Робот в стиле BB-8 для исследования лавовых пещер на Луне

«Выберите работу по душе, и вам не придется работать ни дня в своей жизни». Цитата, апокрифически приписываемая Конфуцию, появляется в подписи электронного письма Андреас Нюхтер, профессор робототехники и телематики в Университете Юлиуса-Максимилиана в Вюрцбурге (JMU) в Германии.

Нуэхтер возглавляет проект по созданию катящегося робота, который, как он надеется, будет использоваться для исследования системы скрытых лавовых пещер на Луне. Сферический робот, немного похожий на BB-8 из новых фильмов «Звездные войны», называется ДЕДАЛ, аббревиатура, которая расшифровывается как «Спуск и исследование глубокой автономии лунных подземных сооружений».

Нуэхтер любит свою работу. Но создание совершенно нового типа робота, который будет использовать лазеры для полуавтономного картирования до сих пор неисследованной части Луны, определенно является тяжелой работой, кто бы что ни говорил. Однако благодаря исследователям из JMU, Университета Джейкобса Бремена ГмбХ, Университета Падуи и Астрономической обсерватории INAF в Падуе это вполне возможно.

Исследование подземной системы пещер Луны

«Европейское космическое агентство очень заинтересовано в исследовании лавовых трубок на Луне», — сказал Нуэхтер в интервью Digital Trends.

Чуть больше десяти лет назад, в 2009 году, японский космический корабль Кагуя заметил кое-что интересное во время облета лунного региона Мариус-Хиллз. То, что первоначально выглядело как глубокий кратер, при ближайшем рассмотрении оказалось дырой. Эта полость, которая, по оценкам Нюхтера, представляет собой яму глубиной более 100 футов, как полагают, представляет собой лавовую трубку, созданную лавой миллиарды лет назад, но сейчас пустую. На дне этой дыры, как утверждает теория, находится система туннелей, образующих сеть пещер под поверхностью Луны. Подобные лавовые трубы диаметром около 32 футов были обнаружены на Земле в таких местах, как Лансароте, Исландия и Гавайи. «Люди определенно могут вставать и ходить там», — сказал Нуэхтер. «По сути, это похоже на большую пещеру».

Исследование сети пещер под световым люком на холмах Мариуса — вот для чего предназначен ДЭДАЛ. «Лавовые трубы особенно интересны, поскольку в далеком будущем они действительно могут обеспечить людям убежище от радиации и всех тех неприятных последствий, которые могут возникнуть на Луне», — объяснил Нюхтер. «Если вы планируете жить на Луне, было бы разумно использовать существующие геологические структуры, чтобы уйти под землю».

Вместо того, чтобы использовать обычный вездеход, план DAEDALUS состоит в том, чтобы использовать 46-сантиметровый прозрачный сферический робот, в котором научные инструменты, такие как датчики и источник питания, заключены в защитную сферу из такого материала, как оргстекло. Он будет двигаться за счет вращения, а внутри будут находиться моторизованные компоненты, способные смещать центр масс. В качестве альтернативы или, возможно, в дополнение, исследователи изучают серию «палок», которые могли бы высовываются из корпуса робота, чтобы толкнуть его, так же, как гребная лодка может использовать весла, чтобы оттолкнуть его от воды. берег. Их также можно использовать как штатив, чтобы при необходимости закрепить робота в одном месте.

Идея состоит в том, что робота можно будет опустить вместе с приемником Wi-Fi в яму лавовой трубы с помощью легкого крана, который также разрабатывается в рамках проекта Европейского космического агентства. Оказавшись внизу, он будет использовать камеры и лидарные датчики сканировать окрестности, чтобы создать трехмерную карту. «Недостаток камер в том, что вам нужен внешний свет», — сказал Нуэхтер. «Либо вам нужно солнце, либо вам нужна лампочка. Но лидар полностью независим от [этого требования]».

Управление ДЕДАЛОМ

Нуэхтер сказал, что он не уверен, насколько обширной может быть сеть пещер. «Мы не знаем», — сказал он. «Нам очень любопытно. Все, что я могу сказать, это то, что мы планируем с помощью этих лазерных сканеров иметь возможность смотреть на высоту до [650 футов]. Это будет дальность видимости «ДЭДАЛА». Мы также планируем иметь возможность перемещаться и исследовать окружающую среду».

Лавовые трубы на Земле могут быть значительными. Один из них в Исландии имеет ширину 100 футов, высоту 33 фута и длину почти 4500 футов, при этом только главный туннель составляет большую часть длины 3000 футов. В научно-популярной книге научного журналиста Дэвида Уайтхауса Космос 2069Он пишет, что лунные лавовые трубы предположительно могут быть «достаточно большими, чтобы вместить в себя города. Такие трубы могли бы стать убежищем для будущей лунной базы».

ДЭДАЛ будет частично автономен в своей работе. Поскольку радиосигналу требуется время, чтобы добраться до Луны с Земли, о прямом наблюдении не может быть и речи. «Если вы не можете осуществлять прямой надзор из-за задержек, и происходит что-то вроде задержки более 300 миллисекунд, то вам нужно придумать что-то другое», — сказал Нюхтер. Этим «чем-то еще» будет гибридная система управления, в которой человек-оператор будет задавать широкие команды («перейти к Икс координаты и принять й картинки»), а затем робот может предпринять определенные автономные действия для определения промежуточных шагов.

Проект DAEDALUS все еще находится в стадии разработки, и ему еще предстоит получить официальное одобрение Европейского космического агентства. Вполне вероятно, что он не будет развернут еще десять лет. Однако Нюхтер уверен, что технология будет готова гораздо раньше.

«Мы считаем, что это осуществимо при сегодняшних технологиях, нам не придется ждать 10–15 лет», — отметил он. «Я [работаю в этой области] около 20 лет, занимаясь в основном исследованиями в области робототехники и лазерного сканирования. За последние 20 лет робототехника и лазерное сканирование значительно продвинулись до такой степени, что тот тип миссии, который мы предлагаем, стал осуществимым».

Рекомендации редакции

• Последняя дикая идея освоения космоса? Роботы, сделанные из кусков льда
• НАСА просит общественность помочь спроектировать робота для раскопок на Луне
• Встречайте OffWorld, стартап, который хочет добыть Луну с помощью роя роботов
• Философский робот российского производства направляется на Международную космическую станцию
• НАСА хочет, чтобы вы помогли разработать автономных роботов для исследования других миров