在探索火星平原六年之后，NASA的“精神号”探测车于2009年5月在古塞夫撞击坑附近陷入松软的土壤中而停滞。尽管科学家们多次尝试营救这辆探测车，但它未能逃脱，研究人员于2011年完全终止了该任务。为了避免“精神号”的命运，研究人员现在知道未来的探测车需要能够以新的方式移动，以导航月球冰冷的两极等崎岖地形。
幸运的是，美国宇航局（NASA）和佐治亚理工学院的研究人员最近发明了一种方法，让探测车在松软的土壤上滑行而不被卡住，甚至还能爬上陡峭的山坡而不停滞。他们使用了一个被废弃的探测车设计的微型版本，发现步行、划水和车轮旋转的结合使该车能够爬过罂粟籽和湿沙堆。该团队于5月13日在《科学机器人学》期刊上报道了这一发现。
“论文中描述的工作代表了一种混合的移动方式，”NASA约翰逊航天中心（休斯顿）的工程师、新论文的合著者William Bluethmann在一封电子邮件中告诉《大众科学》。“在任务期间，探测车大部分时间将靠轮子滚动，但‘在不常见、糟糕的日子里，当探测车发现自己处于一个太软而无法行驶的材料中时’，该车就会部署这种不寻常的新步态。”
月球和火星的大部分表面覆盖着称为“表岩屑”的松软土壤。传统探测车的车轮在这些颗粒状、不稳定的基质中移动并不理想。“在松软的土壤中，你会深深地陷进去，无法爬出自己创造的小坑，”佐治亚理工学院的物理学家Daniel Goldman说，他也参与了该项目。“轮式车辆在硬地上表现很好，但当遇到更复杂的地形时，你需要更灵活、多功能的附属肢体。”
在设计后来被取消的“资源勘探者15号”（RP15）探测车的原型时，NASA的研究人员为其配备了能够进行抬举和扫掠动作的肢体，同时还能旋转车轮。该探测车旨在访问月球两极，那里有大量的松软表岩屑、陡峭的斜坡和阴影坑。
RP15的计划任务已于2018年取消。然而，该团队继续致力于一项更宏伟的任务，称为VIPER（挥发物调查极地探测漫游车），该任务最早可能于2022年12月开始。VIPER将探索月球南极，并收集有关水冰的信息，宇航员可能有一天会提取这些水冰并将其转化为燃料，用于更长距离的太空任务，例如前往火星的任务。
为了更好地为类似任务的探测车做准备，NASA的研究人员与Goldman及其同事合作，后者曾研究过蜥蜴如何在沙漠中“游泳”。Goldman的团队随后根据RP15原型，用3D打印塑料制造了一个小型“迷你探测车”，并在可以倾斜到不同角度以模拟沙丘的罂粟籽床上进行了测试。当时在Goldman实验室工作的 Yetirath Shrivastava（现为佐治亚理工学院本科生）开始尝试不同的运动方式。他最终想出了一个动作组合，使迷你探测车能够爬上陡峭的斜坡而不被卡住。
Goldman说，通过使用前轮搅动沙子，探测车“基本上可以制造混乱——制造一滩颗粒状材料，然后从中游过去”。“它基本上是从前轮创造出这个小传送带，然后让后肢在其上划水和推力，这在局部创造了一个颗粒状材料的气泡，探测车就骑着它爬上山。”
该团队还将最初的全尺寸RP15从约翰逊航天中心的退休状态中撤出。尽管探测车的一条腿坏了，研究人员还是设法在湿沙的平坦床上使用新的探测方法进行了RP15的测试。“结果是它仍然能够取得一些进展，”Goldman说。
去年10月，NASA的研究人员还在一个旨在模拟月球表岩屑的材料堆中，被称为“沉没箱”，测试了VIPER的一个轻量级模型。Bluethmann说，他是VIPER开发负责人，“沉没箱之所以这么叫，是因为几乎所有放进去的东西都会倾向于下沉并被卡住。”“我们在测试中部署了游泳步态，探测车直接通过了。”
如果VIPER能成功地在月球南极划行，这种方法可能会让未来的探测车能够漫游至今仍无法到达的其他月球和火星地点。迷你探测车独特的运动方式在地球上也有用，包括用于必须穿越沙漠沙地和其他松软基质的军用车辆或机器人（该项目部分由陆军研究办公室资助）。Goldman说，有一天，这种技术甚至可能帮助送货机器人将货物运送到偏远地区。
