Российский шагоход замахнулся на лунный приз от Google

Компания "Селеноход" не так давно появилась в официальном списке команд, участвующих в конкурсе Google Lunar X PRIZE.
В этом состязании главный приз в $20 миллионов получит коллектив, сумевший первым в условиях частного финансирования спроектировать, построить и высадить на Луне подвижного робота. Тот должен пройти по лунной поверхности не менее 500 метров, передавая видео, фото и другие данные.
Отечественная заявка в ряду претендентов выглядит интересно, оригинально, и личное знакомство с конкурсантами от России показало, что нашим вполне по силам победить.



Команда рассматривала несколько вариантов луноходов, а в окончательную версию войдут лучшие элементы каждого из них. Здесь можно увидеть раннюю модель, питание которой должно было осуществляться по кабелю от посадочного модуля (в задней части робота видна катушка).

Теперь от кабеля отказались. Зато на этом рисунке хорошо видны ключевые элементы робота, которые в том или ином виде будут присутствовать обязательно: корпус, поднимающееся вверх крепление блока видеокамер, лыжи на вращающихся кривошипах. Оранжевый ковшик спереди – возможный грунтозаборник (иллюстрация фирмы «Селеноход»)

оманда «Селеноход» базируется в городе Долгопрудном, но нельзя сказать, что проект сосредоточен в одной точке. Напротив, различные его части продвигаются разными организациями и в самых разных местах. Я приехал в Одинцово, где на территории местной фабрики располагается компания "КБ 1901", один из крупных участников нового лунного проекта.

Разрозненность партнёров – прямая аналогия с распределёнными вычислениями. «Селеноход» можно сравнить с сервером, на который стекаются результаты обработки данных с армии других компьютеров, разбросанных по стране.

В Одинцово я встретился с исполнительным директором «Селенохода» Сергеем Седых и генеральным директором «КБ 1901» Василием Архиповым. От них я узнал, какие оригинальные решения выделяют российский аппарат среди конкурентов и как продвигается проект на фоне заявок соперников.


Оказалось, что проектирование российского лунного робота завершено на 100%. Начата работа по изготовлению прототипов. Это вполне сопоставимо со степенью готовности зарубежных миссий.

Для повышения вероятности успешного выполнения задания «Селеноход» склоняется к тому, чтобы при помощи одной посадочной ступени высадить на Луне пару небольших луноходов, а может быть, сразу три. Каждый будет весить всего по 4-5 килограммов.

Скорее всего, роботы не окажутся точными копиями друг друга и будут отличаться в деталях. Это расширит их возможности по сбору информации.



Другая любопытная особенность – способ передвижения российского лунохода. Хотя первоначально команда рассматривала колёсный вариант, недавно она от него отказалась. Чтобы уложиться в скромные габариты и вес, колёса должны быть небольшими, а такие наверняка зароются в реголите, объясняет Сергей.

Ноги-манипуляторы и гусеницы после анализа тоже были отброшены. В результате ставка сделана на лыжно-шагающий привод, подобный тому, каким были оснащены первые марсоходы — советские ПрОП-М. Пара таких аппаратов попала на Красную планету в 1971 году, но из-за отказа посадочных ступеней ни один из них по марсианским пескам так и не поползал.



Длина, ширина и высота нового лунохода в рабочей конфигурации составит 54-72 х 44 х 53-70 сантиметров. В транспортном положении высота робота уменьшается до 20 см. На рисунках внизу шагающий луноход покидает транспортную палету.

На врезке – идеологический предшественник «Селенохода» – ПрОП-М. Кстати, среди консультантов нового проекта есть учёные, работавшие над этим марсоходом и "Луноходами" (иллюстрации фирмы «Селеноход» и ВНИИ ТрансМаш).
Повороты робот сможет совершать либо за счёт разнонаправленного движения лыж, либо приподнимаясь и вращаясь на центральной поворотной пятке. Питание луноход получит от собственных солнечных батарей.

<iframe width="640" height="390" src="http://www.youtube.com/embed/AoAD-hGmi8Q" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

«Селеноход» будет оснащён набором камер (в том числе стерео), а также небольшим поворотным ковшиком для забора грунта.
По одному из вариантов проекта, посадочная ступень должна быть оборудована анализатором реголита и небольших камней. Луноход мог бы собирать образцы вокруг точки посадки и приносить их в анализатор



Корпус шагающего аппарата будет сделан из углепластика. Именно это обстоятельство объясняет мой визит в «КБ 1901», ведь углепластик – конёк этой небольшой и молодой (в том числе по возрасту сотрудников) компании.

Надо отметить, что для космической техники углеродный композит, как ни странно, всё ещё экзотичен. Непросто получить углеволоконные детали, способные надёжно работать в условиях большого перепада температур. Сложно заранее просчитать поведение такой конструкции на космическом холоде и придумать, как придать ей нужные механические свойства.



Углеткань, жертвенные слои, смолы, которые здесь готовят по собственным рецептам, различные формы и модели, вакуумные насосы и, наконец, печь – так в «КБ 1901» рождаются не только детали для автомобилей.
Здесь делают сверхлёгкие кронштейны для видеокамер и элементы медицинской техники, работают даже над углепластиковой мебелью (фотографии фирмы «КБ 1901», MEMBRANA).
"Но почему карбоновую составляющую проекта «Селеноход» доверил именно «КБ 1901»?" – обращаюсь я к участникам беседы, обращая их внимание на стеллажи и стены в офисе. (Вокруг меня масса углеволоконных деталей от автомобилей.)

«Действительно, большая часть изделий нашей фирмы – карбоновые элементы кузова для спорткаров, — соглашается Василий Архипов. — Ряд российских тюнинговых компаний заказывают у нас бампера, крышки капота, крылья… Кстати, в рамках одного проекта мы изготовили полностью новый углепластиковый кузов для суперкара Bugatti Veyron».

И вот теперь компания воспользуется богатым опытом и будет делать карбоновые детали для «Селенохода». Делать, заметим, бесплатно. Для «КБ 1901» сотрудничество с командой-претендентом на «лунный приз» – это отличная возможность ещё раз заявить о себе как об изготовителе сложных в инженерном плане изделий. В данном случае это несравненно дороже тех человеко-часов и нескольких килограммов углеволокна, которые будут затрачены в рамках лунного проекта.



Расчётный ресурс шагающее-лыжного привода – не менее пяти километров в условиях типичного лунного ландшафта.
Кстати, один из дополнительных призов Google Lunar X PRIZE можно заработать, если пройти по Луне именно это расстояние. По плану компании, её аппараты активно проработают на Селене один лунный день (14 земных дней), после чего на время лунной ночи прекратят операции, а после восхода Солнца (ещё через 14 дней), продолжат исследование Луны (иллюстрация фирмы «Селеноход»).
Сотрудничество на безвозмездной в части денег основе – наглядный пример всей стратегии авторов конкурсного лунохода. Первый её пункт можно сформулировать так: создание некоторых элементов робота можно отдать на откуп небольшим группам столь же фанатично увлечённых своим делом энтузиастов. А второй принцип – везде, где возможно, нужно использовать технологии или детали, которые работают и на Земле.

Речь идёт об управляющей электронике, вычислительных системах и связи. Старый принцип отрасли – строить специальные «космические» схемы, очень дорогие, но зато приспособленные под конкретное задание. «Селеноход» предпочитает продукцию «с полки».

Есть проблема воздействия космических лучей? Хорошо, добавим экранирование, автоматическую проверку на сбои. Если что, программа просто даст команду на перезапуск компьютера. Есть сомнения в надёжности того или иного чипа в лунных условиях? Не беда, можно добавить двойное резервирование.

Зарождающаяся российская частная космическая отрасль, пионером которой является «Селеноход», должна работать, словно двухстороннее шоссе. Что-то из сугубо земных изделий сможет попасть в космические проекты, что-то, разрабатываемое для космоса, окажется востребовано в других областях.

В этом круговороте и перекрёстной подпитке разработками команда «Селеноход» видит главное преимущество частных космических компаний. Постепенно уходит время, когда весь космос «вели» государственные колоссы, создававшие по неповторимым проектам штучные аппараты. Мы движемся к эпохе, когда не только спутники связи, но, допустим, те же самые планетоходы или межпланетные станции можно будет покупать в магазине.

Кстати, частная космонавтика уже достаточно сильно
развита в США, где существует ряд коммерческих компаний — как крупных, так и мелких, занимающихся космическими проектами и получающих заказы от NASA. Будем надеяться, что в России эволюция отрасли скоро тоже пойдёт в этом направлении.

Потому для компании «Селеноход» Google Lunar X PRIZE – не единственная цель и, как бы парадоксально это ни звучало, – не главная.

Источник:  http://www.membrana.ru