Роботы-компаньоны являются основой научно-фантастических сериалов по всему миру. От R2D2 до Johnny 5 эти персонажи обычно играют второстепенную роль в истории и помогают своим спутникам-людям. Но что, если они были неотъемлемой частью людей в истории? Настолько, что они не могли бы жить без своих роботизированных соотечественников? Это идея, лежащая в основе Biobot, которому в 2018 году был предоставлен грант NIAC — почему бы не использовать робота-компаньона для переноски вспомогательного оборудования во время выходов человека в открытый космос (EVA) на других планетах?
Если посмотреть кадры с миссий Аполлон, то можно увидеть, как неловко астронавтам наклоняться, чтобы поднять что-то. Кроме того, эти необычайно подтянутые и одаренные люди, похоже, очень часто падают, учитывая, насколько они координированы на Земле. Вероятно, это потому, что 61-килограммовый рюкзак на спине помогает им оставаться в живых.
Каждый луноход должен был нести систему жизнеобеспечения на своем скафандре, чтобы поддерживать условия внутри скафандра, которые позволяли бы им дышать и не свариться заживо. Эта портативная система жизнеобеспечения (PLSS) весила почти столько же, сколько и астронавты. Она резко меняла их центр тяжести с его типичного интернализованного положения куда-то за лопатками. Это ограничивало подвижность астронавта и, даже при слабой лунной гравитации, ограничивало время, которое они могли бы провести в открытом космосе, прежде чем истощались.
В качестве альтернативы, в условиях микрогравитации, выходы в открытый космос осуществлялись с использованием пуповины и более крупной системы жизнеобеспечения внутри космической станции или шаттла. Это оказалось успешным, но управление пуповиной требует значительных накладных расходов — как правило, другой астронавт управляет этим для человека, совершающего выход в открытый космос. Учитывая важность продуктивного использования всего времени астронавта, было бы лучше не требовать этой помощи.
Доктор Дэвид Акин из Департамента аэрокосмической техники Мэрилендского университета рассмотрел все это, и его решение — Biobot. Окончательный проект представляет собой небольшой марсоход, способный следовать за астронавтом в EVA и присоединяться к его костюму с помощью пуповины, которой управляет марсоход. В рамках гранта NIAC, полученного доктором Акином, он и его команда рассмотрели потенциальные компромиссы в конструкции, а также разработали рабочий прототип системы.
Сначала давайте обсудим некоторые преимущества. Биобот снимает тяжелый вес со спины астронавта, освобождая его от необходимости носить его и перемещая центр тяжести обратно в более привычное место. Он также может позволить разработчикам PLSS добавлять компоненты, которые в противном случае считались бы неподходящими для размещения в самом рюкзаке, например, системы радиационного охлаждения.
Автор – Акин и др.
Он также может служить платформой для хранения собранных образцов или инструментов, необходимых для миссии. Он даже может позволить астронавту прокатиться на нем в крайнем случае в качестве последнего средства в чрезвычайных ситуациях. Поскольку он мобильный, пуповина, которая обычно привязывает астронавта к базовой станции, больше не является проблемой, и поскольку он спроектирован так, чтобы пересекать любую местность, по которой может пройти астронавт, он должен быть в состоянии идти в ногу с ними.
Из некоторых фотографий в заключительном отчете NIAC следует, что инженеры, работающие над проектом, получили удовольствие от разработки системы. Они успешно продемонстрировали доказательство концепции базовой функциональности того, что, как они ожидали, должен делать Биобот. Они также планируют продолжить его разработку, включая тестовую фазу на планетарном симуляторе поверхности «Rockyard» от NASA.
Однако дополнительного финансирования от NASA не поступало. Хотя в статье упоминается поддержка студентов-волонтеров, похоже, что идея Biobot пока отложена. Но когда-нибудь астронавты, исследующие лунную или марсианскую поверхность, могут иметь с собой робота-компаньона, который может обеспечить как комическое облегчение, так и жизненно важную поддержку.
Узнать больше:
Акин и др. – BioBot: исследование альтернативной парадигмы планетарного выхода в открытый космос
UT – SpaceX демонстрирует свой новый костюм для выхода в открытый космос
UT – Лунным астронавтам понадобятся удобные пешеходные тропы вокруг Южного полюса Луны
UT – Астронавты могли бы положиться на водоросли как на идеального партнера по жизнеобеспечению
Главное изображение:
Художественное изображение БиоБота
Автор – Акин и др.
