В ходе покорения космоса люди полагались на роботов, помогающих им выполнять эту важную работу.
В 1957 году Советский Союз запустил первый в мире спутник размером с пляжный мяч под названием "Спутник-1". На своей низкой околоземной орбите звуковой беспилотный космический корабль положил начало космической эре. Затем, после серии успешных запусков космических ракет с животными на борту (собак "Белка" и "Стрелка") последовал запуск в космос человека - первого в мирке советского космонавта Юрия Гагарина. Следующим шагом Совестского Союза стала высадка на Луне первого в мире полностью роботизированного лунахода "Лунаход-1".
С небольшим отставанием от СССР космическую прграмму осваивали и США. За годы, прошедшие после завершения программы "Аполлон" (1972 г.), космические корабли с дистанционным управлением, такие как марсоходы, спускаемые и орбитальные аппараты, взяли на себя львиную долю космических исследований за пределами околоземной орбиты, где в настоящий момент им поручено проводить эксперименты, фотографировать и собирать образцы на других планетах. Марс стали осваивать США, а первым до Венеры добрался космический аппарат СССР, успешно завершивший посадку на планету и успевший сделать несколько фотоснимков, прежде, чем его накрыл дождь из серной кислоты.
Роль космических роботов продолжает расширяться. В 2024 году НАСА приступило к реализации программы "Артемида", которая планирует обеспечить долгосрочное присутствие на Луне. Предполагается, что роботы будут закладывать фундамент, создавать всевозможные конструкции и доставлять полезные грузы на Луну. Они даже составят компанию космонавтам.
Как оказалось, роботы являются эффективной альтернативой запуску пилотируемых космических кораблей. Они не только сопряжены с небольшим риском, но и изготавливаются за сравнительно небольшую часть стоимости подготовки космонавта.
От когтей для сбора космического мусора до вездеходных роботов-собак — эти полуавтономные машины выдерживают суровые условия невесомости, помогая выполнять всевозможные космические задачи и автоматизируя исследование космоса. Давайте рассмотрим 7 самых примечательных космических роботов, разрабатываемых или уже используемых в настоящий момент.
1. CADRE - трио мини-вездеходов.
Вездеходы собирают данные о Луне и иных планетах, путешествуя по их поверхности и исследуя образцы коры. Их успех побудил Лабораторию реактивного движения НАСА разработать CADRE, трио автономных марсоходов размером с коробку из-под обуви, запрограммированных на совместную командную работу. Каждый четырехколёсный робот имеет две стереокамеры и ряд датчиков. Проводя независимую картографию поверхности и собирая образцы, мини-вездеходы образуют совместную сеть, обмениваясь друг с другом информацией посредством радиосигналов. Миссия мультироботной системы намечена на 2024 год, в ходе которой мини-вездеходы проведут полный лунный день — около 14 земных — исследуя лунную область Райнера Гаммы, создавая трёхмерную топографическую карту её поверхности, тем самым утроив эффективность любой предыдущей одиночной миссии.
2. GLIMPSE - космический робот-собака.
Собаки вернутся в космос, но на этот раз в механической форме. Основанная на робототехнике, робот-собака ANYmal, GLIMPSE представляет собой четвероногое устройство, которое будет использоваться для перемещения по сложной местности южного полярного региона Луны.
Предположительно, эта область небесного тела содержит ценные ресурсы: металлы, воду и кислород, содержащиеся в каменных резервуарах. которые можно было бы использовать для строительства сооружений или поддержания жизни во время операций на Луне.
Космическая робот-собака, разработанная государственным исследовательским университетом ETH Zürich, оснащена различными спектрометрами с зум-линзой, позволяющими распознавать типы горных пород. По словам научного руководителя проекта GLIMPSE Хендрика Колвенбаха, шагающие машины, когда дело касается каменистой местности и крутых склонов, могут обеспечить преимущества перед колесными системами. В зависимости от дальнейших испытаний Европейское космическое агентство может привлечь GLIMPSE для исследования Луны в следующем десятилетии.
3. ОСАМ-1 - робот для ремонта спутников.
На орбите Земли вращается около 10.290 спутников, из которых только 7.800 находятся в рабочем состоянии. Чтобы увеличить их среднюю продолжительность жизни — в лучшем случае около 10 лет — Центр космических полетов НАСА строит беспилотный космический корабль под названием OSAM-1, предназначенный для реабилитации устаревших спутников. OSAM-1 оснащён тремя роботизированными манипуляторами, системой навигации в реальном времени и системой передачи топлива для дозаправки, перемещения и ремонта неисправных спутников. Его первая задача, заключающаяся в дозаправке спутника Landsat 7, сборке и установке антенны. Полёт запланирован на 2026 год.
4. R5: Валькирия - полностью электрический гуманоид с дистанционным управлением.
Дистанционно управляемый гуманоид НАСА R5 по прозвищу Валькирия, возможно, никогда не попадёт в космос; однако этот двуногий прототип ростом 190 см и весом 120 кг находится в разработке с 2013 года и служит образцом для будущей модели аналогичного робота Apollo. Валькирия может "видеть" с помощью различных камер и датчиков, а также прозрачной для инфракрасного излучения лицевой панели, защищающей датчик LiDAR, и двигаться с помощью многочисленных небольших двигателей, позволяющих телу использовать 44 степени свободы. Полностью электрический робот, работающий от аккумулятора, может использовать инструменты, перемещаться по труднопроходимой местности между двумя запрограммированными точками, выдерживать суровые погодные условия и даже танцевать. По своему назначению "Valkyrie" классифицируется как "робот-смотритель". Это означает, что он предназначен для помощи в освоении космоса человеком путем сборки оборудования с нуля или проведения технического ремонта до прибытия экипажа.
5. MIRA - крошечный хирургический робот.
MIRA — это миниатюрная роботизированная хирургическая система, созданная для экономии места и времени. При весе менее килограмма (примерно 800 граммов) минимально инвазивное устройство может перемещаться из комнаты в комнату, выполняя лапароскопические операции с одним разрезом без необходимости накрывать, стыковывать или перемещать оборудование. Первоначально задуманная как экономически эффективное решение для удовлетворения спроса и облегчения текучести кадров в земных больницах, MIRA теперь рассматривается как возможный инструмент для экстренного медицинского вмешательства во время космического полёта. Портативного хирургического робота планируется использовать на МКС, начиная с 2024 года.
6. ClearSpace-1 — сборщик космического мусора.
ClearSpace-1 — полутонный космический корабль для сбора и удаления космического мусора. Его основной корпус состоит из четырёх роботизированных рук, напоминающих клешню с когтями. Этот корабль предназначен для захвата космического мусора — например, мертвых спутников или остатков материалов для запуска ракет — а затем "свода с орбиты" собранного мусора с высокоскоростным "разрушительным входом" в плотные слои атмосферы Земли. Совместно с Европейским космическим агентством дебютная миссия ClearSpace-1 запланирована на март 2025 года.
7. EELS - бионическая космическая змея.
Проект EELS, сокращенно от "экзобиологический исследователь существующей жизни", разрабатывается Лабораторией реактивного движения НАСА с целью поиска признаков жизни, потенциально скрытых под ледяной поверхностью спутника Сатурна - Энцелада. За основу моделирования была взята скользящая анатомия змей и угрей, позволяющая наиболее эффективно взаимодействовать с рельефом небесного тела, на котором расположено более сотни гейзеров, извергающих воду, пар и частицы льда в космос. Идея состоит в том, что 5-килограмсовая бионическая змея будет спускаться в узкие отверстия и автономно "картировать, пересекать и исследовать" подземный океан. Согласно веб-сайту НАСА, этот космический робот может перемещаться по крутым кратерам, подземным лавовым трубам и внутриледниковым лабиринтам.
#РоботыВНауке
Благодарю Вас за уделенное время! Если Вам понравился обзор, поставьте, пожалуйста лайк или подпишитесь на канал. Спасибо!
ЧТОБЫ НЕ ПРОПУСТИТЬ НОВЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ РЕКОМЕНДУЮ ВАМ ПОДПИСАТЬСЯ НА ТЕЛЕГРАМ-КАНАЛ, УКАЗАННЫЙ В ПРОФИЛЕ ДЗЕН-КАНАЛА.
