Поверхность Марса изучена уже достаточно хорошо, чтобы уверенно говорить: самые интересные объекты находятся под ней. Лавовые трубки — пустоты, оставшиеся после того, как поток расплавленной породы ушёл, а верхняя корка застыла, — на Земле обычно не превышают нескольких метров в ширину. На Марсе же такие тоннели могут достигать сотен метров в поперечнике и тянуться на десятки километров. И главное — внутри этих подземных полостей, изолированных от жёсткого ультрафиолета и перепадов температур, могли сохраниться следы древней влажной среды, а возможно, и жизни.
Однако стандартный метод исследования Марса — марсоход — для таких задач практически бесполезен. Даже самый компактный колёсный аппарат имеет размеры небольшого автомобиля. Спуск в вертикальный колодец лавовой трубки для него невозможен. А если бы вход был пологим, то неровное каменистое дно, отсутствие освещения, плотная пыль и перепады температуры в любом случае создали бы непреодолимые препятствия. Связь с Землёй под толщей породы тоже стала бы серьёзной проблемой — радиосигнал не проходит сквозь многометровый слой базальта.
В ответ на этот вызов инженеры предлагают принципиально иной подход: вместо одного сложного и дорогого аппарата использовать огромное количество предельно простых и дешёвых датчиков. Идея, получившая развитие в работах исследователя Мостафы Хассаналиана (представленных на форуме AIAA SciTech), использует принципы биомимикрии сразу на двух уровнях.
Первый уровень — способ доставки. Робот выполнен в виде шара, напоминающего свернувшуюся мокрицу. Такая форма выбрана не случайно: сферический корпус прочен, устойчив при падении и защищает внутреннее содержимое. Этот шар сбрасывается в отверстие лавовой трубки, например, с пролетающего над ним дрона или орбитального аппарата.
Внутри шара находятся тысячи миниатюрных устройств — их форма и принцип движения скопированы с семени одуванчика. Длинные тонкие волоски создают высокое аэродинамическое сопротивление при минимальной массе. В разреженной, но не отсутствующей атмосфере Марса даже слабые воздушные течения способны переносить такие сенсоры на десятки и сотни метров.
После того как шар достигает дна пещеры, он раскрывается, и рой «одуванчиков» высвобождается. Дальше они движутся не активно, а пассивно — подхваченные локальными потоками воздуха, которые возникают из-за перепадов температуры внутри тоннеля. Каждый такой микросенсор весит считанные граммы, но способен измерять температуру, влажность, концентрацию газов или регистрировать магнитные аномалии. Данные передаются короткими радиосигналами через ближайшие сенсоры — так формируется самоорганизующаяся сеть, напоминающая mesh-сеть.
Ключевое преимущество такого подхода — радикальная устойчивость к отказам. Если один «одуванчик» застрянет или разобьётся, остальные тысячи продолжат работу. Нет необходимости в точной посадке или сложном маневрировании. Нет требований к мощному источнику энергии — достаточно крошечной батареи или даже пассивного накопления заряда от вибраций и перепадов температур.
Пока что речь идёт о концепции, а не о готовой миссии. Но вектор развития очевиден: от одиночных тяжеловесных платформ, которые боятся каждой кочки, к распределённым отказоустойчивым роям, способным работать там, где классический марсоход заведомо проиграет.