Учёные хотят отправить на Марс робота-шар с «дронами-одуванчиками» для исследования скрытых тоннелей

Инженеры всё чаще обращаются к биомимикрии — подходу, при котором технологии создаются по образцу природных форм и механизмов. Эта идея может стать ключом к новому этапу исследования Марса, особенно тех мест, куда не способны добраться привычные марсоходы. На Земле существует множество лавовых пещер. Например, на северо-востоке Калифорнии есть система тоннелей, образовавшихся тысячи лет назад после извержений вулканов. Потоки лавы постепенно остывали и затвердевали, оставляя внутри полые проходы, достаточно широкие, чтобы по ним мог пройти человек.

Но подобные пещеры есть не только на нашей планете. Вулканическая активность в прошлом оставила следы по всей Солнечной системе, в том числе и на Марсе. Сегодня марсианские вулканы считаются спящими, но миллионы лет назад они были активны. В результате на Красной планете могла сформироваться крупнейшая сеть лавовых тоннелей в Солнечной системе. По оценкам исследователей, некоторые марсианские лавовые трубы достигают более 250 метров в ширину.

Это более чем в восемь раз превышает размеры аналогичных тоннелей в Калифорнии. Уже обнаружены системы протяжённостью свыше 1200 километров, а учёные предполагают, что большая часть этих подземных структур ещё не найдена. Интерес к таким тоннелям связан не только с геологией. Лавовые пещеры на Марсе могут быть защищены от радиации, резких перепадов температур, пылевых бурь и ударов микрометеоритов. Поэтому в будущем они могут стать важными объектами для поиска следов древней жизни или даже потенциальными укрытиями для людей. Однако исследовать такие места крайне сложно.

До сих пор изучение Марса в основном опиралось на марсоходы, такие как Curiosity и Perseverance. Эти аппараты совершили огромный вклад в науку, но у них есть ограничения. Они крупные, тяжёлые и не предназначены для проникновения в узкие или опасные подземные проходы. По словам Мостафы Хассаналиана, доцента Технологического института Нью-Мексико, современные марсоходы по размерам можно сравнить со школьным автобусом, поэтому они просто не могут попасть внутрь лавовых труб. Кроме того, условия на поверхности Марса очень суровы.

Сильные ветры, достигающие скорости около 97 километров в час, могут повреждать технику. За годы работы марсоход Curiosity уже не раз сталкивался с повреждениями, вызванными марсианской средой. Поэтому для исследования пещер нужны принципиально новые роботы — более компактные, гибкие и способные использовать условия планеты в свою пользу. Одну из таких идей предложил Хассаналиан и его команда. Они разрабатывают концепцию небольших «дронов-одуванчиков», которые должны работать внутри марсианских тоннелей.

Название связано с тем, что эти миниатюрные аппараты будут перемещаться примерно так же, как семена одуванчика, подхваченные ветром. Основой проекта стал другой робот, вдохновлённый мокрицей. В природе это маленькое существо при опасности сворачивается в шар. По такому же принципу инженеры предлагают создать «робота-шар», или roly-poly robot. Его можно будет сбросить через отверстие в крыше лавовой пещеры. Чтобы мягко опуститься на дно, робот будет оснащён парашютом. Внутри такого робота-шара планируется разместить тысячи крошечных дронов. После посадки в пещере он раскроется и выпустит их наружу.

Дальше в дело вступит марсианский ветер: лёгкие «дроны-одуванчики» смогут разлетаться по тоннелям на большие расстояния, постепенно составляя карту подземной сети. Главное преимущество этой концепции в том, что она не пытается бороться с природными условиями Марса, а использует их. Если сильные ветры мешают крупным аппаратам на поверхности, то для миниатюрных дронов они могут стать источником движения. Такой подход хорошо отражает суть биомимикрии: инженеры не изобретают всё с нуля, а изучают решения, которые уже существуют в природе.

По словам Хассаналиана, биомимикрия особенно эффективна в малом масштабе. Крупные машины не всегда могут копировать природные механизмы напрямую — например, самолёты не машут крыльями, как птицы. Но микророботы могут использовать природные принципы гораздо успешнее. Именно поэтому идея лёгких дронов, похожих на семена одуванчика, выглядит перспективной. Пока проект остаётся концепцией, но он показывает, каким может быть будущее исследования Марса.

Вместо одного большого робота учёные предлагают использовать целую «стаю» миниатюрных аппаратов, которые смогут проникать туда, куда крупная техника никогда не доберётся. Если такую систему удастся реализовать, она поможет впервые подробно изучить гигантские лавовые тоннели Красной планеты и, возможно, приблизит человечество к ответу на один из главных вопросов: могла ли жизнь когда-либо существовать на Марсе.

• Учёные решили сложную задачу для миссий к астероидам: космические аппараты смогут эффективнее «прыгать» от объекта к объекту
• Спутниковые мегасозвездия могут стать «нерегулируемым геоинженерным экспериментом»
• Учёные обнаружили гигантскую вращающуюся структуру во Вселенной: космическую нить длиной 50 миллионов световых лет
• Галерея «обломочных дисков» раскрывает следы астероидов и комет в далёких планетных системах
• Российского космонавта сняли с миссии SpaceX Crew-12 за нарушение правил нацбезопасности США — СМИ
• Учёные подтвердили квантовую природу чёрных дыр: энтропия остаётся положительной даже при экстремально низких температурах
• Северное сияние может быть видно в 10 штатах 27 ноября
• Европейский зонд впервые показал «магнитный двигатель» Солнца в действии