Posted 7 февраля 2016,, 20:30

Published 7 февраля 2016,, 20:30

Modified 31 января, 09:00

Updated 31 января, 09:00

Колонизация Луны начнется с роботов

7 февраля 2016, 20:30
Освоение Луны даст человечеству колоссальный энергетический ресурс и поможет улучшить экологию Земли, отмечают ученые.

Петербургские ученые и инженеры завершили работу над экспериментом «Контур 2» по управлению наземным мобильными роботом с борта российского сегмента Международной космической станции (МКС).

Идея космического исследования связана с отработкой технологии использования сетецентрических подходов к созданию роботов. В будущем это позволит управлять объектами и заниматься коструированием механизмов на поверхности других планет. Прежде всего, речь идет о возможном строительстве исследовательской базы на ближайшем спутнике Земли — Луне.

Наземными площадками эксперимента, который продолжался четыре года, стали Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики, а также Институт робототехники и мехатроники Германского центра авиации и космонавтики (DLR).

Как рассказал начальник отдела ЦНИИ РТК Михаил Гук, первые сеансы управления наземным роботом с борта орбитальной станции были проведены в августе 2015 года — космонавт Олег Кононенко, находясь на МКС, с помощью джойстика управлял гиперизбыточным манипулятором «Сурикат», который располагался в лаборатории ЦНИИ РТК.

Робот должен был за минимальное время погасить загоравшиеся на петербургском полигоне красные фонарики. По словам исследователя, называть этот эксперимент «простым» можно только условно: надо понимать, что скорость движения МКС составляет 8 км/с, а находится в зоне видимости лаборатории станция только 8 минут.

Второй этап эксперимента прошел в декабре. Космонавт Сергей Волков с борта МКС отрабатывал управление наземным роботом «Юла». В петербургской лаборатории был сконструирован полигон, имитировавший поверхность Марса. Волкову требовалось провести «Юлу» по специальному лабиринту. При этом, если робот встречал на своем пути какое-либо препятствие, например, ямку или кочку, то и космонавт через джойстик получал отдачу в руку.

На завершающем этапе была предпринята попытка управления человекоподобным роботом "Джастин". Ученые так и назвали эту часть эксперимента — «двурукий Джастин». Сам робот находился в Германском центре авиации и космонавтики. Правой конечностью Джастина из космоса управлял Волков, а оператор находился в петербургском ЦНИИ РТК. По сигналу специалиста из DLR надо было свести «космическую» и «петербургскую» руки Джастина вместе и при этом захватить мячик. В рамках данного эксперимента отрабатывалась идея кооперативного взаимодействия. Хоть и не с первой попытки, но Джастину все-таки удалось завладеть мячом.

«Многие говорят: „Ребята, луноходы катались по Луне еще в прошлом веке!“ Но в данном случае идея состоит в том, что управление в реальном времени осуществляется с так называемой силой моментного чувствования… Это подход к началу строительства лунных баз. Ведь поначалу космонавт на Луне работать не сможет. Значит, надо выпускать роботов, которые будут выполнять задачи под присмотром оператора. Оператор же может находиться на окололунной орбите на космическом аппарате и уже оттуда управлять роботом», — рассказал Михаил Гук.

По словам заместителя генерального конструктора ЦНИИ РТК Владимира Заборовского, в исследовании возможностей ближнего космоса мировые ученые добились успеха. Взять хотя бы телекоммуникационные программы, которые реализуются через космические технологии — освоение космоса позволило принципиально по-новому решать проблемы связи.

Следующий этап — научиться получать из космоса полезные ископаемые.

«Луна — колоссальный источник полезных ископаемых. Например, там есть такой материал, как Гелий-3, который нужен для развития термоядерной энергетики. Освоение Луны даст человечеству колоссальный минеральный, энергетический, материальный, технический ресурс, который позволит существенно улучшить экологию на Земле. Все прекрасное и зеленое — на Земле, все грязное — в космос», — рассказал Заборовский.

По словам ученого, электроэнергия на Землю может также поставляться со спутника.

«У Луны одна сторона холодная, а другая — теплая. А если там холодно и тепло, то можно поставить термопару. Поставили термопару — значит, получили электричество. Получили электричество — подключили моторчик. Если моторчик включили, то, значит, можем что-то обрабатывать. Луна сама по себе представляет лабораторию, в которой можно обрабатывать совершенно различные технологии. Например, по выработке электроэнергии и отправке ее на Землю», — описывает этапы освоения Луны Заборовкий.

Вскоре стартует новый эксперимент — «Контур 3». Он пройдет в рамках программы Роскосмоса, рассчитанной до 2025 года. Участие в нем планируют принять ученые из Петербурга. В ходе исследования с борта Международной космической станции будет осуществляться управление не одним роботом, а целой группой.

Вслед за этим будет поставлен еще более сложный эксперимент: несколько человек будут выполнять операции по сборке оборудования на поверхности Луны.

На эти исследования ученые планируют потратить около четырех лет.

Сейчас уже разработаны два джойстика для управления роботами с борта МКС. Однако необходимо изготовить бортовой компьютер, а также решить проблему его сертификации в соответсвии с требованиями и стандартами Роскосмоса.

Материал опубликован в рамках проекта «Нобелевское измерение», посвященного проблемам модернизации страны и роли в этом процессе науки и научного сообщества.