Уникальные аппараты для исследования других планет

Пионерами космических исследований являются планетоходы.

Уникальные аппараты для исследования других планет
Орбитальные аппараты и посадочные модули тоже важны, но планетоходы особенно полезны. Они скитаются по планете и занимаются наукой в новом мире. Они сами себя поздравляют с днём рождения. Они просто замечательны. Они много колесили по Луне и Марсу, поэтому у нас много опыта в проектировании классных научных аппаратов. Но поскольку мы хотим исследовать и другие объекты Солнечной системы, нам нужны соответствующие планетоходы.



Отчасти поэтому существует программа инновационных перспективных концепций НАСА, сокращённо НИÁК. Цель программы – разработка нестандартных технологий, которые могут применяться в будущих миссиях, хотя сами оригинальные проекты могут и не полететь в космос. Ни один из планетоходов, о которых мы сейчас расскажем, никуда не полетит в ближайшее время. Однако с их помощью решаются многие проблемы, связанные с передвижением по поверхности других планет.

Марсоход "Супер Бол Бот"


Допустим, мы отправим марсоход на спутник Сатурна – Титан. Там так холодно, что метан и этан – газы, которые часто встречаются на Земле – пребывают в жидком состоянии. И на Титане много метана и этана, их них состоят озера и дожди, поэтому на спутнике очень мокро. Марсоход «Спирит» застрял в мягкой марсианской почве в 2009-м году. Представьте, что бы с ним случилось на Титане. Супер Бол Бот придуман как раз для решения этой проблемы.

Этот бот – это проект программы НИАК, разработанный инженерами Исследовательского центра Эймса в Калифорнии. И он отличается от любого другого планетохода. Он скорее похож на космическое перекати-поле. Он сделан из нескольких упругих брусков, которые образуют своего рода сферу, внутри которой находится научный модуль. Бруски дают Боту характеристику, известную как напряжённая целостность. Элементы, работающие на растяжение, пружины, соединяют жёсткие элементы, бруски, что придаёт строению устройства целостность.

Благодаря напряжённой целостности у вас получается очень проходимый аппарат. Он может подвергаться сильному ударному воздействию, которое распределяется по брускам и не затрагивает научный модуль. Супер Бол Бот перекатывается по поверхности, и может с лёгкостью взбираться на холмы и спускаться с них. А благодаря псевдосферической форме и небольшому весу, аппарат может распределять свою массу по большой поверхности, что поможет ему не застревать в грязи. Так что это будет прекрасный планетоход для Титана, на котором полно холмов и грязи. Похоже, что разработка Супер Бол Бота завершилась в 2015-м году, но теперь, зная, что он вполне работоспособен, мы можем использовать эту технологию в будущих миссиях.

Планетоход "Ари" для Венеры


Но Титан – не единственное место с суровым климатом в Солнечной системе. Ещё есть Венера. Атмосфера планеты обладает слишком высоким давлением, состоит из кислоты и может плавить свинец. Очевидно же, что туда обязательно нужно полететь.
Именно поэтому учёные работают над автоматическим планетоходом для экстремальных условий, Ари. Это ещё один проект НИАК, который разрабатывается в Лаборатории Реактивного Движения. На Венере настолько агрессивная среда, что 127 минут – это максимальное время, которое продержался аппарат, созданный людьми. Было это в 1982-м году. Если бы удалось создать планетоход или посадочный модуль, который проработал бы пару дней, то это было бы большим достижением.

Дело в том, что компьютеры не любят Венеру, они очень быстро перегреваются. Но что если мы по минимуму нагрузим планетоход компьютерами? Обычно, компьютеры управляют и движением, и научными исследованиями планетохода. Но что, если оставить им только исследовательский аспект?

В этом и заключается идея автоматического планетохода для экстремальных условий. На нём будут компьютеры, способные выдержать большие температуры. Они будут мозгом планетохода. Но двигаться он будет с помощью окружающей среды. Создатели этого аппарата были вдохновлены художественной выставкой, на которой были представлены огромные машины с пропеллерами. Только в случае с планетоходом, ветра будут дуть на Венере. Если мы отправим этот или подобный аппарат на другую планету, то у нас не будет контроля над его передвижением после его посадки. Но мы так мало исследовали поверхность Венеры, что практически любая информация будет для нас новой.

Плавучий ровер "Бруи" для спутника Юпитера


В то же время другие учёные разрабатывают роверы для исследования подводных миров других планет. Если мы отправим аппарат на спутник Юпитера, Европу, то нам понадобится именно такой аппарат. Встречайте – плавучий ровер для подлёдных исследований, Бруи. Аппарат должен будет плавать под поверхностью льда. Лёд будет для него, своего рода, полом, по которому он будет передвигаться. Это не проект НИАК, разработки ведёт отделение робототехники в Лаборатории Реактивного Движения.

Но основная цель та же самая – проверить новую технологию, которая может быть использована в будущих космический миссиях. Команда учёных тестировала аппарат в озёрах на Аляске. В этих озёрах, из-за какой-то геологической активности, на дне выбрасывается метан. Озёрная версия глубоководного гидротермального источника. Пока тестируется дизайн аппарата, но даже тестовая среда может научить нас многому. В метановых потоках в арктических озёрах живут сложные сообщества экстремофильных организмов – микробов, которые могут жить в экстремальных условиях. И пока аппарат исследует эти озёра, мы можем многое узнать о самых необычных формах жизни.

Именно такой тип жизни мы можем найти на других планетах, если она там, конечно, есть. Ведь именно в этом заключается конечная цель всех этих футуристических концептов космических миссий. Разрабатывать их рискованно, дорого, и нет никаких гарантий, что технологии будут работать. Но даже если Супер Бол Бот, Ари и Бруи будут работать, то не факт, что они полетят в космос. Но важно то, что мы узнаем в процессе. Ведь когда-нибудь мы точно отправим планетоходы исследовать новые миры, и благодаря таким проектам, мы будем точно знать, как это сделать.