Инженеры и ученые стремятся создать новую концепцию исследования Луны с помощью дронов. Аппараты будут как двигаться по поверхности, так и летать с помощью реактивных двигателей. Это поможет лучше планировать будущие миссии.
Ограниченность современного картографирования Луны
Исследование Луны в последнее время все больше привлекает к себе внимание, особенно после того, как недавно с разной степенью успеха был запущен ряд посадочных аппаратов. Одной из проблем, с которыми сталкиваются эти аппараты и любые будущие пилотируемые миссии, является понимание местности, на которую они высаживаются и которую потенциально могут пересечь.
Для решения этого вопроса команда исследователей из Швейцарии разработала концепцию дрона, который может помочь нанести на карту некоторые из самых интересных потенциально опасных зон для исследования спутника нашей планеты.
Картографирование Луны уже много лет является приоритетной задачей. Однако некоторые из самых интересных регионов, такие как регионы постоянной тени (PSR) на полюсах Луны, которые содержат значительное количество водяного льда, были нанесены на карту только с разрешением около 1 м на пиксель на лучших изображениях. Это с учетом искусственного улучшения с помощью алгоритмов с искусственным интеллектом.
Такого уровня разрешения недостаточно, чтобы получить полезные данные для планирования любых потенциальных луноходов или пилотируемых миссий — колесо транспортного средства не может иметь даже такой ширины, не говоря уже о том, чтобы надеяться преодолеть препятствие такого размера.
Следовательно, любой луноход, который мы отправляем, должен управляться вручную или двигаться очень медленно и автономно. Учитывая ограниченность операционных сроков ожидаемых миссий роверов, такой медленный темп может ограничить их способность искать ценные ресурсы и объекты, которые, по мнению ученых, скрываются в регионах постоянной тени.
Привлечение вспомогательных дронов
Очевидным решением этой проблемы является использование другого робота в качестве разведчика, подобно тому, как это делала компания Ingenuity для марсохода Perseverance на Марсе до недавнего времени. Это сотрудничество позволило Perseverance установить рекорд самого длинного однодневного автономного путешествия на другой планете — около 700 м. Если бы разведчик смог нанести на карту детали лунной поверхности перед потенциальным марсоходом, он мог бы двигаться даже быстрее, чем Perseverance.
Более крупные системы могут содержать проверенные, готовые химические двигатели, которые после летных испытаний могут быть громоздкими и использовать потенциально опасные химические вещества. Меньшие системы могут использовать различные формы химических двигателей, такие как ракетные двигатели на H2O2, или даже более приземленные средства передвижения, например, буквально отталкиваясь от земли с помощью ног. Однако многие технологии для такого типа движения еще не достигли достаточно высокого уровня развития, чтобы использовать их в практических миссиях.
Найти золотую середину между старой, более тяжелой моделью лунохода и новой, непроверенной моделью было одним из главных ограничений при разработке новой концепции. Решением стал ракетный беспилотник, который запускался бы с базовой станции и возвращался на нее. Станцию мог бы буксировать луноход или другой аппарат для исследования Луны.
В чем заключается новая идея
Базовая станция заправляла бы дрон после каждого полета, что позволяло бы ему совершать несколько полетов без лишнего веса горючего. При таких условиях система могла бы нанести на карту до 9 квадратных километров поверхности Луны с разрешением, которое было бы полезным для планирования миссий как лунохода, так и человека. После завершения работы базовую станцию нужно будет заправить, чтобы она могла продолжить свою миссию, что является центральной частью концепции проекта.
У этой идеи есть и другие преимущества: много кораблей должны совершать посадку на грунт, и их силовые установки могут внести значительный хаос в лунную среду. Это особенно нежелательно, если поверхность, на которую они садятся, содержит коммерчески жизнеспособные материалы, такие как водяной лед. Посадка на мобильную док-станцию также устраняет любое поднятие пыли, что может существенно затруднить работу в определенной местности, учитывая время осаждения пыли на Луне.
Хотя в документе есть некоторые детали, в том числе обсуждение архитектуры высокого уровня с использованием проверенного в космосе оборудования, пока что эта идея остается лишь концепцией. Однако, учитывая скорое приближение даты высадки человека на Луну, NASA и другие космические агентства, несомненно, выиграют от успешной разведывательной миссии. Но продвинут ли они эту идею до финишной прямой, еще предстоит выяснить.
По материалам phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
