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走16英里不插手的火星车,能终结30年摇臂转向架吗?

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7天,37小时驾驶时间,26公里沙漠穿越。NASA喷气推进实验室(JPL)的一辆四轮原型车ERNEST,在加州南部的沙石地面上几乎没让人操心。工程师只是旁观,干预“极少”,它就以全自主模式跑完了全程。对习惯了地面操控的火星车任务控制人员来说,这幅画面有点反常识。

ERNEST是“极端斜坡地形探索巡视器”的缩写,从2022年起由JPL内部研发,现已被划入NASA科学任务理事会及火星探索计划。这次沙漠测试的核心目标很明确:挑战传统摇臂-转向架悬架 30 年来的统治地位,同时验证一套会自己学开车的 AI。


正方:自主行走与仿生悬架,让距离不再是硬约束

ERNEST 最显眼的不同在于底盘。过去毅力号、机遇号用的都是“摇臂-转向架”系统,六个轮子靠开放式枢轴点被动均衡承重。ERNEST 改用四轮加两轴万向节的前八字结构,能分别转向、改变步态,做出“蠕动”“轮式行走”“攀爬障碍”的动作。配合自适应人工智能,它在前进中可实时识别障碍,决定绕行还是翻越。

这套 AI 不靠手写规则。团队在虚拟环境里并行跑模拟,仅用几天就累积了数千小时经验数据,再用 JPL 火星场的障碍赛道验证,最后拉到沙漠。成果就是 26 公里几乎零干预。JPL 首席技术专家 Issa Nesnas 在 6 月 18 日的声明中说,此次测试帮助优化了移动硬件和自主软件,以应对月球表面预期的复杂地形和光照条件。支持者认为,这种能自我学习的行走能力,能让未来的月球、火星车跑得更远更快,进入过去无法触碰的陡坡和谷地。

反方:30年稳定运行的逻辑,不能轻易被颠覆

批评声同样来自事实。摇臂-转向架系统自 1990 年代起服役,从索杰纳到毅力号,历经无数次沙尘、岩石和陡坡考验,始终没出现整体悬挂故障。它的被动设计没有复杂的电机和陀螺仪,在极端温度、辐射和远距离信号延迟下,可靠性已被时间背书。

ERNEST 的仿生悬挂依赖多个活动关节协同,自主决策则依赖机载算力和训练出的策略网络。即便地面测试全自主成功,地外环境仍存在模拟器未覆盖的未知地形。一旦某个步态决策失误,或在月壤侧滑中陷入坑穴,远程干预的迟滞可能带来不可逆的损坏。此外,NASA 相关声明也提到,摇臂-转向架系统在过去 30 年非常成功,同期关于移动性和地形理解的研究虽一直在推进,但从未被真正替换。这意味,新架构不仅要证明能力上限,还得守住可靠性下限。

冷静拆解:不是谁替代谁,而是扩展任务的边界

硬币的两面其实不矛盾。摇臂-转向架胜在容错和长续航天赋,适合大面积巡视。ERNEST 这类自主仿生悬架则可能开辟垂直维度的新任务——攀爬陨石坑壁、穿越坍塌的熔岩管入口、接近极区永久阴影区。两种技术路线并不必须二选一,而可能根据任务剖面组合:主运动系统继续用被动均衡设计,在需要超越常规地形时,引入自适应步态和自主规划作为可选模式。

这次沙漠测试的价值不在于让谁退役,而在于把“自主穿越极端地形”从仿真变为可观测的工程现实。37 小时不干预跑出 26 公里,数据已经摆在那里。接下来的关键,是把这份能力真正嵌入任务级的可靠性链条中,而非止步于一则漂亮的原型测试。

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