В плену лунной пыли: одна ошибка годами вводила NASA в заблуждение
Инженеры выявили критический недостаток в методах испытаний лунных и марсианских роверов на Земле. Рассказываем, что именно они узнали.
Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail
Когда дорогостоящий внеземной аппарат попадает в ловушку из рыхлого песка или камней (так случилось с марсоходом Spirit в 2009 году), инженеры вынуждены вручную управлять устройством подобно виртуальному спасателю. Они отправляют серию сложных команд, которые заставляют вращаться колеса аппарата или менять направление движения. Таким образом они пытаются осторожно и медленно вернуть его обратно на путь исследования, пишет ScienceDaily.
Несмотря на неудачу с Spirit, будущее изучение планет может стать менее рискованным благодаря более детальным испытаниям на Земле. Инженеры-механики Висконсинского университета в Мадисоне провели компьютерное моделирование, выявившее серьезную проблему текущего метода тестирования аппаратов на Земле перед их запусками в космос. Оказалось, что такие тесты создают неоправданно завышенные ожидания относительно поведения роботов на удаленных поверхностях.
Ключом к успеху каждой космической экспедиции становится глубокое знание особенностей передвижения роверов по другим телам Солнечной системы в условиях низкой гравитации, чтобы избежать ситуаций, когда аппарат увязнет в мягких грунтах или среди скалистой местности. На Луне гравитация примерно в шесть раз слабее, чем на нашей планете. Ученые десятилетиями испытывали модели будущих луноходов, уменьшая массу устройств ровно настолько, насколько отличается земная сила тяжести от лунной, проверяя, как легкие аппараты ведут себя в песчаной среде пустынь. Так они оценивали поведение машин на спутнике Земли. Тем не менее стандартный подход упускал важный аспект: силу притяжения самой планеты Земля, воздействующую непосредственно на песчаные материалы, используемые для тестов.
Моделирование, проведенное профессором машиностроения Дэном Негрутом и его коллегами, показало, что земная гравитация оказывает значительно большее влияние на твердость и стабильность почвы, чем аналогичная сила на Марсе или Луне. Песчаный грунт на Земле обладает большей устойчивостью и сопротивляется сдвигу колес транспортных средств. Лунная же почва намного более подвижна и легко деформируется, что создает проблемы с сцеплением и перемещением аппаратов.
«Очевидно, что теперь мы понимаем необходимость учитывать влияние гравитации не только на сам ровер, но и на окружающую среду вокруг него, чтобы точнее предсказывать поведение устройства на Луне. Полученные нами выводы подчеркивают важность физических моделей для оценки проходимости космических аппаратов по мягким почвам», — заключает эксперт.
Ранее NASA нашло замену плутонию-238 в создании ядерных космических батарей.
Поделиться
