Pada musim semi tahun 2019, robot penjelajah Spirit yang memiliki enam roda sedang berjalan mundur untuk menarik roda kanan depannya yang rusak ketika terjebak di permukaan Mars yang berpasir. Meskipun menghabiskan berbulan-bulan mencoba mengeluarkan robotnya, NASA tidak bisa membebaskan Spirit. Kini, para insinyur dari Universitas Wisconsin–Madison mungkin telah menemukan cara untuk mempersiapkan robot NASA dengan lebih baik menghadapi lingkungan luar angkasa.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Journal of Field Robotics, tim insinyur menggunakan simulasi komputer untuk mengungkap elemen yang hilang dalam cara NASA menguji robot penjelajahnya di Bumi. Alih-alih hanya memperhitungkan efek gravitasi pada prototipe robot yang diuji di Bumi, para insinyur dalam studi terbaru ini menyarankan bahwa NASA telah mengabaikan tarikan gravitasi pada pasir itu sendiri.
Gravitasi di Mars jauh lebih lemah dibandingkan di Bumi. Untuk mengkompensasi perbedaan gravitasi antara Mars dan Bumi, para insinyur NASA menguji prototipe ringan dari robot penjelajah Mars yang massanya sekitar seperenam dari massa robot yang dikirim ke Planet Merah. Namun, simulasi terbaru mengungkapkan bahwa gravitasi Bumi menarik pasir jauh lebih kuat dibandingkan dengan Mars atau Bulan. Akibatnya, pasir di Bumi lebih kaku dan tidak mudah bergeser di bawah roda robot, sementara di Bulan pasir cenderung lebih lunak.
"Kita perlu mempertimbangkan tidak hanya tarikan gravitasi pada robot, tetapi juga efek gravitasi pada pasir untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang kinerja robot di Bulan," kata Dan Negrut, profesor teknik mesin di UW–Madison dan penulis utama makalah tersebut, dalam sebuah pernyataan.
Tim di balik penelitian ini menemukan bagian yang hilang secara tidak sengaja saat mensimulasikan VIPER milik NASA (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), yang seharusnya diluncurkan ke Bulan tahun ini sebelum misinya dibatalkan. Saat mensimulasikan misi VIPER, para insinyur melihat perbedaan antara pengujian prototipe robot di Bumi dan simulasi berbasis fisika dari robot berkaki empat di Bulan.
Temuan baru ini menunjukkan bahwa robot penjelajah di medan luar angkasa, seperti Bulan atau Mars, lebih rentan terjebak di pasir yang kurang kooperatif. Hal serupa mungkin terjadi tidak hanya pada Spirit, tetapi juga pada robot Opportunity milik NASA, yang terjebak di pasir selama berminggu-minggu pada 2005, dan Curiosity, yang terperosok di medan lunak pada 2014. Dengan mempertimbangkan perilaku pasir di bawah tarikan gravitasi yang lebih ringan di dunia lain, NASA dapat mempersiapkan robotnya dengan lebih baik untuk medan yang keras di masa depan.