Андрей Чемезов - Марсианская практика в лето 2210

В понедельник мы опять были заняты делом. Так, ничего особенного. Недоделки кое-какие. Марсианские будни шли своим чередом… Вплоть до наступления вечера мы проторчали в одной из лабораторий. Когда время подошло к шести, нас отпустили. Я сходил в столовую, поужинал, и решил снова, как в прошлый раз, пройти мимоходом около зала «Научного центра познания планет Солнечной системы» — вдруг повезёт?.. «Или дважды в одну ворону снаряд не попадает?» — подумал я осторожно. Но выяснилось, что… попадает! То есть повезти может и дважды за одно посещение Марса: увидев, какие лекции читаются в этот раз, я снова поспешил в этот зал!

Вот так чутьё!

Там была уже куча народу, в самом разгаре — новая встреча, на сей раз с коллективом энтузиастов-исследователей малых небесных тел.

Общество изучения пояса астероидов.«Дорогие друзья! — лектор начал читать с трибуны, поглядывая на бумажку с текстом, которую он держал в руках. — Как вы все хорошо знаете, изучение пояса астероидов — одна из актуальнейших задач современной науки и индустрии космических технологий, ведущей разработку дистанционно управляемых аппаратов для работы на поверхности астероидов. Сегодня мы пришли к вам, чтобы показать, продемонстрировать современные конструкторские решения, которые применяются в этих аппаратах, объяснить, как они влияют на функционал и какое влияние оказывают в целом на дальнейшее развитие современной системы эксплуатации мехсредств на малых планетах.

Прежде всего отмечу, что использование колёсной техники для передвижения по поверхности астероидов затруднено из-за слабой гравитации, за исключением 2—3 самых крупных малых планет, в том числе Цереры, колёсная техника на астероидах не применяется. А что же вместо неё, спросите вы? А вот что, — лектор показал на голограмму виброхода, возникшую у него за спиной — только эта машина способна передвигаться по поверхности астероида без проблем! Сцепление колёс на малом небесном теле недостаточное для того, чтобы колёса могли двигать аппарат без пробуксовки, даже усиленные грунтозацепами они безнадёжно застревают на каждой кочке. Виброход же позволяет в корне избавиться от этой проблемы, раз и навсегда, при этом виброход движется с хорошей скоростью и имеет 100%-ю управляемость на пресечённой местности астероида, где почти не бывает горизонтальных, без камней, уклонов и расщелин, мест. Вместо колёс на виброходе используются пучки тонких стержней различной жёсткости. Они напоминают щетину. В данный момент виброход, который демонстрируется вам, прижал эти пучки собственные своим весом, утонул в них, как норка в пуху. Но когда аппарат попадёт на астероид, где притяжение в сотни раз слабее, чем здесь — его щетинки выпрямятся; включатся многочисленные эксцентрики и аппарат заскользит туда, куда нужно оператору. Вот так работает эта машина: миниатюрные двигатели с эксцентриками на валах заставляют аппарат вибрировать и двигаться в том направлении, которое генерируют эксцентрики… Машина способна разворачиваться и подпрыгивать на высоту до 120 метров, до 300 метров в сторону, сохраняя при этом устойчивое положение равновесия в полёте и успешно приземляясь на грунт. Например, требуется преодолеть крутой склон или отвесную скалу: аппарат может сделать это одним махом либо через серию самораскачивающих прыжков, которые помогут ему достичь необходимой высоты! В зависимости от массы виброхода, а также в зависимости от размеров астероида — «щетина» подбирается индивидуально, то же касается и эксцентриков: формы, размеры и масса эксцентриков рассчитываются по формуле изготовления их и производятся индивидуально для каждого аппарата. Виброход не способен одинаково эффективно работать на разных астероидах без замены щёток и эксцентриков, но если имеется группа похожих друг на друга астероидов, летящих рядом параллельными орбитами, то виброход может поработать на каждом, отталкиваясь и перелетая с одного на другой. При помощи эксцентриков он может менять даже траекторию движения в полёте, то есть успешно маневрировать. Конечно, если астероиды небольшие, а расстояние между ними невелико. Мы уже проводили успешный тест в этом ключе.

— Расскажите, пожалуйста: а как именно аппарат выныривает из глубокой ямы и совершает свой перелёт с одного астероида на другой? — задали вопрос заинтересованные слушатели.

— Меняя скорость и направление движения каждого эксцентрика, можно добиться постоянной скорости движения аппарата на участках с переменным гравитационным полем, то есть на поверхности астероида, то же касается и перелётов с одного небесного тела на другое. Даже если не удастся выйти в межастероидное пространство сразу, аппарат может сделать это, подпрыгнув вверх-вниз несколько раз и постепенно увеличив отрыв (максимальную высоту подъёма) в прыжке. Щетинки при приземлении пружинят, они отталкивают аппарат, а эксцентрики усиливают отскок. Перейдя в автономный режим полёта, аппарат корректирует траекторию полёта при помощи тех же эксцентриков, в режиме полёта они работают как гироскопы, только наоборот: не стабилизируют движение аппарата по прямой линии, а меняют его траекторию, за счёт чего аппарат приобретает способность маневрировать. Ускорение и торможение может задаваться микродвигателями, которыми дополнительно может быть оснащён аппарат. Полное гашение скорости при посадке, в момент контакта с поверхностью астероида, производится эксцентриками, ведь они могут не только увеличивать силу отскока, но и поглощать её! Большинство астероидов имеет неправильную форму поверхности, некоторые небесные тела вытянутые, некоторые приплюснутые. В этой связи гравитационные поля на поверхности астероидов отличаются непостоянством, однако виброходы легко подстраиваются под все изменения. «Общество изучения пояса астероидов» применяет в своей практической работе виброходы на малых планетах диаметром от 0,5 км до 500 км., спектр, как видите, довольно широк. Для оснастки планетоходов используем стандартные комплекты щетин и эксцентриков, каких-либо изменений при этом, помимо программного обеспечения, в базовую конструкцию аппарата не вносится. Если аппарат, к примеру, заваливается на бок, то поставить его «на ноги» можно резким поворот эксцентрика на определённый угол с определённой скоростью. Когда аппарат случайно проваливается в ущелье, благодаря программному обеспечению он автономно начинает выполнять операции по вытаскиванию самого себя «из ямы», то есть раскачивающее подпрыгивание; и будет прыгать враскачку до тех пор, пока не вылетит из ущелья, как мячик! Да ещё и полезную нагрузку с собой может вынести, захватив её щупальцами! Полезной нагрузкой могут быть образцы грунта либо другой, неисправный аппарат.