Учените са създали нов модел на космически роботи, които могат да се търкалят и скачат на земята с микрогравитация и в същото време да произвеждат ценни научни изследвания.
Кометите и астероидите понастоящем са на границата на научните познания за Слънчевата система. Тези космически нашественици носят не само градивни елементи, които съставляват планетите, но и химическите компоненти, които формират живота на Земята. Въпреки това, изпращането им на роботизирани мисии, предвид условията на микрогравитация, е много трудно.
Това ярко демонстрира европейската Rosetta миналата година, когато модулът за приземяване на Fily, изпратен на комета 67P / Churyumov-Gerasimenko , успешно „кацна“ на повърхността на кометата. Малката система за харпун на сондата в същото време не успя да се прилепи към повърхността и той отскочи обратно в космоса. Фил накрая падна на комета, скочи и след това се приземи на по-малко подходящо място.
Проблемът с кометите като 67P е в много ниско гравитационно поле в сравнение със земната величина. Всяко натискане може да предизвика катастрофа за всеки обикновен космически робот. Например, използваните на Марс рогови колела ще бъдат безполезни на повърхността на кометата. Леко завъртане на колелата може да им даде достатъчно ускорение и инерция, за да се отделят от повърхността и да се преобърнат. В случая на модула Fila, дори и удароустойчивите опори не са достатъчно надеждни. За да разрешат този проблем, учените на НАСА от лабораторията за реактивно движение (LRD, Пасадена, Калифорния) се обединиха с изследователи от Станфордския университет (Станфорд, Калифорния) и Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж, за да създадат робот, който е най-адаптиран към условията на микрогравитация.
„Ежикът е различен вид робот, който може да скача и да се търкаля по повърхността, вместо да се търкаля с колела“, казва Иса Неснас, ръководител на изследователския екип на LRD в прессъобщението на NASA. "Той е оформен като куб и може да работи независимо от страната, на която е кацнал."
В момента има два прототипа на таралеж Това е прост куб и вторият модел, покрити с „ножове”, които действат като крака и могат да се използват и като сонди за вземане на проби от прашната почва на комети и астероиди.
В двата модела се използва система от 3 маховика, която може да се отпусне и забави, прехвърля кинетичния момент и да я преобразува в движение. Това позволява на робота да скочи, да се върти и да се обърне. Тъй като системата няма концепция за „върха“, без значение от коя страна е кацнал таралежът. Падна в дупка? Няма проблем! Инженерите вече са измислили резервна маневра, наречена „торнадо“ от тях. Hedgehog в този случай започва да се върти на място, което го издърпва от плена на ямата или пясък капан. „Чрез контролиране на спирането на маховиците можете да регулирате ъгъла на скока на таралеж. Идеята беше да се тестват две спирачни системи, за да се определят техните силни и слаби страни, ”каза Марко Павон, ръководител на Stanford Group.
„Геометричната форма на таралеж с шипове има сериозно влияние върху траекторията на скоковете му. Проведохме поредица от експерименти и установихме, че формата на куба е оптимална по отношение на „скачащата производителност“. Кубичната форма е по-лесна за производство и транспортиране вътре в космическия кораб ”, казва Бенджамин Хокман, водещ инженер в Станфорд.
Към днешна дата са извършени десетки полети с параболична траектория с двата прототипа за симулиране на поле на микрогравитация. Резултатите от такива полети са впечатляващи.
Все още предстои много работа, за да се направи автономният таралеж, който ще даде възможност за предаване на инструкции от Земята и робота, за да ги изпълни подобно на Марсовите ровери.
Но колко е възхитително да наблюдаваме робот, който използва напълно различен подход при изучаването на ниско гравитационни среди, оставяйки системите с по-голяма тежест, за да учат с традиционните ровери и модули за кацане.
