Ученые из Сколтеха представили концепцию модульного марсохода

Аппарат разделяется на четыре двухколесных робота, которые могут функционировать независимо или состыковываться в разных комбинациях. Коллектив ученых показывает, что модульный дизайн в разы увеличит время активной работы на Марсе, а значит — количество собранной информации об истории планеты и наличии следов жизни и воды. Научная статья вышла в журнале Acta Astronautica, кратко о разработке сообщили в пресс-службе Сколтеха.

«Группа роботов, вертолет Ingenuity и марсоход Perseverance, уже используются НАСА на Марсе. Такая схема дает возможность задействовать преимущества каждой части общей системы. Например, беспилотный вертолет позволяет планировать движение тихоходного ровера», — рассказывает Дмитрий Тетерюков, доцент Сколтеха, руководитель Лаборатории интеллектуальной космической робототехники.

Устройство планетоходов не сильно изменилось за последние 25 лет. Вся научная аппаратура перемещается на шестиколесном мобильном роботе. Однако российские ученые предполагают, что за время одной миссии на Марс можно получить больше результатов, если отправить на Красную планету несколько роботов размером поменьше.

«Рой двухколесных роботов способен объединить усилия, например, для исследования поверхности либо перемещения массивных объектов. Каждый из двухколесных роботов несет на борту свой инструмент — например, георадар, или спектрометр, или оборудование для сбора проб. А формируя связанную цепочку, роботы станут способны транспортировать тяжёлые или крупногабаритные объекты», — говорит Тетерюков.

Первый автор статьи, аспирант Сколтеха Александр Петровский уточняет: «По сути, мы решали задачу по оптимизации: как добиться наибольшего времени работы и покрыть максимальное расстояние, не увеличив бюджет».

Решение предполагает, что даже в случае выхода из строя трех роботов, последний сможет продолжить выполнять часть исследовательских задач в одиночку и передавать информацию на Землю. В то же самое время некоторые действия — например, забор образцов грунта — требуют повышенной устойчивости. Для этого два робота могут пристыковаться друг к другу.

«Вообще, риск перевернуться — это основной недостаток. По остальным рассмотренным нами параметрам группировка из четырех роботов смотрится выигрышно или по крайней мере не особенно уступает стандартному марсоходу», — добавляет Петровский.

По словам ученых, технологии составной робототехники, которые разрабатываются для Марса, могут пригодиться и на Луне, и даже на Земле. Модульный подход можно применить к поисково-спасательным роботам. Группировки подобных двухколесных роботов можно также, например, использовать для мониторинга роста сельхозкультур, обнаружения вредителей и больных растений.

«Мы уже проводили успешные испытания в июле 2021 года на полях в Краснодарском крае», — рассказывает Петровский.

«Технологии искусственного интеллекта, управляющие роем мобильных роботов, позволят перейти на новый уровень исследования и освоения планет. Важным преимуществом использования роя роботов станет и возможность создания марсианского интернета на основе mesh-сетей для надежной передачи собранных данных, в том числе с целью построения точной карты поверхности Марса», — дополняет Тетерюков.