Человек с XX века бороздит просторы Вселенной в поисках новых небесных тел и галактик. Но наиболее изучаемой и близкой планетой к нам является Марс, который исследуют специально обученные роботы. О них рассказал Виталий Егоров — сотрудник российской космической компании «Даурия Аэроспейс», а также блогер, известный в Интерете под ником Zelenyikot.

В своем блоге Виталий старается рассказывать о самых знаковых событиях в исследовании и освоении космического пространства. Именно на его странице можно увидеть наиболее актуальную информацию об изучении других планет и спутников. Также он является создателем сообществ «Curiosity — марсоход» и «Открытый космос» ВКонтакте, общая сумма подписчиков в которых переваливает за 700 тысяч.

Марс — это планета, фактически заселенная роботами. Правда, тут следует понимать, что такое робот и чем он отличается от автомата. Первый может самостоятельно реагировать на внешние условия и выполнять некие операции, а второй только отвечает на команды. Так что большая часть космических аппаратов и спутников на деле является роботами — по крайней мере, те, у которых есть система управления, позволяющая разворачиваться в космосе, менять орбиту и т.д.

Марс является самой изучаемой и изученной планетой после Земли. Конкурент по степени исследованности для него только Луна — просто потому что она ближе. По ней тоже ездили роботы, только они добывали грунт и привозили его на Землю. На Марсе такого не происходило, однако на поверхности он изучен очень подробно и тщательно.

Впервые робот вступил на Марс еще в 1971 году: точнее, это был советский космический аппарат «Марс-3» и его маленький шагающий марсоход ПрОП-М (прибор оценки проходимости). ПрОП-М как раз мог определять свои действия, исходя из внешних условий: он проходил вперед, и если упирался в какой-нибудь камень, изменял свое направление. Перед ним стояла простая задача: удостовериться, что по Марсу вообще можно ходить — тогда ученые не знали даже этого. К сожалению, свою задачу он не выполнил: «Марс-3» сел на планету, сообщил об этом и сломался, проработав там всего 14 секунд.

— С Луной получилось гораздо лучше, — рассказывает Виталий Егоров. — Один луноход наездил 10 км, второй — 40 км, но, к сожалению, это как раз были автоматы: полностью управляемые с Земли джойстиками по радиоканалу. Им передавались данные о том, куда идти, а они в ответ отправляли сигналы с камер. Еще там были неподвижные роботы, которые добывали частички грунта — около 100 г — и доставляли их на Землю. Это Луна-16 и Луна-24: в целом, оба чем-то похожи, но у первого был небольшой бур — 30 см, а у второго — двухметровый.

Последующие успешные исследования СССР совершал на Венере. В 1980-е годы ее даже называли советской планетой: там был только один американский аппарат, а все остальные — наши. В те дни проводилась программа «Вега», когда космический аппарат прилетел к Венере, высадил специальное устройство, исследовал планету и отправился дальше — к комете Галлея. Ее он тоже сфотографировал и изучил спектрометрами — то есть запустили только один аппарат, а он провел сразу несколько интересных опытов. Но когда ученые впервые увидели Венеру, они в ней разочаровались. Раньше она манила своей неизвестностью: поверхность затягивало облаками так, что ее нельзя было рассмотреть. Но за ними оказалась только каменистая пустыня.

— Что касается американских марсоходов, первый маленький под названием Sojourner полетел в 1997 году, — добавляет Виталий Егоров. — Фактически, у него был один исследовательский прибор: спектрометр, который прижимался к камню и определял его химический состав. Sojourner проехал совсем немного, буквально несколько метров, но тогда американские ученые тоже поняли, что по Марсу можно ездить, и подготовили более серьезные аппараты.

Марсоходы Spirit и Opportunity были направлены НАСА в космос в 2004 году. Opportunity можно считать рекордсменом. Во-первых, он обогнал луноход из СССР: если тот проехал 40 км, то марсоход — уже 43 км. Правда, советскому аппарату потребовалось на это полгода, а Opportunity колесит уже 13 лет. За это время у него вышли из строя почти все исследовательские приборы (действует только камера): сломаны два колеса, плохо функционирует манипулятор.

— Его конструировали из расчета на три месяца работы, но он смог делать это гораздо дольше, — поясняет Виталий Егоров. — Однако судьбы у марсоходов оказались разными. Если у Opportunity в одном колесе перестал работать двигатель, то у Spirit оно заблокировалось — так что приходилось тащить его за собой. Вообще, Spirit очень многое сделал для исследований, а спустя пять лет после высадки провалился в яму с солью, пытался выбраться, но не смог и погиб от переохлаждения и недостатка энергии. За его жизнь бились в течение двух лет, а после того как он перестал выходить на связь, ему продолжали звонить еще год. Прощание с марсоходом прошло в штаб-квартире НАСА и даже транслировалось на NASA TV.

Максим Сураев и SPHERES (Лаборатория Destiny)

Позже в космос был отправлен Curiosity — мощный и тяжелый марсоход. Пока что он прошел около 14 км за 4 года и, не торопясь, продолжает исследовать планету. У него есть ряд приборов: камера, которая может снимать с увеличением, подсветка, а также лазер, делающий химический анализ грунта.

— Движение по планете тоже прошло не без проблем, — добавляет блогер. — В колесе Curiosity уже есть огромная дыра. Когда инженеры проектировали его, то просчитались в остроте и твердости марсианских камней. Вообще, колесо было покрыто всего 0,8 миллиметровым слоем алюминия — неудивительно, что оно порвалось. Непонятно, на что исследователи рассчитывали: видимо, им просто хотелось уменьшить массу, чтобы нагрузить побольше научного оборудования.

Марсоходы обычно высаживаются ближе к экватору, потому что там более щадящие условия для работы техники. Прежде всего, перепады температуры не такие сильные: зимой в приполярье она может опускаться до –150°С. В основном, марсоходы работают на так называемых РИТЭГах — термоэлектрических генераторах. По сути, это горячий кусок плутония-238 (около 400°С тепла). Так что когда на «улице» холодно, за счет разных температур можно получать электроэнергию и пользоваться ей. В частности, так работает Curiosity — правда, на российском плутонии, потому что в годы создания марсохода у США это «топливо» просто кончилось, а оружейный использовать в подобных целях нельзя.

— На Луне в XXI веке побывал только один луноход — китайский, — рассказывает Виталий Егоров. — Он сел в конце 2013 года, но у него возникли проблемы с системой передвижения. Робот мог работать: правда, проехал всего 100 м, зато сделал красивые снимки нашего спутника. Фотографировала его посадочная платформа, где тоже была камера.

В 2006 году компания Google анонсировала конкурс Google Lunar X PRIZE. Любая команда в мире, способная запустить на частные деньги маленький луноход, который пройдет 500 метров и передаст 500 МБ данных, получит 30 млн долларов. В мире появилось множество групп, борящихся за победу, среди которых была российская под названием «Селеноход». Они создали аппарат, но, к сожалению, не смогли его запустить. Проблема в том, что задача сделать луноход — самая легкая из поставленных. Сложнее довезти его до точки назначения и совершить мягкую посадку, чтобы он там работал.

— Конечно, 30 млн на это не хватает, — поясняет Виталий Егоров. — Космос — это очень дорого, поэтому россияне даже миллиона не нашли на продолжение работы и были вынуждены свернуть свою деятельность. Тот же марсоход может стоить 2,5 млрд долларов — сумма весьма существенная. Но сейчас все же есть четыре команды, которые купили ракету и участвуют в конкурсе: две американских, израильская и немецкая. Я в последнюю больше всего верил, потому что у них спонсор кампании — Ауди: такой луноходик с автомобильными колечками. То есть первая Ауди может полететь на Луну!

Весьма интересной операцией в Солнечной системе, завершившейся совсем недавно, является программа «Розетта». Космический аппарат летел 10 лет, догнал комету, сравнял с ней скорость и высадил на нее спускаемый аппарат «Филы». Тот исследовал небесное тело и передал данные, которые ученые не могли получить никаким другим способом. А 30 сентября 2016 года зонд Розетта был сведен с орбиты и специально направлен на столкновение с кометой. Он останется там навсегда — на этом его миссия завершилась.

Кроме того, сейчас проходит двухэтапная программа «Экзомарс», целью которой является поиск доказательств существования жизни на Марсе — как в прошлом, так и в настоящем. Один космический аппарат уже полетел на планету, а через четыре года туда отправится и второй. Внешне марсоход 2020 года похож на Spirit и Opportunity, потому что это универсальная, удобная для работы форма роботов.

— Если говорить о том, куда хотелось бы заглянуть, то это пещеры на Марсе и Луне, — рассказывает Виталий Егоров. — Мы уже знаем, где они, так что осталось запустить туда роботов, которые в состоянии там работать. Но это непростая задача: прямой связи с Землей оттуда не будет. Конечно, есть вариант отправлять роботов на проводе, но все равно они должны быть многофункциональными: преодолевать различные препятствия, может, даже карабкаться по стенам… В общем, пока таких нет.

Также до сих пор не изучена поверхность Фобоса — спутника Марса. Чуть дальше от него в поясе астероидов вращается карликовая планета Церера — она тоже вызывает любопытство ученых. Уже были попытки запустить аппарат на Фобос: он должен был прилететь, сесть, набрать грунт и вернуться на Землю, но, к сожалению, путешествие оказалось неудачным.

— Цереру пока никто не собирается покорять, но, как мне кажется, очень зря, — добавляет Виталий Егоров. — Это интересный объект. Изначально на нем были видны какие-то блики, и никто не мог понять, что там такое — может, инопланетные города свет не выключают. Но это оказалось отложением солей: значит, там была вода, которая испарилась.

В космосе есть и другие достойные внимания объекты: например, спутник Юпитера Европа. Она покрыта ледяной корой, под которой есть жидкие океаны. Исследователям важно понять, обитаемы ли они: ведь там есть вода, жидкая и теплая, и, по идее, ничто не мешает развиваться жизни. Так что приоритетная задача — отправить космический аппарат, способный поймать эту воду в тех местах, где трескается лед. Пробурить ледяную толщу очень сложно, поэтому роботу нужно летать сверху и ловить струю.

Также существует любопытный российский проект под названием «Лунный полигон», который предполагает строительство целой базы на Луне. Исключительно роботы будут заниматься там заправкой, постройкой базы, установкой солнечных батарей. Пока проект не получил финансирования, так что нам следует ждать только отправки трех лунных посадочных модулей. Они не будут двигаться — просто изучать грунт, куда успеют сесть.

— Если говорить о более-менее человекоподобных роботах, ученые хотели отправлять таких вместо астронавтов на другие планеты, — рассказывает блогер. — Идея логичная, и работа в этом направлении продолжается, но пока ни к чему полезному их не приспособили. Например, маленький робот Кибо развлекал космонавтов НАСА. Говорят же, человеку в космосе важна психология, моральная разрядка, отдых…

Самый полезный робот на МКС — Dextre, который совершенно не похож на человека: скорее, на промышленный аппарат. Он помогал строить международную космическую станцию: крепился на манипулятор, а затем мог сводить и стыковать модули, переключать оборудование. Естественно, это напрямую управлялось людьми. Также были сделаны другие роботы, которые выглядят как три шара – эксперимент под названием Spheres. У них есть своя система управления — при помощи маленьких ракетных двигателей. Одно время они летали по МКС, и, более того, ими даже управляли школьники с Земли! Правда, пока этот эксперимент приостановлен, но есть вероятность, что когда-нибудь такая возможность появится снова.

Алёна Литвиненко

Источники

Есть ли жизнь на Марсе?
Наука в Сибири (sbras.info) , 12/01/2017

Похожие новости

  • 13/04/2016

    Запрет на экспорт мешает больше, чем санкции

    ​Ведущий российский производитель электронно-оптических преобразователей (ЭОП) и приборов ночного видения - ОАО "Катод" стал первым новосибирским предприятием, против которого в сентябре прошлого года США ввели санкции.
    360
  • 10/12/2016

    Необходимо развивать все виды энергетики

    ​На прошедшем заседании Межрегиональной ассоциации руководителей предприятий (МАРП) участники рассмотрели итоги прошедшего в Новосибирске форуме "Инновационная энергетика". Члены МАРП сошлись во мнении, что развивать необходимо все виды энергетики, вспомнили ситуацию в микрорайоне "Березовый" и отыскали причину неполадок.
    358
  • 29/06/2016

    О национальной технологической инициативе

    ​Аддитивным технологиям был посвящен отдельный "круглый стол" во время проведения Международного Форума "Технопром - 2016".  Актуальность данной темы давно уже оценили на самом верху.
    375
  • 27/07/2016

    Николай Ляхов: дороги для Сибири - это главное

    ​Николай Захарович Ляхов, директор Института химии твердого тела и механохимии — один из самых популярных в СО РАН академиков. Он постоянно предлагает «идеи для жизни» за рамками своих научных интересов и старается довести их до практики.
    718
  • 30/05/2016

    Что ждет сибирский транспорт в будущем?

    Газомоторное топливо, солнечная энергия и электромобили — эксперты, собравшиеся на форуме «Транспорт Сибири» в Новосибирске, дали свои прогнозы того, как будет меняться транспортная сфера. СОЛНЦЕ И ВЕТЕРУже через десять лет на смену существующей углеродной энергетике придут энергии ветра и солнца, уверен и.
    391
  • 22/04/2016

    В Доме ученых СО РАН состоялся очередной «Академический час» для школьников

    ​20 апреля в Малом зале Дома ученых СО РАН состоялся очередной «Академический час» для школьников. Лекцию директора Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН доктора технических наук Юрия Васильевича Чугуя «Оптико-информационные измерительные и лазерные системы, применяемые в различных областях деятельности — от атомной до космической» прослушали учащиеся гимназий № 3 и № 5, общеобразовательного Центра «Горностай», средней общеобразовательной школы № 162.
    449
  • 08/04/2016

    Все оттенки неформальной экономики

    ​Российская действительность показывает: каждый ребёнок прекрасно понимает смысл слов «взятки», «откаты» и выражений типа «пилить бюджет» или «зарплата в конверте». Так считает доктор социологических наук, доцент, заместитель заведующего лабораторией экономико-социологических исследований Высшей школы экономики Светлана Юрьевна Барсукова, которая занимается социологическим анализом неформальной экономики России.
    315
  • 18/12/2015

    Сибирские ученые готовы к перепланировке "научного ландшафта" для повышения эффективности исследований

    ​Вице-президент РАН и председатель ее Сибирского отделения Александр Леонидович Асеев в конце года неоднократно говорил о том, что "встряска", произведенная реформой Академии, отчасти пошла ей на пользу.
    558
  • 19/05/2016

    Денис Адамов: наше агентство - в числе «Крупнейших переводческих компаний России-2016»

    ​Семь лет назад трое студентов, будущие юристы, решили заняться переводческим бизнесом. Сейчас глава агентства переводов — Денис Адамов — управляет совместным бизнесом самостоятельно, несмотря на ограничения, связанные со здоровьем.
    462
  • 13/07/2015

    Академик Василий Фомин о задачах, которые стоят перед авиаконструкторами

    Летательные аппаратыМы живем в стране с огромными пространствами и несколькими часовыми поясами. Когда на Дальнем Востоке начинается утро, в Москве еще глубокая ночь. Для освоения этой территории нужны хорошие современные летательные аппараты с разными скоростями полета, в том числе дозвуковыми – для регионов, в которые можно добраться только по воздуху.
    247