该工具由布里斯托大学的研究人员开发，位于布里斯托机器人实验室，可用于在登月任务之前训练宇航员。

该团队与英国的泰雷兹阿莱尼亚航天公司(ThalesAleniaSpace)合作，研究了风化层(月尘的别称)的虚拟版本。英国泰雷兹阿莱尼亚航天公司有兴趣为太空应用创建工作机器人系统。

月球风化层对于未来十年计划进行的月球探索任务特别有趣。科学家可以从中提取宝贵的资源，例如氧气、火箭燃料或建筑材料，以支持在月球上的长期存在。

远程操作机器人成为收集风化层的实用选择，因为其风险和成本比载人航天更低。然而，在如此长的距离上操作机器人会给系统带来很大的延迟，这使得它们更难以控制。

现在团队知道这种模拟的行为与现实相似，他们可以用它来镜像操作月球上的机器人。这种方法允许操作员毫不延迟地控制机器人，提供更流畅、更高效的体验。

布里斯托尔工程数学与技术学院的主要作者JoeLouca解释说：“把它想象成一个以月球为背景的现实视频游戏——我们希望确保虚拟版本的月球尘埃的行为就像真实的东西一样，这样如果我们用它来控制月球上的机器人，那么它会按照我们的预期运行。

“该模型准确、可扩展且重量轻，因此可用于支持即将到来的月球探测任务。”

这项研究是在该团队之前的工作基础上进行的，该研究发现，专业的机器人操作员希望在他们的系统上进行逐渐增加风险和现实性的培训。这意味着从模拟开始，逐步使用物理模型，然后再继续使用实际系统。准确的仿真模型对于培训和培养操作员对系统的信任至关重要。

虽然之前已经开发了一些特别精确的月尘模型，但这些模型过于详细，需要大量的计算时间，使得它们速度太慢，无法顺利控制机器人。德国航天中心(DLR)的研究人员通过开发风化层虚拟模型来应对这一挑战，该模型考虑了风化层的密度、粘性、摩擦力和月球重力的减小。他们的模型引起了航天工业的兴趣，因为它占用的计算资源较少，因此可以实时运行。然而，它在少量月尘的情况下效果最好。

布里斯托尔团队的目标是，首先扩展模型，使其能够处理更多风化层，同时保持足够轻量以实时运行，然后通过实验进行验证。

JoeLouca补充道：“我们整个项目的主要重点是增强这些系统操作员的用户体验——我们如何才能让他们的工作变得更轻松?

“我们从DLR开发的原始虚拟风化层模型开始，对其进行了修改以使其更具可扩展性。

“然后，我们进行了一系列实验——一半在模拟环境中，一半在现实世界中——以测量虚拟月球尘埃的行为是否与其现实世界中的对应物相同。”

由于这个风化层模型有望实现准确、可扩展和轻量级，足以实时使用，因此该团队将研究它是否可以在操作机器人收集风化层时使用。

他们还计划研究是否可以开发类似的系统来模拟火星土壤，这可能有利于未来的探索任务，或者培训科学家处理来自备受期待的火星样本返回任务的材料。