НАСА разрабатывает новую концепцию вездехода

Кувырки, прыжки и мгновенные повороты не являются стандартными маневрами которые под силу выполнить обычному космическому аппарату, исследующему далекие миры. Традиционные марсоходы, например, передвигаются при помощи колес, и они не могут двигаться если перевернутся. Однако на небольших телах, таких как астероид или комета, учитывая их низкую гравитацию и очень неровные поверхности традиционные методы передвижения (на колесах) довольно опасны для исследовательских аппаратов.

Новый проект представляющий из себя робота, специально предназначенного для преодоления проблем передвижения на малых телах разрабатывается совместно учеными из Лаборатории реактивного движения NASA, Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института. “Ежик является новым типом робота, который будет перемещаться по поверхности благодаря прыжкам. Его форма - это куб и может работать независимо от того, на какую из сторон приземлится”, сказал Исса Неснас (Issa Nesnas), руководитель команды JPL.

Основная концепция представляет собой куб, который передвигается при помощи пружинистых прыжков, осуществляемых шипами и тормозит благодаря наличию внутренних маховиков. Шипы также защищают корпус робота от шершавой местности и выступают в качестве своеобразной ноги. “Ко всему прочему в шипах мы можем разместить ряд инструментов, таких как, например, тепловой зонд благодаря которому можно будет измерять температуру поверхности”, добавил Nesnas.

Два рабочих прототипа “ежей” продемонстрировали сои возможности на борту самолетов НАСА способных создать условия микрогравитации благодаря параболическому типу движения в июне 2015 года. В ходе 180 парабол (четыре рейса), эти роботы выполнили несколько типов маневров, которые необходимы для движения на малых телах с низкой гравитацией.

Исследователи протестировали эти маневры на различных материалах, которые имитируют широкий спектр поверхностей: песчаные, твердые, скалистые, скользкие и обледенелые, мягкие и рыхлые. “Мы доказали, что наш “ежик” может выполнять контролируемые прыжки в условиях низкой гравитации”, сказал Роберт Рид (Robert Reid), ведущий инженер проекта в JPL. В результате одного из экспериментов во время параболического полета, исследователи смогли добиться от “ежа” выполнения маневра “торнадо”, который заключается в интенсивном вращении. Этот маневр может быть использован для того, чтобы выбраться из песчаной воронки или других ситуаций, в которых обычный колесный робот просто бы застрял.

Прототип “ежа” JPL имеет три маховика и восемь шипов. Он весит чуть более пяти килограмм (11 фунтов), однако с полезной нагрузкой его масса возрастет до 9 килограмм (20 фунтов) с инструментов, таких как спектрометры и камеры. Стэнфордский прототип компактнее своего брата из JPL. “Геометрия корпуса имеет большое влияние на траекторию при скачкообразном движении. Мы экспериментировали с несколькими формами и обнаружили, что форма куба обеспечивает лучшую производительность при прыжках.

К тому же куб проще в изготовлении и транспортировке в космическом корабле”, сказал Бенджамин Хокман (Benjamin Hockman), ведущий инженер из Стэнфорда. В настоящее время исследователи работают над автономностью нового робота. В идеале такие аппараты должны работать самостоятельно, подобно современным марсоходам. Которые общаются с Землей благодаря спутникам, вращающимися вокруг Марса.

Стоимость строительства подобного робота относительно низкая, к тому же на одном корабле может находиться несколько роботов, которые могут начинать свою работу поэтапно, что в свою очередь позволит им исследовать большую территорию.

• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов
• Новая и улучшенная камера, вдохновленная человеческим глазом
• Машинное обучение может помочь ответить на давние астрофизические вопросы
• Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
• Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»
• Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду