Изучение Луны невозможно без роботов
Генеральный директор Санкт-Петербургского центрального научно-исследовательского и опытно-конструкторского института робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) Александр Лопота рассказал «Известиям» о создании экспериментального образца нового лунохода, о будущих автоматических установках для исследования естественного спутника Земли, а также об управляемых с орбиты Земли машинах для исследования планет.
— Россия приступает к освоению Луны, и значит, потребуются роботы для исследования ее поверхности. Ведутся ли в ЦНИИ РТК разработки в этом направлении?
— Полномасштабное изучение поверхности Луны невозможно без мобильных робототехнических средств. Это следующий этап освоения естественного спутника Земли, но думать об этом нужно уже сегодня. Необходимо не только определить типы будущих луноходов и их облик, но и отработать технологии работы с космическими аппаратами, находящимися на большом удалении от центра управления.
В ЦНИИ РТК создается образец нового лунохода для космического эксперимента. Речь идет об управлении создаваемым роботом «Луноход-РТК» с борта российского сегмента МКС. При этом необходимо будет учитывать ограничения каналов связи, задержку сигнала, применять современные технологии виртуальной и дополненной реальности.
На этапе освоения Луны потребуется множество различных робототехнических платформ. Они будут исследовать поверхность естественного спутника Земли, проводить научные изыскания, возводить базы на Луне, помогать космонавтам.
В ЦНИИ РТК есть разработки по техническому облику робота-геолога. Этот аппарат должен будет проехать по маршруту длиной около 400 км. При этом он проведет исследования поверхностного слоя с отбором проб грунта, выполнит сейсмологические эксперименты, установит автоматическую научную станцию длительного наблюдения.
Кроме того, мы разрабатываем демонстрационный образец среднего исследовательского робота для помощи космонавтам. В его составе — интеллектуальное шасси с режимом «шагания» для увеличения проходимости, а также два манипулятора для технических работ.
— Технологии телеуправления роботами, изучающими планеты Солнечной системы, отрабатывались в эксперименте «Контур-2». Чем он закончился?
— Работы завершены. Накоплен большой опыт манипулирования различными объектами с борта МКС.
Предлагаемый нами сейчас проект «Луноход-РТК» — это продолжение «Контура-2». С другой стороны, это качественно новый шаг — управление робототехнической системой, предназначенной для передвижения по поверхности Луны.
— Вы уже создали руку-манипулятор для будущего «Косморобота»?
— Этот проект называется «Захват-Э». Создается специализированный манипулятор для работы на наружной поверхности российского сегмента МКС. Сейчас завершается изготовление летного образца изделия. Эксперимент предполагается провести на поверхности нового лабораторного модуля «Наука» после его вывода на орбиту.
Технические решения, заложенные в «Захват-Э», активно используются при разработке «Косморобота». Результаты эксперимента позволят выявить все нюансы работы наших приводов в орбитальных условиях и учесть их при создании летных образцов.
— Занимается ли институт созданием сервисного спутника для ремонта и обслуживания космических аппаратов?
— В России пока нет средств для обслуживания или ремонта спутников непосредственно в космосе. Считаем это перспективным направлением. ЦНИИ РТК разрабатывает полезную нагрузку, которая превращает спутник в сервисный, способный выполнять операции по орбитальному обслуживанию.
При этом необходимо пересмотреть принципы проектирования космических аппаратов в сторону модульности. Тогда их можно будет ремонтировать простой заменой отдельных блоков. Все создаваемые сейчас спутники не соответствуют этим требованиям.
Серьезная задача для таких систем — стыковка с ремонтируемым объектом. В институте создан прототип манипулятора со специальными датчиками, позволяющими ему эффективно действовать в условиях невесомости.
Надо сказать, что на поверхности многих существующих космических аппаратов нет такелажных элементов, которые можно использовать для стыковки. Это сильно ограничивает возможности обслуживания таких некооперируемых систем.
В нашем институте разрабатывают блок, к которому крепятся манипуляторы и магазин сменного инструмента. Отдельно фиксируется блок со сменными элементами, топливо для дозаправки космических аппаратов. Для обслуживания некооперируемых спутников потребуются два-три манипулятора — некоторые из них будут удерживать обслуживаемый аппарат. Для кооперируемых достаточно стыковочного устройства и одного манипулятора, который будет заменять или обновлять блоки.
