Штучний Місяць коло Бремена

Запуск в космос апаратів, які  швидко виходять з ладу і не можуть виконати заплановані завдання, обертаються багатомільйонними сумами. Тому дуже важливо проводити випробування такої техніки ще на Землі за умов, максимально наближених до космічних.  

Полігон у Бремені

Німецький науково-дослідний центр штучного інтелекту DFKI при Бременському університеті спорудив для цієї мети спеціальний полігон, що імітує місячний ландшафт. Професор Франк Кірхнер, фахівець у галузі інформатики та роботобудування, пояснює: "Ми проаналізували фотознімки, насамперед фотографії кратера Шеклтона, розташованого біля південного полюса Місяця, аби максимально точно відтворити мікроструктуру місячної поверхні. На знімках добре видно невеликі ямки глибиною сантиметрів у п'ятдесят. Це сліди падіння мікрометеоритів ".

Але яма глибиною у півметра може стати нездоланною перешкодою для планетохода. Щоб навчити роботів успішно долати такі кратери, професор Кірхнер і його колеги побудували у величезному ангарі площею близько 300 квадратних метрів штучний місячний ландшафт. За зразок вони взяли гірську місцевість в районі південного полюса, що вирізняється найбільш складним рельєфом. Вивчивши фотографії, одержані під час здійснення американської космічної програми Apollo, бременські вчені спробували  максимально точно відтворити ландшафт, виготовивши круті схили кратерів із синтетичних смол і розкидавши на землі гальку. Особливу увагу дослідники приділили імітації світлових умов на Місяці.

Професор Кірхнер пояснює: "Залежно від того, де ви перебуваєте, сонячні промені падають на поверхню під кутом від одного до півтора градусів. Інакше кажучи, вершина кратера яскраво освітлена. І, до речі, через це сильно розігріта. Тіні дуже контрастні. Але варто вам на кілька метрів спуститися всередину, в кратер, як настає повна темрява. І холоднеча".

Космічний скелелаз

Саме тут бременські вчені мають намір випробувати свої планетоходи. Йдеться, зокрема, про розробленого тут Space Climber - "космічного скелелаза", робота завдовшки в півметра і масою 23 кілограми, який може залізати на гірські схили і зовні скидається на величезну комаху. Ця конструкція справді ґрунтується на способі пересування, запозиченому в живої природи, - підтверджує керівник проекту Себастіан Барч: "У нас тут шість ніг, у кожній нозі - чотири суглоба. Це означає, кожна нога може займати будь-яке положення. Якщо, скажімо, робот перекинеться на спину, він може просто повернути ноги і продовжити свої дії. Крім того, навіть якщо одночасно три ноги з шести не мають опори, система зберігає стійкість. Тепер ми хочемо оптимізувати її, змусивши видиратися нагору схилами нашого полігону ".

Поки що "космічний скелелаз" не здатний долати підйоми_ крутіші за 35 градусів, а цього для майбутніх місій на Місяці чи Марсі явно недостатньо. Також роботу потрібно навчитися орієнтуватися в просторі. "Попереду він обладнаний лазерним сканером і відеокамерою, - каже вчений. - Лазерний сканер дозволяє йому отримувати тривимірне зображення навколишнього простору, а камера дає ту ж саму відеоінформацію операторові, котрий керує роботом. Ми називаємо таку систему управління напівавтономною, тому що напрямок переміщення задає людина, а вся координація рухів здійснюється в автономному режимі. Але роботу поки не вистачає просторового мислення. Будемо його тренувати на нашому полігоні ".

Полігон Бременського університету мають намір використовувати також Європейське космічне агентство ESA та Німецький центр аерокосмічних досліджень DLR. В ангарі десятиметрової висоти і повітряний простір поставлено на службу науці. Тут імітуються операції зі зближення двох супутників, один з яких вийшов з ладу і втратив здатність до маневрів. Які саме сенсори, яка електроніка оптимальні для розв'язання такого завдання - це теж визначається експериментальним шляхом на Бременському полігоні.

Автори: Володимир Фрадкін/Наталя Неділько
Редактор: Леся Юрченко