Марсианские мячики

Успех вездеходов Spirit и Opportunity NASA – сильный аргумент в пользу колесных платформ, однако возможно, что следующее поколение роботов будет не ездить, а прыгать.

В виде отдельных блоков

В настоящее время необходимы микроботы, которые будут доставляться на место исследования посадочными модулями

Роботы имеют размер бейсбольного мяча и весят около 100 граммов. Они заключены в корпус из прочной и легкой пластмассы, оснащены видеокамерами, памятью, передатчиками и различными датчиками, позволяющими регистрировать состояние окружающей среды. Кроме того, микроботы имеют двигательную систему, которая позволяет катиться и прыгать.

Электронные разведчики могут обмениваться друг с другом информацией через локальную сеть, связанную с центром управления. Предполагается, что микроботы смогут исследовать горные районы, каньоны, пещеры, поверхность других планет, спутников и астероидов. Они могут использоваться и на Земле при исследованиях труднодоступных мест, поисково-спасательных работах и антитеррористических операциях.

Когда в 1980-х годах буревестник нанотехнологической революции Эрик Дрекслер начал публиковать книги и статьи с описанием своего видения будущего, реакция научного сообщества была крайне скептической. Целенаправленное создание новых и перестройка уже существующих молекулярных структур материи любыми способами, не входящими в противоречие с законами физики, сулили невиданный прогресс в освоении природы, но уж слишком все это казалось далеким и фантастичным.

«Роботы в виде отдельных блоков очень умны и достойны восхищения. Однако выполнение ими какой-либо задачи в группе требует разработки хорошей стратегии», – считает одна из двух разработчиков, занимающихся созданием прыгающих микроботов, Пенелопа Бостон.

Она и Стивен Дубовски из Лаборатории боевых и космических роботов Массачусетского технологического института выиграли в прошлом году грант NASA на проведение этого исследования. Бостон решила заняться микроботами из-за потенциальной возможности использовать их в космической спелеологии – на Марсе, Луне и т. д., так как одно из мест, где существует вероятность обнаружить жизнь, – это пещеры.

Один робот-вездеход класса Opportunity размером с тележку на колесиках, занимающийся исследованием Марса, весит 174 кг и оборудован сложным набором камер, спектрометрами и прочими геологическими инструментами, необходимыми для изучения поверхности Красной планеты. «Эта масса эквивалентна массе 1000 наших микроботов. И это будут самые разнообразные роботы», – говорит Бостон.

«Фаза два»

В этом году проект Бостон и Дубовски получил грант «фазы два» от Института перспективных концепций аэрокосмического агентства США

В этом году проект Бостон и Дубовски получил грант «фазы два» от Института перспективных концепций аэрокосмического агентства США (NIAC). До этого этапа доходят немногие из «безумных» (в хорошем смысле) идей, поступающих в NASA. А «фаза два» означает переход от бумажного теоретизирования к построению действующих образцов, чем американские ученые и занимаются в настоящий момент.

Микроботы, над созданием которых работают Дубовски и Бостон, будут перемещаться в пространстве с помощью искусственных мускулов из полимера. Эти мышцы, сокращаясь приблизительно один раз в час, сдвинут робота на один метр вперед. Роботы будут оборудованы набором научных микроинструментов, в том числе камерами, спектрометрами или другими датчиками, связанными с выполнением конкретных задач.

«Набор инструментов, необходимых для изучения поверхности планеты, естественно, отличается от набора инструментов, необходимых для исследования лавовых трубок», – говорит Бостон, добавляя, что ключевыми элементами микроботов также являются топливные элементы и надежная обшивка корпуса.

Роботы должны быть достаточно большими, чтобы иметь возможность переносить топливные элементы достаточной мощности для обеспечения работоспособности систем, но с другой стороны – достаточно маленькими, чтобы пролезать во все отверстия. В настоящее время необходимы микроботы, которые будут доставляться на место исследования посадочными модулями, вездеходами, воздушными транспортными средствами, орбитальными платформами или даже просто космонавтами.

Шарик с одной ногой

Стивен Дубовски

Бостон – специалист по пещерам, карстовым провалам, лавовым трубкам и другим подобным образованиям, а особенно по необычным биологическим сообществам, которые там процветают. Исследования пещер Земли, где на больших глубинах в холоде обитают существа, не нуждающиеся в солнечном свете и обладающие довольно экзотическим обменом веществ, натолкнули Бостон на мысль, что и в пещерах Марса может скрываться (от суровых условий на поверхности) местная жизнь. А то, что на Марсе есть пещеры, уже установлено.

Пенелопа решила, что с задачей обследования разветвленных подземных ходов может справиться армия маленьких роботов, для которой потеря одной-другой машины не значила бы ровным счетом ничего. Так и появился проект «планетарного микробота» – маленького шарика с датчиками и одной ногой, которой он может отталкиваться от поверхности, совершая прыжки. Поскольку Дубовски специалист по искусственным мышцам, которые в будущем обещают предоставить роботам высокую мощность при минимальном весе, можно предсказать, что за привод будет двигать этой ногой.

На эту тему
• Роботы от Microsoft
• Робот читает мысли
• Новинки будущего
• Космос становится ближе
• Военное присутствие в космосе
• Массовый туризм осваивает космос

Эти роботы будут нескольких типов. Десятки или сотни штук могут быть оснащены панорамными камерами, другие – химическими сенсорами, третьи – микроскопическими биологическими анализаторами, четвертые – микроскопами, способными показывать породу при большом увеличении, и так далее.

Один такой робот не сможет рассказать много интересного, но большая их масса, заполнившая некое пространство, даст в сумме много ценных знаний об участке. Новые микроразведчики обладают двумя неоспоримыми преимуществами: они мобильны и дешевы. Похоже, они имеют все шансы внести вклад в историю исследования планет. Но до полного воплощения идеи в реальные мячики, готовые «помчаться вскачь» на Марс, пройдет еще лет десять, говорят ученые.