基于物理仿真消除外星тер沙机学应用中的经验主义
天体物理仪器与方法
2024-05-21 v1 地球与行星天体物理
机器人学
摘要
最近，国际社会对面向月球、火星、火星的卫星以及各类小行星的外星探索产生浓厚兴趣。本文讨论了当前面向这些任务设计火星车和着陆器的地球基测试所导致的过于乐观结论的关键问题，即在这些设备被部署到目标天体上的行为。关键误解在于，在火星车和着陆原型机的terramechanics测试中，必须在重力场中进行。支持我们论点的证据链与少数在抛物飞行中进行的研究以及从新修订的比例定律中获得的洞见相联系。我们认为，社区未能充分诊断问题所在的关键原因是缺乏能够模拟低重力条件下terramechanics的有效物理模型。我们开发了此类物理仿真器，并用于评估即将于 2024 年 11 月发射月球的挥发物探测极地火星车（VIPER）早期原型机的机动性。本文讨论了该仿真器生成的结果、其与 NASA-Glenn SLOPE 实验室物理测试结果的相关性，以及在火星车和着陆器测试中进行重力补偿的荒谬之处。开发的仿真器已开源并公开供广大研究者使用；它可以支持超越交通性分析的原则性研究，提供关于面向原位资源利用活动（如挖掘、推土和堆土）的见解。
关键词
引用
@article{arxiv.2405.11001,
title = {Using physics-based simulation towards eliminating empiricism in extraterrestrial terramechanics applications},
author = {Wei Hu and Pei Li and Arno Rogg and Alexander Schepelmann and Colin Creager and Samuel Chandler and Ken Kamrin and Dan Negrut},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11001},
year = {2024}
}