Ходячие роботы для Луны: как «собаки» смогут искать воду и спасут лунные миссии от провалов

01.05.2025 14:42:00 | iXBT.com

Учёные из Университета Южной Калифорнии (USC) предложили принципиально новый подход к изучению Луны — использовать четырёхногих роботов, способных не только передвигаться по сложному рельефу, но и анализировать грунт в реальном времени. Исследование, представленное на 56-й Лунной и планетарной научной конференции, демонстрирует, как такие устройства могут повысить эффективность миссий в рамках программы Artemis и снизить риски для астронавтов.

Доктор Фэйфэй Цянь, руководитель лаборатории RoboLAND и соавтор работы, объяснила, что традиционные роверы, подобные марсоходам, часто застревают в рыхлом грунте или не справляются с крутыми склонами. «Ноги дают роботам возможность адаптироваться, — подчеркнула она. — Они могут “ощущать” поверхность, как это делают животные, и менять походку, избегая опасных участков». В эксперименте участвовали два прототипа: Crawl-N-Sense, перемещающийся медленно (одна нога движется, три других стабилизируют корпус), и Trot Walk, копирующий динамику робота Spirit 40 от Ghost Robotics, где диагональные ноги работают синхронно. Тесты провели на двух типах грунта: однородном песке, имитирующем лунный реголит, и неоднородном — с коркой на поверхности. Последний вариант позволил оценить, как роботы определяют прочность почвы и обнаруживают скрытые структуры, например, лёд.

Иллюстрация: Dalle

Главное достижение — интеграция измерительных функций в конечности роботов. «Они не просто шагают, но и регистрируют сопротивление грунта, — пояснила Цянь. — Это позволяет предсказывать его состав, избегать зон с рыхлым песком и находить лёд, что важно для поиска воды в затенённых кратерах Луны». Такая технология может предотвратить ситуации, подобные застреванию марсохода Spirit в 2009 году, когда миссию пришлось прекратить.

Следующий этап — научить роботов интерпретировать данные. «Мы должны объяснить им, что означают показания сенсоров, — отметила Цянь. — Для этого тестируем их в земных аналогах: в пустыне Уайт-Сандс, которая похожа на марсианский ландшафт, и на склонах вулкана Маунт-Худ, имитирующих лунный рельеф». Параллельно команда сотрудничает с Blue Origin и Honeybee Robotics, разрабатывая версию робота для миссии Artemis IV. Однако предстоит решить технические проблемы: обеспечить автономность для длительных переходов, особенно в затенённых регионах, где солнечные панели бесполезны; создать систему охлаждения, работающую в вакууме; уменьшить вес конструкции без потери функциональности.

Для программы NASA, цель которой — построить постоянную базу на Луне, такие роботы могут стать незаменимыми. Они смогут разведывать местность перед высадкой экипажей, строить инфраструктуру и искать ресурсы, включая лёд для получения воды и кислорода. «Представьте сценарий, где “робособаки” исследуют район будущей станции, — сказала Цянь. — Их данные помогут астронавтам выбрать безопасное место для посадки или точку добычи льда».

Хотя до реального применения технологии могут пройти годы, эксперименты USC уже сейчас меняют подход к планетарным миссиям. Комбинация мобильности, адаптивности и встроенной сенсорики открывает возможности для изучения не только Луны, но и Марса, где сложный рельеф требует нестандартных решений. Пока инженеры учат машины «понимать» то, что они чувствуют ногами, NASA и частные компании готовятся к новому этапу космической экспансии. И, возможно, первые следы на Луне в эру Artemis будут принадлежать не только людям, но и их механическим помощникам.

Подробнее