«Человечество уже всерьез задумывается о колонизации»: студент из МАИ разработал концепцию лунохода с универсальной платформой
Она позволит сделать роверы более эффективными и коммерчески привлекательными
К разработке унифицированной платформы для проектирования лунохода приступил студент кафедры «Космические системы и ракетостроение» МАИ Матвей Пятыго. Когда внимание к освоению и изучению Луны столь велико, его работа сможет стать основополагающей в создании универсальных роверов, которые будут не только эффективными, но и коммерчески привлекательными.
Как рассказал Пятыго, проект стал продолжением его предыдущей исследовательской работы. В ней студент предложил использовать отделения роверов для проведения планетных исследований. Так, в рамках одной миссии вместо большого ровера, такого как «Персеверанс», можно использовать более малые – каждый из них имел бы свою специализацию, мог бы изготавливаться разными организациями и быть стандартизированным.
«Я тогда подумал: почему аналогичные студенческие коллективы не могут разработать свой планетоход, опираясь на готовую простую и дешевую разработку, затем объединиться с другими коллективами и отправить свои роверы в Роскосмос, чтобы они могли использоваться как побочная нагрузка для их основной миссии?», – поделился Пятыго.
Нынешняя разработка заключается в изготовлении унифицированной платформы для ровера. Как рассказал Пятыго, сначала будут создаваться простейшие единицы блоков, из которых уже сформируется вся конструкция корпуса. В дальнейшем она может составляться прямым объединением отдельных элементов между собой или монолитно с такими же габаритами, какие были бы при первом варианте сборки. По словам Пятыго, решение будет оставаться за конструктором.
Следующим этапом будет являться наличие некоторых «коробочек», чьи массогабаритные характеристики уже утверждены, на них составлены модели, чертежи, варианты конфигураций, креплений и прочие документы. Затем сопряжение блоков друг с другом и их скрепление, после чего производится корпус монолитно по заданным параметрам. Все остальные части ровера, такие как мачта, подвеска, колеса, механизм раскрытия солнечных панелей, система энергоснабжения и прочее, также разработаны, но в общей документации они будут носить рекомендательный характер.
Использование данных по блокам обязательно, а остальные составляющие ровера проектировщик сможет либо создать свои, если по каким-то причинам представленная в работе их реализация не удовлетворяет требованиям миссии, либо сконструировать их по готовым результатам. Важная составляющая проекта – наличие посадочной платформы специально под данную разработку, которая сможет размещать в себе несколько таких роверов с разными конфигурациями и успешно вводить их в эксплуатацию.
«Проект подразумевает создание полноценного ровера, составление под него документации и опубликование ее в общий доступ без прав частной собственности, чтобы любая желающая организация или объединение смогли разработать ровер для планетных исследований», – отметил Пятыго.
Как рассказал ученый, в ходе проекта основной упор был сделан на разработку ровера и его элементов, но также был проработан общий вид конструкции спускаемого аппарата, чтобы упростить роверы.
Он представляет собой аппарат, на который крепятся все роверы. Для мягкой посадки оснащен тормозными двигателями и запасом топлива для маневров. Для смягчения удара аппарат оснащается амортизирующими ножками. После мягкой посадки спускается трап, роверы отцепляются от спускаемого аппарата и начинают работу. Чтобы упростить конструкцию роверов, предлагается использовать аппарат в качестве ретранслятора связи между Землей и Луной. В таком случае его будет необходимо оснастить источником энергии.
Пятыго подчеркнул, что и спускаемый аппарат, и ровер тесно связаны. Чтобы в полной мере реализовать проект с последними, необходимо разработать специфический спускаемый аппарат, который в полной мере сможет удовлетворить потребностям проекта.
По словам Пятыго, проект сможет решить ключевые недостатки планетоходов: упростить их конструкцию, сделать проектирование дешевле и уменьшить затраты времени на их производство.
«Все это может поспособствовать чаще использовать роверы для планетных исследований и не только популяризировать их в нашей стране, но и сделать их доступнее и дешевле», – подчеркнул Пятыго.
Проект также может утвердить в отрасли новую концепцию планетных исследований. Сейчас исследования Луны или Марса с использованием планетоходов являются очень дорогими, если их реализует одна компания. Через упрощение самой конструкции ровера и распределения затрат между несколькими лицами исследования с использованием роверов могут стать доступнее и дешевле. Пятыго отметил, что в теории роверы по представленной концепции можно использовать на любой планете, на которой возможно применять планетоходы. Кроме Луны и Марса, это могут быть некоторые спутники Сатурна и Юпитера. Конечно, перед этим необходимо адаптировать конструкцию аппарата для работы в условиях нужной планеты.
Пятыго подчеркнул, что человечество уже всерьез задумывается о колонизации Солнечной системы. Наибольший практический интерес будут представлять космические аппараты для исследования Луны и Марса, которые будут работать непосредственно на поверхности планеты, в том числе статичные посадочные аппараты и планетоходы. На них будут тестироваться различные экспериментальные технологии, которые приблизят час колонизации Луны или Марса.
«Уже сейчас марсоход «Персеверанс» успешно тестирует технологию производства кислорода из углекислого газа марсианской атмосферы. Дальше проверок таких технологий станет только больше. Думаю, что аппараты по добыче и разведке различных ресурсов также найдут свое место в космических исследованиях», – поделился ученый.
Сейчас студент занимается 3D-моделями для ровера. В дальнейшем он планирует развить другой проект, посвященный частично многоразовой сверхтяжелой ракете-носителю космического назначения. Кроме прикладных исследований, молодой ученый планирует развиваться в фундаментальных.
По его словам, они относятся к сфере геологии, климата, атмосферы планет, а также поиска следов микроскопической жизни на объектах, на которых они предположительно могут быть. Пятыго подчеркнул, что такие исследования проходят с самого зарождения космонавтики и будут продолжаться всегда.
