美國宇航局（NASA）的“揮發(fā)物調查極地探測車”(VIPER)原型車最近經受了迄今為止最真實的測試，測試其在前往月球南極的任務中駛過最具挑戰(zhàn)性地形的能力。該月球車原型面對“水槽”中流沙般的土壤，爬上了“傾斜床”，并征服了巨石和火山口。

工程師們在位于克利夫蘭的美國宇航局格倫研究中心的模擬月球操作（SLOPE）實驗室中對最新的VIPER移動性工程測試單元，即月球引力代表單元3（MGRU3），進行了測試。MGRU3具有專門為月球車設計的電機控制器。它是月球車移動系統(tǒng)中的一個關鍵硬件，控制向月球車四個輪子輸送動力的電機。

“與大多數使用油門和制動器來加速和減速所有四個車輪的汽車發(fā)動機不同，VIPER的電機控制器使漫游者車輪以駕駛員想要的力量和速度轉動，具有極高的精度，可以實現(xiàn)更好的性能，”位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心的測試主管和漫游者系統(tǒng)工程師Arno Rogg說。“這些測試使我們能夠驗證漫游車移動系統(tǒng)的性能，并知道它將在月球上運行良好?！?/p>

工程師們還利用這些測試來幫助確定漫游車將如何處理月球表面的困難地形條件。

“我們想看看漫游車是否能夠在極端的下沉環(huán)境中前進，以及VIPER可能會開得慢多少，或者漫游車會因為棘手的土壤條件而使用多少額外的動力，”艾姆斯研究中心的VIPER風險經理和任務系統(tǒng)工程技術互換負責人Mercedes Herreras-Martinez說。

使用最新的漫游車軟件，工程師們還測試了原型車的“inch-worm”能力。這種特殊的技術是通過以一種特殊的、類似于毛毛蟲的協(xié)調方式移動其車輪來幫助漫游車解困。漫游車原型還證明，如果它接近一個對它來說太過陡峭的斜坡，或者如果它曾經失去了對其在月球上的位置的追蹤，它將自主地停止移動。

Rogg說：“我們通過這些測試捕獲了大量的數據，了解當漫游車車輪碾過巖石或在松散的地形上打滑時會發(fā)生什么，以及任何傳感器的漂移–當漫游車稍微偏離方向時。”

根據VIPER科學團隊的建議，漫游車原型遇到的所有類似月球的地形和其他危險都被有條不紊地故意放在SLOPE實驗室中。然后，工程測試團隊精心挑選了土壤模擬物，手工挑選了巖石，甚至精心設計了隕石坑的形狀和大小，以逼真地模仿月球南極表面的實際特征。

除了測試漫游車在困難的地形特征上行駛的能力外，另一個目標是測試漫游車在月球地形上的表現(xiàn)，團隊預計漫游車在大多數時候會遇到。

“利用以前月球任務的數據和圖像，我們創(chuàng)建了各種隨機場景來模仿月球表面的地形，在SLOPE傾斜床上散布著不同大小和形狀的隕石坑和巖石，”艾姆斯研究中心的漫游車和任務系統(tǒng)工程實習生 Kevin May說，他領導了這次測試的地形準備?！霸赩IPER科學團隊的幫助下，他們生成了隕石坑輪廓的切割模板，我們能夠從地形中形成特征，并塑造出比以往更精確的隕石坑。通過再現(xiàn)真實的月球環(huán)境，我們可以更好地了解VIPER在月球表面的表現(xiàn)?！?/p>