Roverlərin digər planetlərdəki mühitlərdə sınaqdan keçirilməsi həmişə çətin olub. Bizim planetimizdə rahat atmosfer, uyğun temperatur və orta səviyyədə cazibə qüvvəsi mövcuddur. Bununla belə, Günəş sisteminin digər hissələrində vəziyyət tamamilə fərqlidir. Yer üzündə bu mühitləri təqlid etmək üçün vakuum kameraları, kondisionerlər və qızdırıcılar, eləcə də çoxlu miqdarda torpaq simulyantı istifadə edilir. Lakin Wisconsin-Madison Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən yayımlanan yeni bir məqaləyə görə, bu testlərdə bir mühüm məsələ nəzərə alınmır: qum cazibə qüvvəsindən də təsirlənir.

Bu, sadə görünə bilər, lakin cazibə qüvvəsinin quma təsiri roverlərin test rejimlərinə daxil edilməyib. Roverlər “aşağı cazibə” mühitlərində, onların çəkisinin bir hissəsinin kabel sistemi ilə azaldılması və ya roverlərin aşağı kütlə versiyasının yaradılması yolu ilə sınaqdan keçirilir. Wisconsin-Madison Universitetinin Mexanika Mühəndisliyi Bölməsindən Wei Hu və həmkarlarının "Journal of Field Robotics" jurnalında dərc edilmiş məqaləsinə görə, bu üsul real mühiti optimist şəkildə əks etdirir və roverlərin faktiki mühitdə qarşılaşdıqları çətinlikləri düzgün nümayiş etdirmir.

Qum, digər materiallar kimi, müxtəlif cazibə şəraitində fərqli davranır. Yer cazibəsində qum dəstəkləyici və nisbətən sərt ola bilər, bu da rover təkərlərinin hərəkət etməsini çətinləşdirir. Lakin Mars və Ay kimi aşağı cazibə mühitlərində qum daha "yumşaq" olur və rover təkərlərini hərəkət etməyə maneə törədən şəkildə qumun içinə tamamilə batırır. Bu problem Spirit roverinin Marsda tələyə düşməsinə səbəb olmuşdu.

Bu problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar simulyasiyadan istifadə ediblər. Onlar əvvəllər özləri tərəfindən hazırlanmış açıq mənbəli fizika proqramı olan Chrono vasitəsilə qumun fərqli cazibə şəraitində necə davrandığını modelləşdiriblər. Tədqiqatın əsas obyekti Ayda fəaliyyət göstərmək üçün nəzərdə tutulmuş VIPER roveri olub. Araşdırmada roverin tam ölçüsü və çəkisi modelləşdirilib, daha sonra onun hərəkət edəcəyi regolitin (planetlərdə torpaq təbəqəsi) fizikası dəyişdirilib.

Chrono-nun əsas komponentlərindən biri olan Davamlı Təmsil Modeli (CRM) roverin hərəkət etdiyi torpağın mexanikasını modelləşdirmək üçün istifadə edilir. CRM, qumun bir-biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu modelləşdirmək üçün Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) adlı bir texnikadan istifadə edir. Bu metod, qumun hissəciklərinin axıcılıq dinamikasını təqlid edir, lakin Ay və Mars regolitinin "hamarlanmış" hesab edilə biləcəyi barədə bəzi mübahisələr mövcuddur.

Bu cür modelləşdirmə çoxlu hesablamalar tələb edir, lakin süni intellekt modellərinin işlədilməsi üçün istifadə edilən qrafik prosessorları (GPU) bu işdə çox təsirli olur. Tədqiqatçılar simulyasiyaları işlədikcə daha real dünya şəraitini təmsil edən nəticələr əldə etdilər. Məsələn, Ayda 30 dərəcəlik bir yamacda təkər sürüşməsi 85% olaraq ölçüldü, halbuki ənənəvi modelləşdirmə ilə bu rəqəm 42% idi.

Tədqiqatçılar həmçinin mühəndislərin fiziki prototipləri daha dəqiq test etməsi üçün bir əlaqə aşkar etdilər. Yamac və sürüşmə hesablamaları kimi fərqləri nəzərə almağa kömək edən qranulyar miqyaslama qanunları mühəndislərə sistemlərini daha dəqiq modelləşdirmək imkanı verir.

Chrono yalnız kosmik tədqiqatlarda deyil, NASA-dan ABŞ ordusuna qədər bir çox sahədə istifadə edilmişdir. Lakin bu açıq mənbəli proqram bir gün Mars roverini xilas etməyə kömək edərsə, kosmik araşdırma icması onun inkişafına dəstək verməyə davam edəcəkdir.