Исследованием спутников Сатурна займутся универсальные роботы НАСА
Что может быть лучше беспилотного самохода или зонда? В НАСА уверены, что эту типовую пару должны заменить универсальные мини-роботы. Их уникальность будет заключаться в способности трансформироваться в вездеходное, воздушное и плавательное средство. Концепция трансформации задумана неспроста, ведь механическим исследователям действительно предстоит столкнуться с самыми разными «сюрпризами» далеких планет.
Все начиналось с «колеса»
В калифорнийской Лаборатории реактивного движения, что при НАСА, все заняты работой – здесь идет тестирование рабочего прототипа беспилотного робота. Издалека он похож на красную белку, помещенную в колесо. Но при близком обзоре становится ясно, что «белка» – миниатюрный системный центр, а «колесо» – два соединенных друг с другом кругляка из тонких прутьев. Примечательно, что эти «колеса» могут разделяться и становиться пропеллерами, чтобы системный центр мог осуществлять воздушную разведку.
Большинство элементов детища Shapeshifter напечатаны на 3D-принтере. Соответствующих устройств уже 12, и все они помимо ездовых и летательных функций выполняют плавательную. В НАСА хотят добавить команду «исследования пещер». Правда, до сих пор не ясно, в какое чудо тогда будет трансформироваться робот.
Робота, способного летать и плавать, в НАСА разработали давно в рамках программы NIAC. Последняя финансирует американских ученых поэтапно, чтобы фантастические идеи оборачивались реальными научными разработками. Для ученого JPL Али Ага Shapeshifter является инструментом грядущего покорения спутника Сатурна Титана. Это космическое тело давно вызывает интерес у исследователей из-за присутствия жидкости на своей поверхности.
Сотня – не повод расставаться с Титаном
Миссия Кассини уже успешно реализована: летательный аппарат НАСА пролетел над спутником Сатурна более ста раз. Поверхность тематического тела частично изучена, и поэтому пора приступать ко второму плану – с источников, которые напоминают реки и озера Земли, должны быть взяты образцы. Пока известно, что метановый мир Титана холоден. Аналогичная обстановка наблюдается в атмосфере Луны – туман скрывает пещеры и ледяные вулканы, из которых выходит аммиак.
«Мы имеем мало информации о составе грунта Титана. Поверхность спутника Сатурна представляет собой мозаику из каменистого ландшафта, метановых озер и криовулканов. Это побудило нас задуматься над созданием универсальных роботов, способных трансформироваться в разные средства перемещения в зависимости от сложности местности. В то же время мы не забыли о компактности, т.к. робот должен вмещаться внутри ракеты», – подчеркивает исследователь JPL Али Ага.
Из «коботов» в робота
Для совершенствования самоорганизующегося механического исследователя к проекту Shapeshifter подключились ученые Стэнфордского и Корнельского университетов. Они захотели собрать робота из коботов (cobots), которые являются аналогом робота, но в миниатюре. Каждый кобот имеет винт и может функционировать самостоятельно. При необходимости в уклонах они могут образовывать единую гирляндную цепь для контакта с грунтом. Вторая интересная трансформация – сфера, катающаяся по ровному грунту. В соответствующем режиме энергия расходуется медленно.
Пока роботы Shapeshifter работают только в полуавтономном режиме, но в НАСА хотят создать полноценное автоматическое средство исследования далеких планет. Причем это средство должно выполнять назначенные цели без командного центра.
В Лаборатории реактивного движения НАСА присматриваются к «Зонду Гюйгенса» от ЕКА. Этот аппарат уже хорошо зарекомендовал себя в качестве механизированного исследователя Титана, поэтому он может быть использован в виде источника энергии коботов. Его корпус также пригодится для переноски научных инструментов и сложного анализа поверхности спутника Сатурна. При этом устройство должно летать, т.к. атмосфера интересуемого небесного тела достаточно плотная, в то время как гравитация – низкая. В таких условиях десяти коботов будет достаточно для подъема и переноски «материнского устройства». Правда, даже если прототипы Shapeshifter пройдут конкурс в 2020 году, их полетам будет предшествовать миссия Dragonfly, которая придется на 2026 год.
