NASA 测试新一代月球 / 火星探测车原型 ERNEST：含主动悬挂与 AI 强化学习系统，最高时速 1km/h 超出毅力号、好奇号一个数量级

IT之家 6 月 20 日消息，当地时间 6 月 18 日，NASA 公布了其四轮巡视器原型车的最新研发进展。据介绍，这辆原型车于 2026 年 3 月在加州科罗拉多沙漠完成了一项野外测试，在工程师仅提供最低限度干预的情况下行驶了约 26 公里。该原型车名为 ERNEST（Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain，用于极端陡坡地形导航的探索巡视器），正在被 NASA 用来推进机器人自主能力和崎岖地形穿越能力的研发。ERNEST 长 1.2 米，它采用了不同于“好奇号”与“毅力号”所使用六轮摇臂式（rocker-bogie）结构的设计思路，通过可升降的网状轮组与主动悬挂系统，使每个车轮能够适应复杂地形并跨越障碍。其前部配备两个动力关节，可驱动类似“蠕动”“轮式行走”以及障碍攀爬等多种运动模式。同时，该系统可在主动与被动悬挂之间切换，在降低复杂地形通过能力的同时提升能效表现。四轮全向转向设计也使其具备包括横向移动在内的多方向行驶能力。该项目旨在验证未来探测任务所需的高机动性与更高等级的自主驾驶能力，并为可能的月球长期远距离探测任务提供技术基础。在此次野外测试中，ERNEST 充当了一项潜在未来月球任务的测试平台，该任务所需的速度和行驶里程远超现有巡视器所能达到的水平。JPL 首席技术专家 Issa Nesnas 是此次测试的负责人，同时担任一项 NASA 远期月球车概念任务的自主系统负责人。他介绍说：“这项测试正在帮助我们改进硬件和软件，使其能够在月球上预期会遇到的各种地形和光照条件下完成超长距离导航。”Nesnas 的团队正利用 ERNEST 来证明 —— 建造一辆体积是原型车两倍、且能够执行长距离月球任务的月球车是可行的。在最近为期七天的不连续测试中，ERNEST 在 37 小时行驶时间内最高达到了约 1 km/h 的速度，这比毅力号和好奇号在火星上的最高导航速度高出一个数量级。JPL 从事月球任务的行星科学家 James Keane 表示：“用这辆车，你可以在月球或火星上来一趟科学公路旅行。”JPL 首席技术专家 Hari Nayar 表示，该团队最初目标是验证一种更简单、成本更低但性能提升的行星表面移动系统设计。他指出，传统摇臂式结构在过去 30 年中表现稳定，但近年来在地形交互与移动机制方面已有大量研究成果可用于改进设计。Hari Nayar 介绍称，在项目早期（IT之家注：该项目始于 2022 年），团队曾打造过两个约 0.6 米级别的早期原型，用于测试 11 种主动悬挂配置，并在模拟月壤环境与不同坡度条件下进行长期实验，最终确定当前设计方案。随后项目进一步扩大规模，并在 2024 年 9 月完成硬件构建，包括安装在 1.4 米高桅杆上的结构组件，但当时仍需人工遥控操作。为了提升其自主能力，研究团队引入 AI 强化学习算法，使探测车能够通过与环境交互学习行驶策略。JPL 动态与实时仿真实验室构建了高精度虚拟测试环境，并结合真实硬件采集的数据进行训练。在高性能计算集群上，系统可同时运行大量仿真，因此一个周末就能完成数千小时的测试。经过数月的虚拟训练后，ERNEST 被带入 JPL“火星园”（Mars Yard）测试场，在包含沙丘、碎石、台阶与陡坡等复杂地形的障碍路线中自主完成行驶测试。随后该系统继续在多种复杂路线中进行验证。JPL 团队目前正在推进下一阶段研究，计划将主动悬挂控制能力与更长距离的自主路径规划能力结合，使探测车能够自主选择跨越障碍或绕行风险区域的路径，从而支持未来月球或火星更复杂地形的科学探索任务。