На спутник Сатурна отправят "животное"

Ученые решили проблему того, как отправить на спутник Сатурна Титан миссию. Ранее эту проблему решить не могли, так как Титан обладает очень непростой поверхностью. На вид поверхность спутника твердая, но на самом деле она сыпучая и испещрена болотами. Для того чтобы справиться с миссией, отправляемый на Титан аппарат должен быть похож на животное.

Создание "вездехода" для изучения других планет — не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Например, если там слабая гравитация, то могут возникнуть проблемы со сцеплением. Недавно Эдриан Агогино и Витас Санспирал из Исследовательского центра Эймса (США) предложили модель аппарата для будущих путешествий по спутнику Сатурна — Титану.

Многие малые тела Солнечной системы обладают сыпучей поверхностью. Поэтому, если из-за малой силы притяжения сцепление колес или гусениц устройства будет недостаточным, оно попросту не сможет выполнить свою задачу.

Одной из первых попыток разрешить эту проблему стала разработка проекта так называемого "ежа" для изучения марсианского спутника Фобос. Внутри планетохода располагаются три вращающихся диска, которым раскручивание на малых оборотах позволяет "кантоваться", а вращение на больших оборотах — осуществлять прицельные прыжки на значительные дистанции. Однако для Титана тот же "еж", как выяснилось, не годится.

Большая часть всех сведений об этом космическом объекте получена благодаря межпланетной станции "Кассини", пролетавшей мимо Луны около сотни раз за последнее десятилетие. В июле 2004 года станция достигла орбиты Сатурна, а в январе 2005 года на поверхность Титана приземлился исследовательский зонд "Гюйгенс" Европейского космического агентства. Он помог собрать более точные данные о характеристиках спутника.

Читайте также: Космос очистят с помощью электричества

Так, оказалось, что гравитация на Титане в несколько раз слабее марсианской и даже меньше, чем у Луны, несмотря на атмосферу, которая вчетверо плотнее земной. Хотя поверхность сатурнианского спутника и твердая на вид, на самом деле она сыпучая, и на ней предположительно есть озера и даже болота. Обычный планетоход не сможет преодолеть там и двух десятков метров. Даже "Гюйгенс" во время посадки чуть не проломил поверхность Титана, и лишь слабая гравитация спасла его от утопления в болоте…

Что же делать? Агогино и Санспирал предлагают во время очередных миссий НАСА на Титан использовать принцип тенсегрити. Он основан на применении в конструкциях элементов, которые работают только на сжатие либо на растяжение.

Аппарат, который разработчики назвали Super Ball Bot, напоминает перекати-поле. Он состоит из системы трубочек и тросов. После деформации его части способны возвращаться в исходное состояние. Также, поскольку у устройства имеется множество точек опоры, сцепление всегда оказывается достаточным. Даже если планетоход перевернется или застрянет между камнями, благодаря деформации конструкций он сможет выбраться. Он не увязнет в топком месте и, перебирая "конечностями", выкарабкается на поверхность. Небольшие подскоки для него тоже не проблема.

"Он действует, словно животные, — комментирует Эдриан Агогино. — Мускулы сокращаются и растягиваются. В определенном смысле, это тот же принцип, только более элегантный".

Читайте также: Атмосфера на Марсе была съедена

Значительным плюсом также является и то, что, как утверждают конструкторы, подобное устройство можно будет сбросить с высоты нескольких километров даже без парашюта. Благодаря оригинальной форме, а также плотной атмосфере Титана и его гравитации, которая в семь раз меньше земной, Super Ball Bot при свободном падении просто не сможет разогнаться выше установленной скорости и получить повреждения. Теоретически можно сбросить на Титан с корабля сразу несколько таких модулей, которые еще при падении смогут принять форму, необходимую для безопасной посадки.

Что же касается непосредственно исследовательской работы, то при необходимости воспользоваться масс-спектрографом или другой техникой для взятия анализов поверхности, Super Ball Bot примет форму треугольника, и расположенные в центре исследовательские модули опустятся на поверхность спутника.

Читайте также: Земляне научились стрелять по астероидам

Впрочем, пока разработка находится только на стадии проекта. Но НАСА уже выделены средства для его дальнейшего развития. Предстоит еще решить ряд вопросов: определить энергоэффективность устройства, степень необходимости модификации электродвигателей и др. Но, скорее всего, проект все же будет осуществлен. Ведь Титан, обладающий зыбкой поверхностью и низкой гравитацией, является уникальным для Солнечной системы объектом. И есть смысл потратить время и деньги на построение специальной модели планетохода с применением нетривиальных подходов при его конструировании.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"