Редактор Geektimes
774,1
рейтинг
23 августа 2014 в 21:44

NASA разрабатывает инерционных роботов для исследования астероидов



Агентство NASA на днях анонсировало начало проекта по созданию роботов для исследования астероидов. При этом роботы будут работать на поверхности астероида, что влечет за собой некоторые сложности для работы.

Дело в том, что сила гравитации астероида не позволяет удержать сколько-нибудь активно двигающися гусеничный, реактивный или шагающий аппарат. Небольшая ошибка, чуть более активный толчок — и все, робот улетает в космос, и туда же, в пустоту, отправляются надежды на получение информации об астероиде.

В NASA решили использовать для работы на астероиде не привычные нам колесные, гусеничные, шагающие и все прочие типы аппаратов, а инерциальные системы. Со стороны это будет выглядеть, как перекатывающийся куб. Работает все это примерно так:



Или вот так:



Само собой, такие инерциальные системы должны быть доработаны в соответствии с условиями микрогравитации. Кстати, примерно такую систему используют космические телескопы и некоторые другие аппараты, работающие в космосе. Для изменения положения в пространстве в таких аппаратах используются маховые колеса. Планируемый способ перемещения зондов по поверхности астероида — не самый точный способ передвижения, но достаточно эффективный при таких условиях.



Кроме того, с наружной части куба не будет никаких движущихся частей, а энергии потребляться будет очень немного. Для обеспечения энергией инерциального куба будут использоваться солнечные батареи, размещаемые на корпусе. Кроме того, в такой зонд можно встроить научные инструменты, которые будут изучать объект по разным параметрам.

Планируется, что подобные зонды, аппараты, будут простыми и не очень дорогими. К астероиду их будет доставлять корабль-матка, выбрасывающий группу кубов при достижении цели. Команды для кубов будут передаваться через такой корабль.

Текущее финансирование, по плану, не предназначается для доведения проекта к финальному этапу — созданию конечной версии куба. До этого еще далеко. По плану NASA, цель проекта — доведение параметра TRL (Technology Readiness Levels) до 3.5. Сейчас TRL=2, что означает «сформулированную технологическую идею проекта». Уровень 3 — это уже теоретическое и практическое доказательство работоспособности идеи. Уровень 4 — создание элементов прототипа и самого прототипа, способного функционировать с смоделированной среде.



В общем, конечный этап текущего проекта — доказательство работоспособности идеи «прыгающего куба», с, возможно, изготовлением каких-то частей макета или хотя бы компьютерной модели куба.

Кстати, уровень TRL, равный 8, означает изготовления целиком функционирующей системы, которая уже прошла все испытания в условиях, максимально схожих с реальными. До полета к астероиду еще далеко, времени много, так что у проекта прыгающего куба есть все шансы быть реализованным.

Via ieee
marks @marks
карма
167,7
рейтинг 774,1
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (14)

  • +2
    Дело в том, что сила гравитации астероида не позволяет удержать сколько-нибудь активно двигающиеся гусеничный, реактивный или шагающий аппарат. Небольшая ошибка, чуть более активный толчок — и все, робот улетает в космос, и туда же, в пустоту, отправляются надежды на получение информации об астероиде.

    В NASA решили использовать для работы на астероиде не привычные нам колесные, гусеничные, шагающие и все прочие типы аппаратов, а инерциальные системы. Со стороны это будет выглядеть, как прыгающий куб.

    IMHO исходя из всего вышесказанного, а также логики, кубы как раз таки прыгать на астероиде и не должны. Скорее всего в NASA рассматривают такие инерциальные системы в качестве способа передвижения, обеспечивающего перенос центра тяжести аппарата путём очень аккуратного поворота относительно недостаточно надежно зафиксированной на поверхности астероида опоры.
    • +2
      Скорее всего вы правы, исправлено, спасибо.
  • 0
    По-моему вертикальное ускорение перекатывающегося куба выше ускорения перекатывающегося шара. Да и что мешает при малом притяжении просто висеть в нескольких сантиметрах от певерхности?
    • +4
      Просто «висеть» мешает гравитация. Можно либо улетать, либо падать, либо находиться на орбите. Все остальное требует дополнительных телодвижений.
      • 0
        Конечно мешает, но мы говорим о сотне километров. Сколько суток пройдёт, прежде чем гравитация придаст скорость 0,1 м/с?
        • 0
          Это зависит от массы астероида.

          просто висеть в нескольких сантиметрах

          но мы говорим о сотне километров

          Вы уж определитесь…
          • 0
            Прошу прощения, имел ввиду «об астероиде в сотню километров». Даже с малым удельным умпульсом можно висеть при малой гравитации годами. При этом манёвренность будет всяко выше манёвренности подобных кубиков.
    • +1
      Висеть можно лишь в точках Лагранджа — точках равновесия гравитации от нескольких тел. Иначе, что будет уравновешивать гравитацию астероида, пусть и микро-? Реактивные колеса могут менять только спин центра масс. Но сдвигать его (т.е. прикладывать силу в сторону) они не могут.
      • +1
        Применение понятия спин к макрообъекту достаточно редкое событие… в таких случаях говорят о моменте инерции.
  • +2
    Что-то мне-кажется, что размеры куба, несущего все необходимые приборы, будут таковы, что солнечной энергии ему явно не хватит. Для правильного вращения маховиков нужно тратить много механической энергии, даже не верится, что солнечные батареи с этим справятся.
    • –1
      Там же микрогравитация, значит вес очень мал и энергии на перемещения будет тратиться минимум.
      Например на актуальной ныне комете вот здесь насчитали ускорение 1,4е-5м/с2, а значит аппарат массой в тонну будет весить там 1,5грамма. По-моему чтобы такой вес катать достаточно батарейки от часов.
      • +1
        > а значит аппарат массой в тонну будет весить там 1,5грамма

        Но его масса по прежнему останется равной 1 тонне же, не? Т.е. не забываем про инерцию.
  • +11
    image
    • 0
      ожидал этого комментария))

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.