НАСА будет исследовать планеты, сбрасывая на них роботы-«мячи»

Инженеры НАСА проектируют робо­тов совершенно нового вида — сферических, которых можно будет просто сбросить на другую плане­ту без повреждений от удара и ко­торые будут перемещаться, ката­ясь по ее поверхности.

Корпус таких роботов — их назвали ball bot — будет строиться по прин­ципу «тенсегрити», то есть пред­ставлять собой сферическую кар­касную структуру натяжения-сжа­тия, сетку из тросов и стержней, объясняют проектировщики. Не имея жестких соединений, колес или гусениц, эти аппараты будут обладать уникальным уровнем на­дежности, представляя собой легкие конструкции, полностью амортизирующие удар о поверхность планеты при сбросе с орбиты.

 «Принципом тенсегрити, широко распространенным в природе, я уже давно хотел воспользоваться в робототехнике, — сказал Витас Санспайрел, старший научный сотрудник Исследовательского центра НАСА им. Эймса. — Его воплоще­ния мы встречаем повсюду, от структуры живых клеток до физиологии мускулов и костей». По словам инженера, конструкция на основе напряженной сетки повы­шает устойчивость живого организма к внешним воздействиям. «Пользуясь дан­ным принципом, можно создавать очень легких, но при этом очень устойчивых роботов. Такая конструкция целиком работает на поглощение прилагаемых к ней давлений, что делает ее идеальной для робототехники. Вполне возможно, что шарообразные роботы произведут революцию в области исследования кос­моса. Наша задача — обеспечить многофункциональность такой конструкции. При посадке вездехода на другую планету принимаются сложные меры по его за­щите: требуются пневматические подушки, летающая лебедка или ракетный дви­гатель — это немалый балласт, учитывая, что данное оснащение используется всего один раз, при посадке. Шарообразному же роботу не понадобится аморти­зирующее оборудование — при сильном ударе о поверхность он не понесет су­щественных повреждений», — пояснил Санспайрел.

Сегодня ученые исследуют Марс с помо­щью роботизированных вездеходов Curiosity и Opportunity — колесных машин, оснащенных научными приборами и меха­низированными манипуляторами.

Перекатывающийся шарообразный робот с гораздо меньшей вероятностью застря­нет в песке, — именно такой инцидент привел к потере марсохода Spirit: после безуспешных попыток ученых вытащить робота, застрявшего в песчаной дюне, его миссию пришлось прекратить.

По словам Санспайрела, робот-шар будет лучше справляться с преодолением пре­пятствий, объезжая или переезжая их, и вряд ли застрянет где-либо .

Под его каркасной оболочкой может находиться еще одна сфера, соединенная тросами с внешней. Она будет содержать системы электропитания, научное обо­рудование и электронику.

«На другую планету нужно будет доставить научные инструменты, которые по­могут расшифровать историю изучаемого мира, — отметил инженер. — Учиты­вая малую массу самого робота, по нашим оценкам, мы сможем дать ему гораз­до большую нагрузку, чем прежним. Научное оборудование сможет занять до по­ловины общей массы робота-шара, тогда как для Curiosity этот показатель соста­вил только 25%».

По словам Санспайрела, проектирование шарообразных роботов еще находится на стадии исследований, и в НАСА пока не определились ни с принципом их дей­ствия, ни с полезной нагрузкой. В частности, такого робота можно было бы осна­стить отдельным манипулятором либо использовать сами стержни из каркаса для зачерпывания грунта.

Шарообразные роботы, оснащенные видеокамерами, можно сделать небольши­ми, размером с баскетбольный мяч. На отдаленную планету или астероид можно было бы отправить сразу несколько таких «мячей» и сбросить их в разных местах.

По прогнозу Санспайрела, к 2020 году уже начнутся работы по подготовке шаро­образных роботов к миссиям, но до первого запуска еще может пройти десять, а то и двадцать лет.

Роботы-сферы смогут найти применения и на Земле. Например, их можно было бы сбрасывать с самолетов для изучения труднодоступных территорий. Кроме того, такие роботы помогли бы при обследовании трубопроводов, пещер и туннелей.