Робот — перекати-поле

Бурное развитие технологий позволило человечеству — в основном, конечно, посредством автоматических аппаратов — побывать довольно далеко от Земли. Высадка на Луну; спускаемые аппараты на Венере и Марсе; «Пионеры» и «Вояджеры», запечатлевшие почти все планеты Солнечной системы с близких расстояний; зонд «Новые горизонты», пролетевший мимо Плутона; недавно завершившаяся беспрецедентная миссия «Розетта» — эти и другие космические аппараты существенно расширили наши знания об окружающем космосе.

Большинство из них были способны только наблюдать, поскольку посадить спускаемый аппарат — задача не из легких. Миссии, в которых предусмотрен контакт с исследуемым небесным телом (если не рассматривать столкновение с ним в исследовательских целях), имеют гораздо более высокий уровень сложности и, соответсвенно, намного более дорогостоящи. Кроме того, велик риск повредить чувствительное оборудование при взлете и посадке зонда. Но если уж сажать аппарат на поверхность, то хочется иметь возможность ее активно исследовать и передвигаться по ней. Однако классические роверы, несмотря на высокую проходимость и принимаемые предосторожности, могут натолкнуться на непреодолимые препятствия или вообще застрять в вязком грунте — так, например, закончилась программа марсохода «Спирит» (справедливости ради отметим, что к тому моменту он уже многократно перевыполнил первоначальные задачи).

Поэтому инженеры ищут новые подходы к исследованию далеких миров. На фото изображен прототип спускаемого аппарата NASA Super Ball Bot. По форме и принципу движения он напоминает перекати-поле и может преодолевать самые замысловатые виды рельефа. На этом видео можно понаблюдать за роботом в действии во время полевых испытаний:

Конструкция Super Ball Bot основана на принципе тенсегрити (см. также задачу «Карандаши и нитки»): жесткие ребра каркаса соединены между собой пружинами, которые легко сжимаются и растягиваются, обеспечивая стабильность всей конструкции. Этот принцип иногда используется в архитектуре.

Построенный по принципу тенсегрити мост в городе Брисбен, Австралия. Фото с сайта e-architect.co.uk

Super Ball Bot не боится жесткой посадки, ведь его конструкция амортизирует сильные удары. Так что такой спускаемый аппарат можно сбросить на поверхность исследуемого тела даже с большой высоты. Он гораздо легче, чем существующие ныне роверы, а в перспективе будет и гораздо маневреннее. Все эти факторы способны снизить общую стоимость межпланетных миссий, использующих эту технологию.

К сожалению, даже по ровной поверхности прототип пока передвигается медленно и весьма неуклюже. Кроме того, чтобы знать, куда идти и когда брать пробы, роботу необходимы бортовой компьютер и связь с земным центром управления. Стандартные способы контроля тут не подходят, и в программы, которые будут управлять подобными машинами, планируется заложить алгоритмы самообучения, например нейронную сеть. Так что первый запуск аппарата Super Ball Bot, который находится сейчас в стадии разработки, будет возможен только лет через десять. Специалисты NASA уже выбрали для робота цель — спутник Сатурна Титан. Они надеются, что их детище справится с дюнами и метановыми озерами Титана и сможет работать там, где классический ровер скорее всего застрял бы или утонул.

Фото с сайта nasa.gov.

Анастасия Стебалина