Титан — крупнейший спутник Сатурна — рассматривается учёными как один из кандидатов на колонизацию. 15 лет назад автоматическая межпланетная станция «Кассини-Гюйгенс», созданная совместно НАСА, Европейским и Итальянским космическими агентствами, зафиксировала на поверхности Титана озёра и даже моря, заполненные жидкими углеводородами. Это стало первым случаем обнаружения подобных природных образований на космических телах.
Титан схож по своим характеристикам с молодой Землёй и может хранить ещё множество секретов. Аппарат, призванный раскрыть их, разрабатывает студентка института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Элеонора Войцицкая. Она работает над проектом шнекохода — вездехода со шнековой ходовой частью, который оптимально подойдёт для исследования поверхности Титана.
По болотам и снегу
Способ передвижения, предлагаемый студенткой МАИ, ранее не использовался на аппаратах для исследования других планет.
— Аппарат планируется оснастить двумя соосными с направлением движения шнеками — архимедовыми винтами. Шнеки при вращении будут отталкиваться от поверхности и продвигать машину вперёд, — говорит Элеонора Войцицкая.
Использование шнекоходов наиболее эффективно на поверхностях кашеобразной и даже жидкой консистенции — в последнем случае шнеки одновременно могут служить поплавками. Однако при определённом способе вращения обоих шнеков аппарат способен успешно преодолевать и участки с твёрдым грунтом.
— В СССР проводились испытания такого способа передвижения по снегу, болоту, воде, разным видам почв, в том числе с растительностью в виде кустов, густой травы. Все испытания прошли успешно, шнекоход подтвердил свою работоспособность, — рассказывает студентка. — Выбор такого способа передвижения на Титане обусловлен неоднородностью его поверхности: там есть озёра из углеводородов, снегообразный железистый грунт, местами возможен лёд. Поэтому для аппарата непригодны ходовые части гусеничного или колесного типа, реализованные на марсоходах и луноходах. Традиционный аппарат просто завязнет или утонет там, где свободно пройдёт шнекоход.
Будущее проекта
Предназначение разрабатываемого аппарата — изучение состава поверхности и атмосферы Титана, фотографирование местности, забор грунта. Помимо аппаратуры для выполнения этих задач, Элеонора планирует оснастить шнекоход рядом систем для обеспечения его функционирования.
— На аппарате необходимо установить систему обеспечения теплового режима, так как на Титане температура у поверхности составляет минус 180 градусов по Цельсию, системы энергообеспечения, передачи данных и управления — титаноход подразумевается автономным. При этом необходимо учитывать массу и параметры энергопотребления каждого из элементов: Титан — удалённый от Солнца объект, где использование солнечных батарей невозможно, поэтому у аппарата будет только тот запас энергии, с которым он отправится в путь, — отмечает Элеонора.
На данный момент студентка уже вычислила максимальную массу аппарата и проработала несколько вариантов конструкции. В планах — продумать конструкцию тепловой защиты, крепления шнеков к корпусу, определить расположение всех систем и источников питания.
Проект Элеоноры уже получил высокую оценку экспертов: девушка заняла первое место на Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения». Студентка МАИ уверена, что после детальной проработки проект способен заинтересовать Роскосмос и мировые космические агентства, а её идеи будут полезны для изучения не только Титана, но и других схожих по своим условиям планет.