در بهار سال ۲۰۱۹، مریخ‌نورد شش‌چرخه‌ی اسپیریت (Spirit) هنگام حرکت به‌صورت دنده‌عقب برای کشیدن چرخ جلوی راست از کار افتاده‌اش، در سطح شنی مریخ گیر کرد. با وجود ماه‌ها تلاش، ناسا نتوانست اسپیریت را از این وضعیت نجات دهد. اکنون، مهندسانی از دانشگاه ویسکانسین-مدیسن (University of Wisconsin–Madison) ممکن است راهی برای آماده‌سازی بهتر ربات‌های ناسا برای محیط‌های فرازمینی یافته باشند.
در مقاله‌ای که در Journal of Field Robotics منتشر شده، این تیم مهندسی با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، عنصر گم‌شده‌ای را در نحوه‌ی آزمایش مریخ‌نوردها روی زمین کشف کردند. به جای در نظر گرفتن صرفاً تأثیر جاذبه بر خود مریخ‌نورد در آزمایش‌های زمینی، مهندسان این مطالعه‌ی جدید پیشنهاد می‌کنند که ناسا تأثیر جاذبه بر خود شن را نادیده گرفته است.
جاذبه‌ی مریخ به‌طور قابل‌توجهی ضعیف‌تر از زمین است. برای جبران این تفاوت، مهندسان ناسا از نمونه‌هایی سبک‌تر از مریخ‌نوردهای واقعی استفاده می‌کنند — معمولاً حدود یک‌ششم وزن نسخه‌ی اصلی. اما شبیه‌سازی‌های اخیر نشان داده‌اند که نیروی جاذبه‌ی زمین شن را بسیار بیشتر از آنچه در مریخ یا ماه اتفاق می‌افتد، به پایین می‌کشد. در نتیجه، شن‌های زمین سخت‌تر و کم‌تحرک‌تر هستند، در حالی که شن در ماه یا مریخ بسیار نرم‌تر و «پف‌دارتر» است.
«ما باید نه‌تنها نیروی جاذبه بر خود ربات، بلکه تأثیر جاذبه بر شن را نیز در نظر بگیریم تا تصویر دقیق‌تری از عملکرد مریخ‌نورد روی ماه به دست آوریم»، دن نِگروت، استاد مهندسی مکانیک در UW–Madison و نویسنده‌ی اصلی این مقاله، در بیانیه‌ای گفت.
تیم تحقیقاتی این کشف را در حین شبیه‌سازی مأموریت مریخ‌نورد ویپر (VIPER – Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) به‌دست آورد؛ مأموریتی که قرار بود امسال به ماه پرتاب شود اما لغو شد. در طول این شبیه‌سازی‌ها، مهندسان متوجه شدند که بین نتایج آزمایش‌های زمینی و شبیه‌سازی‌های فیزیکی روی ماه اختلاف‌هایی وجود دارد.
این یافته‌های جدید نشان می‌دهند که ربات‌هایی که در محیط‌های فرازمینی مانند ماه یا مریخ حرکت می‌کنند، بیشتر در معرض گیر کردن چرخ‌ها در شن‌های ناسازگار هستند. این موضوع نه تنها در مورد اسپیریت بلکه درباره‌ی مریخ‌نورد آپورچونیتی (Opportunity) نیز ممکن است صدق کند، که در سال ۲۰۰۵ برای چندین هفته در شن گیر کرده بود. همچنین مریخ‌نورد کیوریاسیتی (Curiosity) نیز در سال ۲۰۱۴ در زمین نرم گرفتار شد.
با در نظر گرفتن رفتار شن‌ها تحت جاذبه‌ی کمتر اجرام دیگر، ناسا می‌تواند ربات‌های خود را بهتر برای شرایط سخت سطحی آماده کند.