Роботы-спелеологи готовятся к исследованию пещер на Луне и Марсе

Роботизированный планетоход спускается на тросе в темный вход в лавовую пещеру на фоне скалистого вулканического пейзажа.

Будущие колонизаторы космоса могут найти убежище не на поверхности планет, а под ней. Лавовые тоннели – естественные подземные пещеры, образовавшиеся в результате вулканической активности, – рассматриваются учеными как идеальные кандидаты для размещения баз. Эти структуры способны обеспечить надежную защиту от губительной космической радиации и постоянных метеоритных дождей. Однако, несмотря на все перспективы, доступ к этим природным убежищам и их изучение – чрезвычайно сложная задача из-за пересеченной местности, ограниченного числа входов и опасных условий внутри.

Для решения этой проблемы европейский исследовательский консорциум, в который входит Лаборатория космической робототехники Университета Малаги, разработал новую концепцию миссии по исследованию лавовых тоннелей. Результаты работы, недавно опубликованные в престижном журнале «Science Robotics», описывают систему из трех типов роботов, способных автономно и слаженно работать в команде для изучения и картографирования суровых подземных пространств. В настоящее время система проходит испытания в вулканических пещерах на острове Лансароте в Испании, а конечной целью будущих миссий является Луна.

Предлагаемая миссия разворачивается в четыре тщательно спланированных этапа. Сначала роботы совместно составляют карту местности вокруг входа в лавовый тоннель. Затем внутрь пещеры сбрасывается специальный куб, оснащенный датчиками, – он собирает первоначальные данные об атмосфере и условиях. На третьем этапе в дело вступает робот-разведчик, который с помощью троса спускается внутрь. Наконец, вся роботизированная команда приступает к детальному исследованию тоннеля, создавая его подробные трехмерные карты.

Полевые испытания, проведенные на Лансароте в феврале 2023 года, подтвердили жизнеспособность концепции. Тесты продемонстрировали высокий технический потенциал консорциума, возглавляемого Немецким исследовательским центром искусственного интеллекта (DFKI) при участии Университета Малаги и испанской компании GMV. Успех эксперимента доказал, что предложенный подход технически осуществим и открывает широкие возможности для использования подобных систем.

Эти результаты дают основания полагать, что команды автономных роботов сыграют ключевую роль в будущих исследовательских миссиях на Луну и Марс. Исследование также подтверждает необходимость дальнейшей разработки передовых роботизированных технологий для освоения планет. Лаборатория космической робототехники Университета Малаги, в свою очередь, специализируется на создании методов, повышающих автономность роботов как на планетарных, так и на орбитальных миссиях, тесно сотрудничая с Европейским космическим агентством в разработке алгоритмов для самостоятельной навигации планетоходов.

Зарина Калиева

Зарина Калиева — ведущий научный журналист издания «Град науки», чьи статьи охватывают невероятно широкий спектр современных исследований, от загадок человеческого мозга до таинственных явлений глубокого космоса. В рубрике «Аптекарский переулок» она виртуозно и доступно объясняет читателям последние прорывы в медицине и диетологии: разбирает эффективность интервального голодания, рассказывает о влиянии пищевых эмульгаторов на микробиоту и освещает передовые методы лечения с помощью РНК-терапии и синтетических вирусов против супербактерий. Журналистка глубоко погружается в тайны человеческой психики и нейробиологии в разделе «Площадь разума». Здесь она увлекательно пишет о том, как стимуляция мозга усиливает альтруизм, почему недосып запускает процессы самоочистки нервной системы, а также исследует причины нашего равнодушия к музыке и переоценку масштабов агрессии в интернете.

Не менее пристальное внимание Зарина уделяет космическим исследованиям в «Звездном бульваре», знакомя аудиторию с подготовкой ракеты Artemis II к полету на Луну, поиском атмосферы на экзопланете TRAPPIST-1b и проверкой теорий Эйнштейна с помощью гравитационных волн. Ее интересы также распространяются на фундаментальную физику и материаловедение: на «Проспекте металлургов» выходят ее захватывающие материалы о прорывах в создании водородных сверхпроводников, рождении ядер в Большом адронном коллайдере ЦЕРН и сложной структуре суперионной воды.

Особое место в творчестве журналистки занимают экология, эволюция и история нашей планеты. В публикациях для «Зеленой зоны» и «Набережной стихий» она поднимает важные вопросы климатических изменений, влияния планктона на погодные модели и удивительных особенностей животных — от размножения акул эполетов до самцов бонобо, распознающих овуляцию. А благодаря ее статьям в «Старом городе» читатели могут совершить путешествие в прошлое, узнав о сахелантропе как прямоходящем предке человека, древнем происхождении собак и пересмотренной радиоуглеродной хронологии Древнего Египта.