Учёные из Сколтеха представили концепцию модульного марсохода. В её основу положен принцип кооперативной робототехники: аппарат разделяется на четыре двухколёсных робота, которые могут функционировать независимо или состыковываться в разных комбинациях. В своей статье в журнале Acta Astronautica научный коллектив показывает, что модульный дизайн в разы увеличит время активной работы на Марсе, а значит, и количество собранной информации об истории планеты, её обитаемости и наличии следов жизни и воды.

С тех пор как в 1997 году на Марс впервые успешно приземлился мобильный исследовательский аппарат — «Соджорнер» американского космического агентства НАСА — основное устройство планетоходов не сильно изменилось: в частности, научная аппаратура переносится на шестиколёсной базе. Однако работающие в области так называемой групповой робототехники учёные предполагают, что за время одной миссии на Марс можно получить больше результатов, если отправить на Красную планету несколько роботов размером поменьше, которые оснащены разным оборудованием и могут как разъезжаться в разных направлениях, так и состыковываться для выполнения более сложных задач.

«По сути, мы решали задачу оптимизации: как добиться наибольшего времени работы и покрыть максимальное расстояние, не раздув донельзя бюджет, — объясняет первый автор исследования, аспирант Сколтеха Александр Петровский. — Оказалось, что шестиколёсный робот может эффективно выполнять только часть поставленных задач. По нашим расчётам, оптимальный вариант — это четыре двухколёсных аппарата. У каждого на борту — разные инструменты, и лишь критическая полезная нагрузка продублирована во всех четырёх модулях».

Решение предполагает, что даже в случае выхода из строя трёх роботов последний, четвёртый сможет продолжить выполнять часть исследовательских задач в одиночку, передавать информацию на Землю и к моменту полного завершения миссии будет достигнут больший прогресс. В то же самое время некоторые действия — например, хватание образцов грунта — требуют повышенной устойчивости. Для этого два или больше роботов могут пристыковаться друг к другу.

«Вообще, риск перевернуться — это основной недостаток, и по остальным рассмотренным нами параметрам группировка из четырёх роботов смотрится выигрышно или по крайней мере не особо уступает стандартному марсоходу, — добавляет Петровский. — И даже в этом смысле двухколёсные роботы довольно сильно „шагнули“ вперёд, так что неустойчивость — это уже не такая большая проблема, как раньше».

По словам учёного, технологии кооперативной робототехники, которые разрабатываются для Марса, могут пригодиться и на Луне, и даже на Земле. Группировки подобных двухколёсных роботов можно, например, использовать для мониторинга роста сельхозкультур и обнаружения вредителей и больных растений. «Мы уже проводили испытания на полях в Краснодарском крае, в июле 2021 года», — рассказал Петровский. Модульный подход можно применить и к поисково-спасательным роботам.

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81