ДИМАн да Марфа: подробности о российских роботах, которые полетят на Луну

В космосе, как и в жизни, иногда нужно проявить гибкость. Хотя человек пока не готов лично ступить на лунную поверхность, на помощь может прийти робот-дублёр, который сделает этот большой шаг для российской науки. В этой статье расскажем, чем он будет заниматься и зачем ему человеческое лицо.

Сегодня исследование космоса — это не только всякие крутые технологии и научные открытия, но и гонка, в которой каждая страна, в которой есть космическая промышленность, хочет откусить свой кусок пирога, да побольше. И Луна и есть этот «пирог».

В этот раз в РАН обсуждают идею отправить туда в первом пилотируемом полёте робота вместо человека.

Роботы на Луне? Серьёзно?

Да, серьёзно, но давайте по порядку. В планах России есть амбициозная программа по исследованию Луны, которая включает кучу всяких сложных задач: например, посадка аппарата на поверхность Луны и бурение лунного грунта с последующей доставкой образцов на Землю.

Только вот есть нюанс: дело это трудоёмкое и требует, чтобы материалы прибыли на Землю в первозданном виде, со всеми летучими веществами: нужно чтобы ничего не испарилось и не потерялось по дороге.

В Советском Союзе уже пробовали такое в 70-х, но из-за нагрева во время бурения значительная часть летучих веществ просто испарялась. Современные учёные хотят избежать этой проблемы с помощью так называемого «криогенного бурения», которое позволяет сохранять все вещества.

Однако разработка такого метода идёт долго, сроки реализации проекта постоянно сдвигаются, и, чтобы не отстать в космической гонке, учёные начали искать альтернативные пути решения.

Встречайте — ДИМА

ДИМА — антропоморфный робот, который, возможно, станет первым «российским лунным космонавтом». В чём же идея? Если пилотируемая программа по каким-то причинам задерживается, почему бы не отправить на Луну робота, который выполнит часть задач?

Сценарий такой: на борту первого лунного аппарата будет находиться не человек, а этот самый ДИМА. Он выйдет на поверхность Луны, соберёт необходимые образцы грунта и аккуратно сложит их в аппарат. Затем закроет дверцу, усядется на лунную поверхность и помашет манипулятором улетающему аппарату.

Сам ДИМА останется на Луне, а вместо него на Землю вернутся десятки килограммов лунного грунта.

Таким образом решатся сразу две задачи. Отработка пилотируемого лунного посадочного корабля, сбор и доставка на Землю лунного грунта. Пока эти задачи развиваются совершенно в разном временном масштабе. Но мы думаем, если автоматическая программа доставки грунта задержится, а пилотируемая, наоборот, ускорится, то такое совмещение вполне возможно. ев Зелёный научный руководитель Института космических исследований РАН, научный руководитель первого этапа лунной программы

Так изящно наши учёные решают сразу две задачи: во-первых, робот поможет протестировать систему посадки и сбора образцов, а это критически важно для последующих миссий.

Во-вторых, это даст возможность доставить на Землю уникальные материалы для научных исследований.

По сути, ДИМА станет глазами и руками геологов на Луне: учёные будут управлять роботом с Земли и указывать, какие образцы брать, а какие нет.

Зачем нужен именно антропоморфный робот?

Вот тут и начинается самое интересное. Зачем делать робота, который похож на человека? Многие эксперты и учёные давно задаются вопросом: стоит ли вообще тратить ресурсы на создание антропоморфных роботов для космических миссий? Ведь в условиях, где гравитация и атмосфера кардинально отличаются от земных, человекоподобная форма может быть не самой эффективной.

Например, робота можно было бы сделать на колёсах или гусеницах, чтобы он мог быстрее и устойчивее передвигаться по поверхности Луны. Вместо рук-манипуляторов, можно использовать специализированные инструменты, которые будут адаптированы именно под лунные условия...

Однако антропоморфная форма имеет одно важное преимущество: она может использовать те же инструменты и технологии, что и человек. Поэтому, если в будущем на Луну всё-таки отправят космонавтов, они смогут работать с тем же оборудованием, что и робот, и адаптировать ничего не придётся.

Здесь стоит вспомнить робота Фёдора, который в 2019 году отправился на МКС. Это был первый российский антропоморфный робот, который мог выполнять различные задачи в условиях космоса. Впрочем, многие критиковали его миссию и утверждали, что он не внёс значительного вклада в исследования.

Да, Фёдор смог продемонстрировать работу с инструментами в невесомости, но на этом его участие, по сути, и закончилось. Были и мнения, что его миссия на МКС — это больше пиар-акция, чем реальная научная работа.

Так внёс ли Фёдор вклад в развитие технологий? Отчасти да. Он показал, что роботы могут выполнять задачи в космосе, которые раньше были доступны только человеку, но вот эффективность таких роботов — вопрос спорный.

Возможно, именно поэтому от робота ДИМА теперь ожидать и требовать будут многое, потому что проект должен доказать, что антропоморфные роботы действительно могут быть полезными в космосе, а не просто «игрушкой» для учёных.

Не один на Луне

Но на этом история не заканчивается: например, в рамках научно-исследовательской работы «Созвездие-ЛМО», которая уже более 10 лет проходит в Центре подготовки космонавтов, космонавты Анна Кикина и Дмитрий Петелин тестировали нового антропоморфного робота (ну, наполовину).

Назвали новинку Марфа — она же Мобильный Антропоморфный Робот, Функционирующий Автономно — это разработка НПО «Андроидная техника», и она предназначена для выполнения задач, аналогичных тем, что предстоит делать на Луне.

И тут можно сказать, что Марфа — это шаг вперёд по сравнению с Фёдором: функционал у неё шире, и она способна не только работать с инструментами, но и собирать грунт, поднимать объекты весом до 5 кг и выполнять другие сложные операции.

Управлять ей можно как автоматически, так и вручную — через устройство копирующего типа (ЗУКТ) и планшет.

В будущем планируется улучшить автономность Марфы и обеспечить её источником энергии, который позволит работать круглосуточно.

А добираться-то как?

Ладно, это всё прекрасно, но есть одна небольшая загвоздка. Как вообще этот пилотируемый корабль с роботом попадёт на Луну?

Вариантов немного: пока Россия работает над созданием сверхтяжёлой ракеты («Енисей»), которая могла бы доставить миссию на Луну. Впрочем, проект ещё далёк от завершения, и сроки запуска неоднократно сдвигались. Честно говоря, вообще не понятно, что с этой ракетой будет, но пока первый пуск должен быть после 2032 года, но...

Но есть и другой вариант — помочь может многопусковая схема.

Суть идеи в том, чтобы отправить четыре ракеты вместо одной сверхтяжёлой. Этот план подразумевает сборку лунного перелетного комплекса на низкой околоземной орбите. Комплекс будет состоять из взлётно-посадочного модуля, двух кислородно-водородных тразгонных блоков и корабля «Орлёнок».

Вся операция потребует четырёх запусков «Ангары-А5В» с интервалом в месяц между пусками, чтобы подготовить стартовый стол на космодроме Восточный.

Конечно, у наших специалистов накоплен богатый опыт проведения стыковок на орбите, но провернуть такую схему всё же довольно рисково. Все пуски должны проводиться строго по графику, без задержек, иначе можно потерять пусковые окна.

С нынешними бюджетами это, пожалуй, единственный способ отправить космонавтов (или роботов) на Луну.

Конечно, можно попросить Маска или Китай подбросить до Луны, но и там сверхтяжёлые ракеты тоже пока что не готовы, но кто знает, может, в будущем мы увидим миссию, где робот будет управляться сразу несколькими странами, а сам проект станет международным?

Планы, планы

Естественно, все эти идеи пока на стадии разработки, и многое зависит от того, как быстро продвинутся пилотируемые миссии и удастся ли преодолеть все технические сложности. Но если всё пойдёт по плану, ДИМА может стать первым «жителем» Луны от России, который останется там после завершения миссии.

Возможно, и прочие будущие миссии будут уже не столь зависимы от человеческого присутствия.

Ну а пока остаётся только ждать и держать кулаки за ДИМУ, и Марфу, и за российскую космонавтику. Но кто знает, может, в будущем мы увидим миссию, где робот будет управляться сразу несколькими странами, а сам проект станет международным?

Центр подготовки космонавтов

РАН

Китай

Космодром "Восточный"