Может исследовать самые труднопроходимые местности этот вездеход-трансформер DuAxel

Сделанный из пары двухколесных транспортных средств, DuAxel NASA предназначен для езды по краям кратеров и преодоления почти вертикальных утесов на Луне, Марсе и других планетах. Марсоход катится по каменистой местности, его четыре металлических колеса грохочут, пока они не сталкиваются с, казалось бы, непреодолимой опасностью: крутым спуском. Внизу - потенциальный кладезь потенциальных открытий. С обычным вездеходом операторам нужно будет выбирать другую цель для исследований, но это DuAxel, робот, созданный специально для подобных ситуаций.

Как устроен DuAxel

На самом деле марсоход состоит из пары двухколесных вездеходов, каждый из которых называется Axel. Если впереди находится крутой спуск или другая преграда, марсоход останавливается, опускает шасси до уровня земли, прежде чем расколется на две части. Когда задняя половина DuAxel будет надежно зафиксирована на месте, передняя его часть отстыковывается и откатывается на одной оси.

Все, что теперь соединяет две половинки, это трос, который разматывается, пока одна из частей опускается вниз для начала исследования, где будет использовать различные инструменты, позволяющие изучать внутренности этих кратеров. Это устройство было протестировано прошлой осенью во время полевых испытаний в пустыне Мохаве, когда небольшая группа инженеров из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии проводила серию испытаний модульного марсохода, чтобы проверить универсальность его конструкции.

«DuAxel показал очень хорошие результаты в полевых условиях, успешно продемонстрировав свою способность работать даже в самых сложных условиях», - сказал Исса Неснас, технолог по робототехнике из JPL. «Затем была протестирована автономность устройства, когда Axel уже без участия оператора преодолевал препятствия и исследовал местность».

Особенности DuAxel

Идея создания двух вездеходов, которые могут быть объединены в один, заключается в том, чтобы сделать устройство максимально универсальным: четырехколесная конфигурация позволяет проехать большие расстояния по пересеченной местности, а двухколесная версия предлагает маневренность, недоступную более крупным роверам.

«DuAxel открывает доступ к исследованию более сложных ландшафтов на планетных телах, таких как Луна, Марс, Меркурий, и, возможно даже, один из спутников Юпитера - Европа», - добавил Неснас. Устройство специально было создано для преодоления стен кратеров, ям, уступов и другой экстремальной местности в этих разнообразных мирах. Это потому, что на Земле одни из лучших мест для изучения геологии можно найти в скалистых обнажениях и на скалах. И даже на Земле такие места являются труднодоступными, что уж говорить о других планетах.

Мобильность марсохода и возможность доступа к экстремальным местам - заманчивое сочетание для Лоры Кербер, планетарного геолога из JPL. «Вот почему я считаю марсоход Axel весьма восхитительным», - сказала она. «Вместо того, чтобы всегда пытаться обезопасить себя от таких опасностей, как падение или опрокидывание, он разработан, чтобы противостоять им».

Как возникала идея создания DuAxel

Радикальная концепция двух роботизированных транспортных средств, функционирующих как один, уходит корнями в конец 1990-х годов, когда НАСА начало изучать идеи модульных, реконфигурируемых, самовосстанавливающихся вездеходов. Это вдохновило Неснаса и его команду из JPL на разработку надежного, гибкого двухколесного робота, который впоследствии стал известен как Axel. Они представили модульную систему: например, два робота Axel могут стыковаться при помощи любой из сторон, или даже три, и так далее, создавая «поезд» из устройств, способных транспортировать большое количество грузов.

Эта концепция также выполнила требование «самовосстановления», которое стояло перед НАСА: если один Axel выйдет из строя, его место может занять другой. Axel разрабатывали как модульный транспорт до 2006 года, когда спутниковые снимки поверхности Марса выявили овраги в стенках кратеров. Позже открытие того, что выглядело как сезонный отток жидкой воды - темные элементы, известные как повторяющиеся линии склона - повысило интерес к использованию роботов для взятия проб. Ученые хотели знать, были ли овраги и повторяющиеся линии откосов вызваны потоками воды или чем-то еще.

Но склоны были слишком крутыми для обычного марсохода - даже для Curiosity или марсохода Perseverance, который скоро приземлится, оба из которых предназначены для преодоления склонов с углом до 30 градусов. Для непосредственного изучения этих функций потребуется устройство другого типа. Поэтому Неснас и его команда начали разработку версии Axel, которая будет привязана к посадочному модулю, используя привязь не только для спуска по кратеру или крутой стене каньона, но также для подачи энергии и связи с посадочным модулем.

Его колеса могли быть оснащены сверхвысокими грунтозацепами или гусеницами для увеличения силы тяги, а в ступицах колес можно было разместить микроскопы, дрели, совки для сбора проб и другие приборы для изучения местности. Чтобы развернуться, двухколесная ось просто поворачивает одно из своих колес быстрее, чем другое. Интерес к гибкости концепции привел к созданию нескольких двухколесных роботов, в том числе A-PUFFER и BRUIE НАСА JPL, функционал которых был расширен для беспрепятственной работы под водой.

Недостатки классической версии Axel

Несмотря на универсальность Axel, при его использовании в сочетании со стационарным посадочным модулем имелось заметное ограничение: посадочный модуль должен был находиться в пределах спускаемого расстояния от стороны кратера, что требовало степени точности посадки, которая может быть невозможна для планетарной миссии.

Чтобы отменить это требование и повысить мобильность, команда вернулась к исходной модульной конструкции, адаптировала ее к новой версии Axel и назвала DuAxel. «Ключевое преимущество использования DuAxel становится очевидным, когда у вас есть неуверенность в месте посадки, как у нас на Марсе, или вы хотите перебазироваться в новое место, чтобы спуститься по веревке и исследовать с помощью Axel уже другое место», - сказал Патрик Макгэри. «Он позволяет без привязки двигаться с места посадки и временно фиксировать собственное положение на местности, потому что это, по сути, робот-трансформер, созданный для исследования планет».

В то время как DuAxel проходит дополнительные тесты и готовится к отправке, его команда продолжит оттачивать свои технологии; Таким образом, когда придет время, робот будет готов двигаться туда, куда другие марсоходы заехать не смогут.