От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин

Автор: , 13.05.2015

Человечество снова смотрит в космос и планирует новые внеземные миссии. Давайте вспомним, каких успехов достигли учёные в освоении других планет за последние 45 лет. 

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин
Curiosity на Марсе. В жизни все, конечно, не так динамично

Месяц назад NASA с гордостью объявила, что за 11 лет и 2 месяца с момента посадки ровер Opportunity преодолел на Марсе марафонскую дистанцию – 42 км 195 м, развивая среднюю скорость 10,5 метров в сутки. Неделю назад поступило сообщение о новом рекорде. На этот раз отличился Curiosity, пройдя 10 км за неполных 3 года, то есть двигаясь с примерно той же скоростью. Впечатляющие достижения или не очень? Давайте посмотрим, с чего начинались и чего достигли внеземные транспортные средства за 45 лет развития.

ПРОШЛОЕ

«Луноход-1» (Луна, 1970–1971)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-2
Один из макетов «Лунохода» в музее

Потерпев сокрушительное поражение в лунной гонке, руководство СССР сделало вид, что вообще не планировало посылать космонавтов на Луну (еще как планировало!) и декларировало упор на изучение Солнечной системы автоматическими аппаратами.

Предполагалось обогнать американцев хотя бы в отправке на Луну первого радиоуправляемого робота, но авария во время старта, случившаяся 19 февраля 1969 года, перечеркнула эти планы и уничтожила «Луноход-1А». А уже через полгода, 20 июня 1969 года Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность спутника Земли.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-3
Пульт управления «Луноходом». Никаких штурвалов, повороты осуществлялись кнопками на консоли справа

К счастью, программу не забросили и «Луноход-1», официально аппарат 8ЕЛ № 203, коснулся поверхности спутника 17 ноября 1969 г. Задержка сигнала связи в системе Земля–Луна составляет всего 2 секунды, так что никаких особых проблем с телеуправлением не было, к небольшому лагу можно привыкнуть. Передвигаясь со скоростью до 2 км/ч «Луноход-1» проехал за 301 сутки 10 540 м. Стоит учесть, что передвигался ровер только в светлое время суток, делая время от времени остановки для подзарядки батарей, а на 14-дневную лунную ночь впадал в спячку. Температура внутри герметичного корпуса поддерживалась с помощью изотопного источника тепла, и когда он исчерпал свой ресурс, «Луноход-1» перестал выходить на связь.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-4
Одна из панорам, снятых «Луноходом»

«Луноход» весил 756 кг (125 кг на Луне) и был размером с легковой автомобиль, 4,42×2,15× 1,92 м с раскрытой солнечной батареей. Среди прочего, робот искал на Луне место для посадки пилотируемого корабля, хотя надежды на возрождение данной программы были призрачные.

Согласно одной из легенд, 8 марта 1971 года операторы «Лунохода-1» в честь праздника дважды «нарисовали» на Луне цифру 8.

ПрОП-М (Марс, 1971)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-5
Самоходный ящик на лыжах – Прибор оценки проходимости — Марс

Через год после «Лунохода» два самоходных аппарата отправились к Марсу в составе однотипных автоматических межпланетных станций «Марс-2» и «Марс-3». Спускаемые аппараты станций кроме научной аппаратуры несли и «роверы» ПрОП-М (Прибор оценки проходимости — Марс).

По сути это был управляемый по кабелю ящик с двумя подвижными лыжами. Манипулятор станции должен был поставить его на грунт в зоне видимости камер, а управление, в связи с задержкой сигнала, осуществлялось в полуавтоматическом режиме. Для обнаружения препятствий использовались два физических «щупа».

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-6
Единственное изображение, точней его часть, переданное «Марс-3». Ученые до сих пор спорят, где у него низ, где верх, и что, собственно, на нем изображено

К сожалению, ПрОП-М не удалось прогуляться по поверхности Марса. Спускаемый аппарат «Марс-2» вошел в атмосферу слишком круто, не успел затормозить и разбился о поверхность планеты. «Марс-3» повезло больше. Аппарат смог совершить мягкую посадку во время пылевой бури, полторы минуты готовился к сеансу связи и даже начал передачу первого изображения. Сигнал прервался через 14,5 секунд. Возобновить связь со спускаемым модулем не удалось. Понятное дело, до испытания ПрОП-М дело даже не дошло.

До недавних пор не было известно даже о существовании ПрОП-М в составе станций «Марс», в СССР не любили признаваться в своих неудачах.

Lunar Roving Vehicle (Луна, 1971–1972)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-7
Один из самых дорогих автомобилей в истории человечества – LRV Apollo 17

Американцы не заморачивались с роботизированными роверами, зато послали на Луну первый внеземной автомобиль – Lunar Roving Vehicle (LRV), который СМИ быстро прозвали «лунным багги». LRV входил в состав миссий Apollo 15 (июль 1971), Apollo 16 (апрель 1972) и Apollo 17 (декабрь 1972).

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-8
Лунный багги возле спускаемого модуля Apollo 16

Астронавты накатали по Луне 27,8 км, 27,1 км и 35,74 км во время высадок Apollo 15, 16 и 17 соответственно. Причем если в первых двух миссиях им было запрещено сильно удалятся от посадочного модуля, то во время последней высадки астронавты уговорили ЦУП разрешить им более продолжительные поездки.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-9
Экипаж Apollo 16 во время наземных тренировок, колеса лунного баги еще резиновые

Лунное багги могло перевозить двух астронавтов в скафандрах. LRV имело 4 ведущих колеса, каждое с собственным электродвигателем мощностью в 0,25 лошадиной силы, питаемых двумя серебряно-цинковыми аккумуляторами (очень дорогие батареи с высокой удельной энергоемкостью) по 121 Ач. Теоретически этого должно было хватить на 92 км пробега, но так много ни один из LRV не наездил. Поворот осуществлялся с помощью двух дополнительных моторов, причем задние и передние колеса поворачивались в разные стороны, что позволило добиться радиуса разворота всего 3 м. Вес лунного багги на Земле составлял 210 кг, а на Луне всего-то 35 кг.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-10
LRV Apollo 15. Обратите внимание на пачку карт, закрепленных перед водителем. Навигаторов и планшетных ПК в 1971 году еще не было

Разработкой ровера занимались Boeing и General Motors. GM создала уникальные упругие колеса c алюминиевыми дисками и плетенной из оцинкованной стальной проволоки покрышками c титановыми полосами в качестве протекторов. Закрывали колеса пылевые щитки. Во время миссии Apollo 17 один из астронавтов случайно повредил крыло лунного багги, что создало серьезные проблемы во время движения, пассажиров буквально засыпало чрезвычайно прилипчивой лунной пылью. В итоге щиток-пыльник удалось заменить конструкцией из лунных карт, прикрепленной с помощью скотча!

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-11
То самое поврежденное крыло. С помощью скотча можно отремонтировать почти все
С помощью скотча можно починить все что угодно, даже лунный багги.

«Луноход-2» (Луна, 1973)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-12
Колеса «Луноходов» напоминают велосипедные, вот только обод здесь – металлическая сетка

«Луноход-2», аппарат 8ЕЛ №204, имел такую же механическую конструкцию, как и его предшественник, улучшению подверглась телесистема и блок связи. Автоматическая межпланетная станция «Луна-21» с аппаратом на борту прилунилась 15 января 1973 г., всего в 172 км от места, где месяцем ранее сел Apollo 17. «Луноход-2» съехал с рампы и начал свою 4-х месячную миссию. Причиной окончания работ раньше графика стало попадание лунной пыли на поверхность солнечной батареи из-за ошибки в управлении и постепенное обесточивание ровера.

Аппарат поставил рекорд по дальности перемещения на внеземных телах, который продержался более 40 лет. Кстати, ехал «Луноход-2» по американским картам, полученным по неофициальным каналам. Споры о точной дальности пробега идут до сих пор. На основании данных о вращение колес луноход прошел 37 км, но в 2013 г., на основе изучения снимков аппарата LRO, российские ученые опротестовали эту цифру, заявив, что ровер проехал 42,1 км. В итоге, после обсуждения с американскими коллегами, сошлись на цифре 39 км. Рекорд «Лунохода-2» в прошлом году побил марсианский ровер Opportunity.

«Луноход-2» и станция «Луна-21» принадлежат известному разработчику игр и космическому туристу Ричарду «лорду Бритишу» Гэрриоту. Он приобрел внеземную собственность с аукциона в 1993 г. Оба аппарата так и остаются на Луне. Кстати, Ричард – астронавт во втором поколении. Его отец, Оуэн Гэрриотт, в 1973 году, сразу после завершения миссии «Лунохода-2», провел 58 дней на орбитальной станции «Скайлэб», установив рекорд пребывания в космосе. Второй раз Гэрриотт-старший побывал в космосе уже на шаттле «Колумбия» в 1983 г.

«Луноход-2» и станция «Луна-21» принадлежат известному разработчику игр и космическому туристу Ричарду «лорду Бритишу» Гэрриоту.

Интересно, что существовал и полностью завершенный «Луноход-3» (8ЕЛ №205), причем более совершенный, чем первые модели. Его запуск был намечен на 1977-78 гг. К сожалению, лунная гонка к тому моменту потеряла смысл, свободных носителей не оставалось (в СССР активно запускали спутники-шпионы) и программа была закрыта.

Sojourner (Марс, 1997)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-13
Марсоход Sojourner впервые «ступает» на поверхность Марса

Более чем 20-летний мертвый период в истории внеземных роверов закончился в 1997 году. Началась марсианская гонка, правда кроме NASA к ней пока никто не присоединился.

Миниатюрный марсоход Sojourner стал частью автоматической космической станции Mars Pathfinder, запущенной к Красной планете в декабре 1996 г. Аппарат размером с крупную радиоуправляемую машинку весил всего 11,5 кг (около 4 кг на Марсе) и не должен был удаляться от базовой станции Pathfinder далее 500 м. За время миссии, длившейся 83 марсианских дня вместо 30 запланированных, малыш прошел всего 100 м.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-14
Sojourner еще на Земле, обратите внимание на «шипованную резину»

Всю верхнюю панель марсохода занимала солнечная батарея, вырабатывающая около 15 Вт энергии. Компьютер Sojourner был построен на базе процессора Intel 80C85 с тактовой частотой 2 МГц. Эта усовершенствованная версия чипа Intel 8080, представленного еще в 1976 году, за 20 лет до запуска Pathfinder! Компьютер содержал четыре типа памяти: 64 КБ оперативки, 16 КБ устойчивой к радиации постоянной памяти, 176 КБ перезаписываемой памяти и SSD на 512 КБ. Две фронтальные камеры марсохода имели разрешение 768×484 пикселя, что позволило создавать вполне приличные панорамы на основе серии снимков.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-15
На этом снимке Sojourner хорошо виден спускаемый аппарат Pathfinder

Несмотря на наличие компьютера, управление ровером осуществлялось с Земли. Специальный софт Rover Control Software запускался на рабочих станциях Silicon Graphics Onyx2, а команды можно было отдавать с помощью графического интерфейса. Окружающую местность операторы изучали в 3D-очках, изображение на которых формировалось с камер посадочного модуля.

Sojourner засветился в нескольких фантастических произведениях. В фильме «Красная планета» (2000) застрявший на Марсе герой Вэла Килмера находит марсоход и спускаемый аппарат и собирает из их компонентов простейшей радиопередатчик для связи с орбитальным модулем. Герой романа Энди Уира «Марсианин» (2014) также использует запчасти первого марсохода для связи с Землей.

Planetary Undersurface Tool (Марс, 2003)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-16
PLUTO (металлическая «ручка» на веревочке) рядом с Beagle 2

Необычный «планетоход» входил в состав британского космического аппарата Beagle 2. Planetary Undersurface Tool, или PLUTO, должен был стать первым подземным, точней подмарсным «ровером». Небольшой механизм с пружинным приводом мог перемещаться со скоростью 20 мм/с и зарываться в грунт для сбора образцов. К сожалению, 25 декабря 2003 г. после посадки на Марс, солнечные батареи Beagle 2 не раскрылись полностью и на связь зонд не вышел.

Spirit (Марс, 2004–2010)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-17
Spirit на Марсе. Изображение ровера добавлено на фото искусственно

Программа NASA Mars Exploration Rover Mission (MER) включала отправку на Марс двух более крупных и совершенных чем Sojourner роверов. MER-A Spirit и MER-B Opportunity стартовали к Красной планете 10 июня и 7 июля 2003 года соответственно. Их ждала совершенно разная судьба.

С самого начала роверы отличались характерами и вели себя по-разному. Spirit конструировался и собирался первым, и все возникающие в процессе разработки проблемы по умолчанию доставались ему. В Opportunity же применялись уже найденные и обкатанные на первенце решения.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-18
Упаковка Spirit перед запуском. Солнечные панели собраны, колеса поджаты

Шестиколесные MER были крупней предшественника. Высота роверов с выносной мачтой для камер составляла 1,5 м, ширина 2,3 м и длина 1,6 м, при этом вес марсоходов на Земле был равен 185 кг – 64 кг на Марсе.

Солнечные панели, в разложенном состоянии напоминающие надкрылья большого жука, в начале миссии выдавали 140 Вт энергии и заряжали две литий-ионные батареи ровера. Запыление панелей существенно снизило их мощность, кроме того, аккумуляторы, время работы которых более чем в 20 раз превысило расчетное, успели деградировать.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-19
Spirit покинул посадочную платформу 18 января 2004 г.

В отличие от Sojourner компьютер MER может принимать навигационные решения самостоятельно, ориентируясь на базовые указания с Земли. Система работает под управлением ОС VxWorks от Wind River, дочерной компанией Intel. VxWorks, разрабатываемая с 1987 г., используется во встраиваемых системах в космической и авиационной технике, автомобилях, сетевом оборудовании, индустриальных роботах, медицинских приборах и т.д. Несмотря на тесную связь Wind River и Intel, компьютеры марсианских роверов второго поколения построены на базе специальных чипов IBM RAD6000 (на текущий момент производятся BAE Systems) с защитой от космической радиации. Стоимость одного такого чипа составляет $200-300 тыс. при максимальной тактовой частоте 33 МГц.

Стоимость одного чипа IBM RAD6000 для бортового компьютера марсохода составляет $200-300 тыс.

Компьютеры Spirit и Opportunity еще скромней. В них используется процессор BAE RAD6000 с частотой 20 МГц. Система оснащена 128 МБ RAM, 256 МБ флеш-памяти и 3 МБ энергонезависимой памяти EEPROM. В связи с задержкой сигнала в системе Земля–Марс (от 8 до 42 минут) и из-за того, что прямые сеансы связи с ровером возможны лишь несколько раз в день, команды на перемещение передаются раз в сутки. Автономное ПО осуществляет выбор направления движения на базе 15-40 тыс. точек, считываемых с 3D-снимков, полученных стереокамерами марсохода.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-20
Заход Солнца на Марсе, 2005 г.

Spirit стал первым межпланетным аппаратом, которому дистанционно обновляли программное обеспечение. Первый сбой работы компьютера произошел буквально на 18 день работы – марсоход ушел в циклическую перезагрузку и не отвечал на команды с Земли. Виновато оказалось ПО управления флеш-памятью. Проблемные файлы удалили дистанционно, файловую систему переформатировали.

Следующее несчастье настигло Spirit в 2006 году. У ровера начались проблемы с правым передним колесом, которое в конечном итоге перестало вращаться. В итоге ПО марсохода было модифицировано так, что теперь Spirit ехал задом наперед, волоча за собой нерабочее колесо.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-21
Запыление солнечных панелей Spirit привело к недостатку энергии. 2007 г

В 2007 году марсоход получил обновление ПО «по космосу». Роверу предоставили больше самостоятельности в принятии решений, в том числе в фотографировании местности и управлении манипулятором, это значительно ускорило исследовательскую работу. Кстати, поломанное колесо тоже помогло ученным. Волочась за Spirit, оно соскребало верхний слой почвы, обнажая интересные отложения.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-22
Пылевой вихрь на Марсе. Во-первых, это красиво. Во-вторых, он очистил солнечные панели ровера от пыли

Планировалось, что Spirit и Opportunity проработают на Марсе 90 дней, но оба аппарата более чем в 20 раз превысили расчетный срок службы. Spirit функционировал 2269 суток (2208 марсианских дней), последние 325 суток в качестве неподвижной научной станции. Ровер застрял в песке, и, хотя это было уже не первое подобное происшествие в ходе миссии, в этот раз высвободить его не удалось. Причем застрял Spirit под неправильным углом к солнцу и батареи стали вырабатывать энергии меньше, чем требовалось. В итоге аппарат был обесточен и замерз. Одометр Spirit намотал с начала миссии 7730 м.

НАСТОЯЩИЕ

Opportunity (Марс, 2004–)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-23
Opportunity на Марсе, 3D-графика

К полностью идентичному Spirit роверу Opportunity Марс был благосклонней. Аппарат проработал уже более 11 лет, накатал 42 км, установив рекорды и длительности пребывания на другой планете, и дальности перемещения на внеземном небесном теле.

Путешествие Opportunity началось с падения в небольшой кратер, который даже не заметили на орбитальных снимках. Дело в том, что при приземлении (примарсении) MER некоторое время прыгает по поверхности Марса в коконе из специальных амортизирующих подушек, так что он просто запрыгнул в кратер.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-24
Одна из первых панорам Opportunity. Выход горной породы появился благодаря протекавшей здесь когда-то воде

За свое долгое путешествие Opportunity несколько раз занимался рытьем траншей на Марсе. Т.к. соответствующего инструмента у него нет, делать это приходилось с помощью колеса, заблокировав остальные. Спускался в глубокие кратеры без надежды выбраться. Исследовал первый метеорит на поверхности иного небесного тела. Застревал в дюнах, 40 дней выбираясь в прямом смысле слова по сантиметру. Попадал в пылевые бури теряя энергию. Но во всех случаях выходил победителем.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-25
Наземное тестирование MER на различных типах грунта

В 2005 г. марсоход получил обновление ПО, фиксирующие прокрутку колес и блокирующие их в случае опасности застрять.

Одной из серьезных поломок Opportunity стал отказ одного из двигателей манипулятора в 2008 г., хотя проблемы с механической рукой начались уже на второй день миссии еще в 2004 г. Чтобы избежать заклинивания его в нерабочем положении, ученые решили перемещать ровер с развернутым манипулятором, что увеличивало риск его поломки. Как и Spirit, с этого момента Opportunity двигается задом наперед.

В 2014 г. ровер постигли проблемы с флеш-памятью, аналогичные тем, что были в свое время у Spirit. Несколько перезагрузок бортового компьютера привели марсоход в порядок. В 2015 году проблема с памятью вернулась, было проведено ее форматирование.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-26
Крупный кратер Индевор, объект изучения Opportunity на протяжении последних лет

На текущий момент Opportunity продолжает свою миссию, хотя часть его научных приборов уже не функционирует, один обогреватель вышел из строя, солнечные панели выдают намного меньше энергии, чем в начале миссии, а аккумуляторы хуже держат заряд.

Spirit и Opportunity имеют один на двоих твиттер-аккаунт. Кроме того, за ходом миссии можно наблюдать на официальной страничке NASA или на специальном сайте, посвященном исследованиям Марса.

Curiosity (Марс, 2013–)

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-27
Лучшее в мире селфи. Curiosity делает фотографии самого себя для того, чтобы ученые могли оценить состояние ровера

Curiosity, или Mars Science Laboratory, — самый совершенный на сегодня внеземной ровер. При его конструировании был учтен опыт MER, и именно его платформа станет основой для следующих роботизированных миссий на Марсе.

На Земле Curiosity весит почти 900 кг (342 кг на Марсе) и имеет габариты 2,9×2,7×2,2 м, что даже больше, чем у «Луноходов». Используется все та же шестиколесная схема, с независимыми двигателями всех колес. При этом две пары осей – управляемые, что позволяет роверу разворачиваться на месте. В отличие от MER и Sojourner, питается марсоход не от солнечных батарей, а от радиоизотопного термоэлектрического генератора на плутонии-238. В начале миссии РИТЭГ выдавал 125 Вт, через 14 лет его мощность незначительно упадет, до 100 Вт. Плюс такого решения – возможность передвигаться ночью, не зависеть от угла наклона ровера, запыленности воздуха и солнечных панелей.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-28
Последняя стадия посадки. «Небесный кран» опускает Curiosity на поверхность Марса

Бортовой компьютер Curiosity построен на базе чипа BAE RAD750, наследника того самого RAD6000, который использовался в роверах MER. Защищенный от радиации RAD750 – это предназначенная для работы в экстремальных условиях версия процессора IBM PowerPC 750, того самого, на базе которого создавали все компьютеры Apple после возвращения в компанию Стива Джобса в 1998 г. На PowerPC 750 строились оригинальный iMac, PowerBook G3, iBooks, Power Macintosh. Правда, стоимость RAD750 на два порядка выше, чем у коммерческих процессоров – около $200 тыс. за штуку.

У Curiosity два компьютера, основной и резервный. Оба оснащены процессорами BAE RAD750 с частотой 132 МГц, 256 МБ RAM, 2 ГБ флеш-памяти и 256 КБ EEPROM. Управляет системой все та же ОС VxWorks от Wind River. Во время миссии ученым пришлось переключить работу ровера на резервный ПК, неполадки в основной системе уже ликвидировали.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-29
Панорама в честь пробега 10 км

С учетом результатов, показанных предыдущими роверами, ученые распланировали миссию Curiosity на 687 дней. На текущий момент идут уже 992 сутки пребывания аппарата на Марсе, а его пробег составляет 10 км, но на нескольких титановых колесах марсохода уже появились серьезные повреждения.

Curiosity тоже ведет твиттер и страничку на Facebook. Массу интересного можно найти и на официальных страницах проекта на сайте NASA или JPL.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-30
Три поколения марсианских роверов: Sojourner, MER (Spirit и Opportunity) и Curiosity

Yutu (Луна, 2013– )

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-31
Конструкционно китайский Yutu представляет собой синтез советских и американских наработок

Последним по времени запуска внеземным планетоходом стал китайский «Нефритовый заяц», лунный ровер Yutu («Юйту»), запущенный 1 декабря 2013 г.

Китай с первого раза осуществил то, на что СССР и США понадобились годы бесплодных попыток.

Yutu был доставлен на Луну межпланетной космической станцией Chang'e 3 («Чанъэ-3»), которая впервые после 40-летнего перерыва совершила мягкую посадку на поверхность спутника. Надо было видеть с каким воодушевлением китайские газеты и телевидение преподносили это событие. «Китай с первого раза осуществил то, на что СССР и США понадобились годы бесплодных попыток», звучало рефреном в каждом сообщении. Это действительно так, но не стоит забывать, что за прошедшие 40 лет уровень технологий тоже разительно изменились.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-32
Вид на ровер Yutu с посадочного модуля Chang'e 3

Шестиколесный Yutu имеет сравнимые с роверами MER габариты 1,5×1×1,1 м и массу 140 кг (23 кг на Луне). Питание лунохода осуществляется от солнечных батарей, а обогрев от радиоизотопного нагревателя. Миссия Yutu была рассчитана на 3 месяца, в течении которых ровер должен был пройти 10 км.

К сожалению, этим планам не суждено было сбыться. На 42 день после посадки, пережив две лунных ночи, проведя ряд экспериментов и передав на Землю фотографии Луны и посадочного модуля, Yutu проехал всего 100 м и потерял способность двигаться. На текущий момент ровер работает в стационарном режиме, постепенно разрушаясь и замерзая. В ближайшие месяцы связь с ним будет окончательно потеряна.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-33
Ответное фото. Так «Нефритовый заяц» видит Chang'e 3

БУДУЩЕЕ

Только три страны имеют опыт доставки внеземных машин на Марс и Луну, причем последний успех СССР/России в этой области приходился на начало 70-х годов прошлого века. В новом тысячелетии все может измениться – космические программы многих стран включают в себя отправку роверов на планеты Солнечной системы и их спутники. Кроме того, к государственным институтам вскоре добавятся аппараты частных компаний и групп энтузиастов.

США

Марсианская программа NASA включает в себя отправку следующего ровера в 2020 году. Построенный на базе платформы MSL Curiosity, аппарат будет нести несколько иной набор научных инструментов, состав которых еще обсуждается.

Китай

Ученые Поднебесной планируют отправить к Луне несколько аппаратов. Chang'e 4, несущий второй лунный ровер, аналогичный Yutu, собирались запустить уже в 2015 году, но сейчас власти Китая говорят о перспективах запуска до 2020 г, без точного указания даты. Миссии Chang'e 5 и Chang'e 6, которые отправятся к спутнику в 2017 и 2020 гг., не несут луноходов, но должны будут вернуть на Землю образцы грунта.

Индия

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-34
Возможный внешний вид ровера Chandrayaan-2

Доставить собственный ровер на поверхность Луны в 2017 г. планируют индийские ученые. Миссия Chandrayaan-2 включает в себя посадочный модуль и ровер массой 30–100 кг. Изначально программа разрабатывалась в сотрудничестве с Российским космическим агентством, которое отвечало за посадочный модуль, но, в связи с затяжкой сроков и противоречивыми требованиями к массе полезной нагрузки, контракт был разорван, и индийская сторона планирует реализовать проект самостоятельно.

Европа

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-35
Внешне ровер ExoMars похож на MER/MSL

ESA готова включить ровер в состав миссии ExoMars, старт которой запланирован на 2018 г. Особенностью 295-килограммового марсохода станет вертикальный бур для глубокого бурения, который позволит заглянуть в прошлое Марса. Аппарат должен быть доставлен на Красную планету российским ракетоносителем «Протон».

Япония

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-36
Так видят в JAXA посадку аппарата SLIM на Луну

Как раз во время написания этой статьи, японское космическое агентство JAXA сообщило о подготовке к высадке на Луну собственного ровера SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) в 2018 г. Отставание от Китая в области космических исследований должно быть особенно обидно для потомков самураев.

Google Lunar X PRIZE

Импульс к негосударственному исследованию Луны дал учрежденный Google в 2007 г. приз Google Lunar X PRIZE. Участники соревнования должны разработать, запустить и посадить на спутник Земли ровер, который проедет не менее 500 м и передаст фотографии в высоком разрешении. Призовой фонд конкурса на текущий момент составляет $30 млн. Первоначально конкурс планировали завершить в 2012 г., но, как показал опыт, организаторы были слишком оптимистичны и deadline уже несколько раз переносился. Текущая финальная дата – 31 декабря 2016 г.

По последним данным в конкурсе осталось 18 команд. Часть уже продемонстрировала рабочие образцы роверов, а две команды даже зарезервировали себе место на ракетоносителе SpaceX Falcon 9, запуск которой планируется на вторую половину 2016 г.

От «Лунохода» до Curiosity: эволюция внеземных машин-37
Возможная конфигурация лунного ровера Hakuto

Одна из этих команд – Astrobotic Technology (США), чей посадочный модуль будет нести как собственный луноход Red Rover, так и японский аппарат Hakuto. Неплохие шансы и у компании Moon Express (США), которая планирует в дальнейшем развивать добычу полезных ископаемых на Луне. Вниманием организаторов отмечены также индийская Team Indus и немецкая Part-Time Scientists.

Среди участников Google Lunar X PRIZE есть и российская команда, чей «Селеноход» построен по схеме ПрОП-М, которую так и не удалось испытать на Марсе. Вот только сайт команды не обновляется с 2012 г.

ЕЩЕ ДАЛЬШЕ

Человечество снова смотрит в космос. Кроме ближайших миссий космические агентства работают над более отдаленными планами. NASA размышляет о возможности отправить подводную лодку в подземные океаны Титана в 2040 г., высотные дирижабли на Венеру и вертолет-разведчик на Марс. В планах исследование Ганимеда, Европы, поимка астероида. И, конечно же, пилотируемая миссия на Марс в 2030 г. В ней точно не обойтись без транспортных средства для астронавтов, так что история внеземных машин только начинается. Дальше будет еще веселей.

Для тех, кто хочет знать больше

Социалочки

Ваш комментарий
17 комментариев
Nickolay 13 мая 2015 г. 8:23:47 #

А как же проект Moonlink, который нашел воду?

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 10:29:12 #

Извините, а что это за проект? Просто я в первый раз о таком слышу. Ну и статья все-таки о роверах, а насколько я знаю больше роверов на Луне не было.

Ответить
Евгений Бонд 13 мая 2015 г. 8:30:59 #

Вспомнилась почему-то цитата из фильма "Интерстеллар", вот примерное содержание: "Мы заменили все книги на правильные, где, например, говорится о том, что высадка человека на Луну - один большой фейк, чтобы вытрясти из СССР больше денег на космос и в итоге планомерно ослабить совок"

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 10:26:06 #

И то, как главный герой посмотрел на учительницу.

Ответить
Anton Pozdnyakov 13 мая 2015 г. 11:38:52 #

Отличный материал, только я бы разделил луно- и марсо- ходы на отдельные статьи. А то как-то вперемешку получилось. Тогда можно было бы и про АМС рассказать. Они ведь тоже роботы-машины, хоть и стационарные.

Но вообще еще и потому, что подобные лонгриды, как показывает практика, почти никто не читает. Это печальный, но факт(

[минутка хвастовства и самопиара]А еще я видел ExoMars вживую. Подробнее рассказал тут [/минутка хвастовства и самопиара]

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 12:46:47 #

Антон, это ведь твой материал на Keddr?

Я на него наткнулся в процессе подготовки и понял, что мыслим мы синхронно. Впрочем, первоисточники ведь общие :)

Ответить
Anton Pozdnyakov 13 мая 2015 г. 13:00:48 #

Да, мой. Ну и от первоисточников никуда не денешься, чего уж там)

Честно говоря, в свое время тоже тяготел к таким лонгридам, но отсутствие интереса аудитории заставило перевести все это в аудиоформат (по крайней мере пока). Там многабукав воспринимают лучше. Видимо, потому, что меньше усилий надо прикладывать. Но к текстам со временем еще буду возвращаться, есть вероятность, что просто "не в том месте, не в то время" все было.

По статье: можно еще ссыль на Зеленого Кота дать, где он рассказывает о поиске и успешном обнаружении Марс-3 из первых рук. Вот, собственно, и она.

ЗЫ а если есть желание потрындеть в подкасте, можем организоваться, кстати. Подробности в личке можем обсудить.

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 13:27:51 #

Да, Зеленый Кот вообще молодец, с какой стороны не смотри. Материал про Марс-3 я читал, конечно. Думал как-то написать о космической археологии, туда и включить.

Насчет подкаста не уверен, не пробовал себя в этом формате, только в видеокасте. Кстати, а на iTunes он есть? Не нашел где скачать, то есть слушать можно только с сайта?

Ответить
Anton Pozdnyakov 13 мая 2015 г. 13:36:27 #

Конечно есть: https://itunes.apple.com/ua/podcast/beardycast/id868222886?mt=2 Или в любом подкастоприемнике ищешь BeardyCast, и там научная рубрика TheBigBeardTheory.

Кстати, Зеленый Кот у меня в одном из выпусков был. На два часа про частную космонавтику наговорили)

Ответить
Павел Урусов 13 мая 2015 г. 16:20:02 #

Олег, если будешь в Штатах, обязательно загляни в National Air & Space Museum в Вашингтоне — там практически все американские роверы (а вернее, их дублёры) представлены живьём. И вообще музей просто потрясающий.

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 16:25:30 #

100% Я вообще такие музеи очень уважаю, даже московский возле ВДНХ очень неплох. Жаль в Киеве с этим плохо.

Вообще тема технических музеев тоже хорошая. Особенно в Лондоне есть что посмотреть.

Ответить
Павел Урусов 13 мая 2015 г. 16:31:44 #

Кстати, в Вашингтоне буквально в 2 минутах пешком от Air & Space Museum есть еще Museum of Natural History, тоже отличный. Вообще на музеи там надо отдельно несколько дней отводить.

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 16:48:54 #

Паша, перестань дразнить, а то я сейчас буду вспоминать, что в Лондоне есть интересного.

Кстати, в Сан-Франциско отличный California Academy of Sciences, я там на полдня завис и уходить не хотел.

А в Монако Океанографический музей шикарный, тот директором которого Жак Ив Кусто был.

Да много где хороших музеев. У нас разве что Музей авиации неплох.

Ответить
Павел Урусов 13 мая 2015 г. 16:50:11 #

Да, помню, мы с тобой вместе по океанографическому музею ходили тогда :-)

Ответить
Олег Данилов 13 мая 2015 г. 16:54:26 #

Таки да. Сорри, стар стал.

Ответить
chabby_chase 13 мая 2015 г. 22:26:04 #

отличный материал, спасибо

Ответить
galgal 15 мая 2015 г. 17:54:20 #

Очень приятно прочитать!

Ответить