NASA的VIPER原型车在测试中通过类似月球的障碍物路线

美国宇航局（NASA）的“挥发物调查极地探测车”(VIPER)原型车最近经受了迄今为止最真实的测试，测试其在前往月球南极的任务中驶过最具挑战性地形的能力。该月球车原型面对“水槽”中流沙般的土壤，爬上了“倾斜床”，并征服了巨石和火山口。

工程师们在位于克利夫兰的美国宇航局格伦研究中心的模拟月球操作（SLOPE）实验室中对最新的VIPER移动性工程测试单元，即月球引力代表单元3（MGRU3），进行了测试。MGRU3具有专门为月球车设计的电机控制器。它是月球车移动系统中的一个关键硬件，控制向月球车四个轮子输送动力的电机。

“与大多数使用油门和制动器来加速和减速所有四个车轮的汽车发动机不同，VIPER的电机控制器使漫游者车轮以驾驶员想要的力量和速度转动，具有极高的精度，可以实现更好的性能，”位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心的测试主管和漫游者系统工程师Arno Rogg说。“这些测试使我们能够验证漫游车移动系统的性能，并知道它将在月球上运行良好。”

工程师们还利用这些测试来帮助确定漫游车将如何处理月球表面的困难地形条件。

“我们想看看漫游车是否能够在极端的下沉环境中前进，以及VIPER可能会开得慢多少，或者漫游车会因为棘手的土壤条件而使用多少额外的动力，”艾姆斯研究中心的VIPER风险经理和任务系统工程技术互换负责人Mercedes Herreras-Martinez说。

使用最新的漫游车软件，工程师们还测试了原型车的“inch-worm”能力。这种特殊的技术是通过以一种特殊的、类似于毛毛虫的协调方式移动其车轮来帮助漫游车解困。漫游车原型还证明，如果它接近一个对它来说太过陡峭的斜坡，或者如果它曾经失去了对其在月球上的位置的追踪，它将自主地停止移动。

Rogg说：“我们通过这些测试捕获了大量的数据，了解当漫游车车轮碾过岩石或在松散的地形上打滑时会发生什么，以及任何传感器的漂移--当漫游车稍微偏离方向时。”

根据VIPER科学团队的建议，漫游车原型遇到的所有类似月球的地形和其他危险都被有条不紊地故意放在SLOPE实验室中。然后，工程测试团队精心挑选了土壤模拟物，手工挑选了岩石，甚至精心设计了陨石坑的形状和大小，以逼真地模仿月球南极表面的实际特征。

除了测试漫游车在困难的地形特征上行驶的能力外，另一个目标是测试漫游车在月球地形上的表现，团队预计漫游车在大多数时候会遇到。

“利用以前月球任务的数据和图像，我们创建了各种随机场景来模仿月球表面的地形，在SLOPE倾斜床上散布着不同大小和形状的陨石坑和岩石，”艾姆斯研究中心的漫游车和任务系统工程实习生 Kevin May说，他领导了这次测试的地形准备。“在VIPER科学团队的帮助下，他们生成了陨石坑轮廓的切割模板，我们能够从地形中形成特征，并塑造出比以往更精确的陨石坑。通过再现真实的月球环境，我们可以更好地了解VIPER在月球表面的表现。”

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