На Луну и дальше: роботы, прокладывающие путь к исследованию космоса человеком

В 2023 году НАСА приступит к амбициозной миссии, чтобы выяснить, возможно ли установить долгосрочное присутствие на Луне. Считается, что это первый шаг в новую эру исследований человека, и есть надежда, что проект Artemis заложит основы для нового поколения коммерческих космических полетов, которые в итоге позволят отправить астронавтов на Марс. Но вместе с этими космонавтами будет много роботов всех форм и размеров.

Motiv Space Systems – одна из компаний, которая надеется проложить путь к новой эре внепланетных исследований. Основанная в 2014 году и расположенная всего в нескольких милях от Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), многие сотрудники Motiv начали свою карьеру в JPL или в других подразделениях НАСА.

Несмотря на то, что компания была небольшой, одна из крупнейших программ Motiv заключалась в сотрудничестве с НАСА над марсоходом Mars 2020 Perseverance Rover, в частности, в разработке роботизированной руки, которая позволит марсоходу стоимостью в несколько миллиардов долларов собирать образцы с поверхности Марса, когда он приземляется в Февраль 2021 года. Из этих образцов ученые надеются выяснить, могла ли жизнь существовать на поверхности Марса — или существовала ли она когда-либо.

Работа над проектом Perseverance была рассчитана на несколько лет, и Motiv работал бок о бок с JPL над проектированием и сборкой манипулятора, выполнением НИОКР, аналитических элементов и испытаний, а затем помогал интегрировать его в сам марсоход. И теперь осталось всего несколько месяцев до приземления на Марс.

Разработка робототехники для исследования космоса ставит перед инженерами уникальный набор задач. Во-первых, экстремальные колебания температуры в космическом пространстве и на внепланетных телах делают выбор материала критическим соображением при проектировании, особенно потому, что многие традиционные электронные устройства не могут работать при криогенных температурах.

Это было основным направлением другой работы Motiv в рамках программы НАСА Artemis, которая направлена ​​на обеспечение долгосрочного присутствия человека на Луне к концу десятилетия. Вклад Мотива заключается в некоторых из предшествующих миссий, в ходе которых на Луну будут отправлены роботизированные посадочные устройства для проведения экспериментов до прибытия астронавтов.

В частности, компания из Пасадены разрабатывает технологию посадочного модуля, способного выдерживать экстремальные колебания температуры на поверхности Луны, которые колеблются от почти 130 ° C в течение дня до минус -180 ° C ночью. Эта технология называется «холодная лунная развертываемая рука» или COLDArm и включает использование механического решения для работы без смазочных материалов, а также электроники, работающей при криогенных температурах.

В первых миссиях Artemis роботам нужно будет пережить всего несколько лунных дней и, следовательно, лишь несколько больших тепловых колебаний. Тем не менее, амбиции направлены на долгосрочное проживание людей, что предъявляет свои собственные технологические требования к космонавтам, направляющимся туда в следующие 10 лет.

Роботы также будут играть важную роль в создании среды обитания для людей на Луне, а также в поиске ресурсов, которые могут быть использованы исследователями-людьми.