Как петербургские конструкторы разрабатывают модели для освоения космоса
Космическая тема в институте - не новая. Здесь был создан огромный, 15-метровый космический манипуляционный робот для многоразового космического корабля "Буран". В стенах института разработан прибор "Кактус", с помощью которого космическому кораблю обеспечивается мягкая посадка (до появления "Кактуса" космонавты вынуждены были по-самолетному катапультироваться на высоте порядка семи километров).
Знакомьтесь: косморобот для МКС, пока что не имеющий имени. Внешне напоминает человека, у него две "руки" с кистевым, локтевым, плечевым "частями". И это не случайно. На МКС все приспособлено к тому, чтобы можно было выполнять любую работу руками космонавта. Причем робот способен выполнять и достаточно тонкие операции.
Как пояснил Игорь Даляев, заместитель главного конструктора по робототехнике и роботостроению ЦНИИ РТК, косморобот - уникальный. Имеющиеся на МКС его "собратья" совсем иные. Например, большой манипулятор, который занимается стыковкой модулей космической станции, стыковкой причаливающих кораблей. Или же роботы, переносящие космонавта с одной точки на поверхности корабля на другую. Новый косморобот сможет помогать космонавту в выполнении работ в открытом космосе. Некоторые работы косморобот может выполнять в автоматическом режиме. Им можно будет управлять как с борта корабля, так и из Центра управления полетами.
Кстати, чтобы космонавту научиться управлять искусственным помощником еще на Земле, создан специальный тренажер с использованием эффектов виртуальной реальности. Надеваешь очки - и делаешь шаг в "настоящий космос", когда под тобой и вокруг тебя бездна, усыпанная звездами. А "руками" робота выполняешь те или иные операции.
Примерный вес робота 250 килограммов. Он способен взять груз весом до 200 килограммов из шлюзовой камеры корабля, донести до места установки, установить. Он сам может проводить визуальное наблюдение, что-то открывать-закрывать, демонтировать. Он будет способен выполнять даже такие тонкие работы, как завинчивание болтов (манипуляция крайне сложная для космонавта в скафандре, на руках которого огромные "перчатки").
Ученые подсчитали возможности робота по сравнению с живым космонавтом. Российские космонавты выходят в космос примерно пять раз в год, каждый выход - не более шести-семи часов. Общее время работы в космосе за пять лет - порядка двухсот. Косморобот может работать 365 дней в году, круглосуточно, прерываясь только "на обед" - на подзарядку от собственных аккумуляторов бортовой сети МКС.
Доставлять косморобот на орбиту будут в разобранном состоянии - на грузовом корабле. Собирать его будут на орбите. Робот будет постоянно находиться на внешней поверхности станции, то есть в открытом космосе. Мелкие метеориты ему не страшны. Что касается его стоимости, то он будет на порядок дешевле заграничных вариантов.
Если косморобот вполне реален, прошел испытания и ему можно "пожать руку", то проекты луноходов пока что сделаны в чертежах и миниатюре. Отметим, что современные луноходы должны появиться на Луне даже раньше, чем начнутся пилотируемые полеты. Роботам предстоит обследовать поверхность спутника, взять пробы грунта и подготовить лунную базу. При разработке луноходов учитывается множество специфических факторов. Например, что температура на спутнике Земли может колебаться в совершенно неестественных для нас пределах: от минус 190 градусов до плюс 130 градусов. К тому же ночь или день на Луне долгие: по две недели.
Рельеф Луны тоже далек от идеала: кратеры, мелкодисперсная пыль. Чтобы, встретившись с препятствием, луноход не перевернулся, колеса предполагается укреплять на шагающее шасси. Грубо говоря, луноход сможет "поднять одну ногу", потом другую и перейти препятствие. Число "ног" у лунных роботов будет четыре - шесть. Число модификаций лунных роботов - семь, и каждый из них будет выполнять свои задачи.
В следующем году предполагается начать космический эксперимент "Контур-3" - по отработке методик управления планетарными мобильными роботами с борта орбитальной станции. Пока что роботы будут на Земле, управление - с борта МКС.?Будут отработаны различные варианты: как напрямую со станции (но минус этого канала связи в том, что время сеанса связи ограничено 15 минутами, зато сигнал доходит быстро), так и через спутники, что увеличит продолжительность сеанса связи, но и одновременно - время прохождения сигнала. В каждом варианте есть свои плюсы и минусы. Эксперимент должен показать, как оптимизировать управление луноходами, с помощью каких джойстиков оно будет максимально четким и удобным для космонавта. Также будут разрабатываться алгоритмы управления целым отрядом луноходов.
Еще один проект, начало которого запланировано на следующий год, предполагает трибологические исследования в космосе. То есть будут выяснять, как во внеземных условиях будут происходить процессы трения, изнашивания, как будут вести себя смазочные вещества.
- Роботы прочно входят в жизнь человечества. И конечно, освоение космоса без их участия невозможно. Во-первых, они могут быть там, где пребывание человека опасно или вообще невозможно. Во-вторых, их технические возможности огромны. Так что человечество рука об руку с роботами когда-нибудь проложит путь и в дальний космос, - считает Олег Мухин, вице-президент Федерации космонавтики России.