Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Планетоход

Материал из Википедии
Перейти к: навигация, поиск
Рисунок исследовательского планетохода Спирит или Оппортьюнити на Марсе
Посадочный модуль, доставивший планетоход Спирит на Марс

Планетоход — это космический аппарат, предназначенный для передвижения по поверхности другой планеты. Некоторые планетоходы были сконструированы для передвижения членов экипажа космической экспедиции, другие были нетранспортными исследовательскими аппаратами — дистанционно управляемыми роботами.

Планетоходы доставляются на поверхность исследуемого небесного тела посадочными модулями, которые могут являться как самостоятельными космическими судами, так и отделяемыми спускаемыми аппаратами.

Назначение[править]

Все когда-либо использовавшиеся в космосе планетоходы были либо исследовательскими, либо транспортными.

Исследовательские планетоходы предназначены для выполнения научных исследований поверхности исследуемой планеты. Такие планетоходы могут быть дистанционно управляемыми, частично или полностью автономными.

Транспортные планетоходы предназначены для перемещения космонавтов и грузов по сухой поверхности планеты. Такие планетоходы с экипажем на борту управляются непосредственно экипажем или являются телеуправляемыми или частично или полностью автономными.

В будущем возможно также использование планетоходов для проведения строительных работ, а также как мобильных ретрансляторов и мобильных убежищ.

Кроме того, подобные планетоходам телеуправляемые аппараты уже используются на Земле для выполнения работы, опасной для людей — например, при разминировании или в условиях опасного для людей радиационного фона.[1]

Преимущества и недостатки[править]

Планетоходы обладают несколькими преимуществами перед неподвижными аппаратами:

  • они обследуют бо́льшую территорию, могут уже в процессе работы направляться для исследования заинтересовавших исследователей объектов,
  • способны менять положение относительно Солнца, чтобы эффективно использовать солнечные батареи в зимний период.
  • способны выбирать и менять маршрут следования.

Кроме того, разработки подобных есть технологии вносят свой вклад в развитие технологий систем дистанционного управления подвижными роботами.

Преимущества перед орбитальными аппаратами:

Недостатки планетохода в сравнению с орбитальными аппаратами: более высокий риск неудачи миссии, вследствие сложности посадки или других проблем и ограниченность исследуемой площади районом места приземления (который может быть задан лишь приблизительно).

Требования и особенности[править]

Планетоходы доставляются на объект исследования космическими кораблями и работают в условиях, сильно отличающихся от земных. Это вызывает некоторые специфические требования к их устройству.

Надежность[править]

Планетоход должен обладать стойкостью к перегрузкам, низким и высоким температурам, давлению, пылевому загрязнению, химической коррозии, космической радиации, сохраняя работоспособность без ремонтных работ в течение требуемого для выполнения исследований времени.

Марсоход «Соджонер» в сложенном виде

Компактность[править]

Объём космических кораблей ограничен, поэтому в конструкции планетоходов и при их укладке уделяется внимание экономии пространства. Может складываться ходовая часть планетохода, либо аппарат в целом; также выполняется крепление аппарата к кораблю. Устанавливаются средства развертывания планетохода в рабочее положение и отделения от посадочного модуля. Так, крепления марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити» к их посадочным модулям удалялись при помощи небольших пиротехнических зарядов.

Дистанционное управление и автономность[править]

Планетоходы (и другие аппараты), находящиеся на планетах значительно удаленных от Земли, не могут управляться в режиме реального времени из-за значительного запаздывания командных сигналов и сигналов обратной связи от аппарата. Задержка возникает, поскольку радиосигналу вследствие конечености его скорости распространения требуется время, чтобы дойти до другой планеты или от неё до Земли. Поэтому такие планетоходы способны некоторое время функционировать, в том числе передвигаться и выполнять исследования, автономно по заложенным в них программама, получая команды лишь время от времени.

Время (1,28 секунды), за которое радиоволна, пущенная с Земли, достигает Луны. Рисунок выполнен в масштабе.


Варианты конструкции[править]

Создатели планетоходов[править]

  • А. Л. Кемурджиан, советский инженер-конструктор. Организовал группу конструкторов во ВНИИтрансмаш, заложил основы проектирования планетоходов как робототехнических транспортных машин космического назначения. В 1992 году поддержал создание Научно-технического закрытого акционерного общества «Ровер» (ныне ЗАО «НТЦ „Ровер“ им. А. Л. Кемурджиана»)[2].
  • Стивен Сквайрес (en:Steve Squyres, профессор Корнелльского университета) и руководимая им команда — создатели марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити».
Стив Сквайрес (в центре) радуется получению снимков со «Спирита»

Запущенные планетоходы[править]

Луноход-1[править]

Первый планетоход, Луноход-1, был доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года автоматической межпланетной станцией Луна-17. Предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта. Успешно проработал до 14 сентября 1971 года, после чего вышел из строя. За время нахождения на поверхности Луны проехал 10 540 м, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведён анализ его химического состава[3].

Лунные автомобили программы «Аполлон»[править]

Лунные автомобили — это планетоходы, использовавшиеся на Луне в рамках программы «Аполлон» для обеспечения большей подвижности экипажей экспедиций Аполлон-15 (прилунение состоялось 30 июля 1971 г.), Аполлон-16 (прилунение состоялось 21 апреля 1972 г.) и Аполлон-17 (прилунение состоялось 11 декабря 1972 г.) Вездеходы значительно расширили доступную для астронавтов площадь лунной поверхности. Ранее астронавты могли перемещаться на Луне лишь непосредственно вокруг места посадки из-за сковывавших их скафандров и других приборов жизнеобеспечения. Пользуясь же вездеходом, можно было развивать скорость до 13 км/ч.

Луноход-2[править]

Второй советский лунный дистанционно-управляемый вездеход был доставлен на поверхность Луны 16 января 1973 года автоматической межпланетной станцией Луна-21. Он был предназначен для изучения механических свойств лунной поверхности, фотосъёмки и телесъёмки Луны, проведения экспериментов с наземным лазерным дальномером, наблюдений за солнечным излучением и других исследований. Аппарат проработал около четырёх месяцев, за это время было проведено 60 сеансов радиосвязи, получено 86 панорам и более 80 тысяч телевизионных снимков лунной поверхности. Были также получены стереоскопические изображения наиболее интересных особенностей лунного рельефа, позволившие провести детальное изучение его строения. В последний раз телеметрическая информация от аппарата была принята 10 мая 1973 года.

ПрОП-М[править]

Прибор оценки проходимости — Марс (ПрОП-М) — название советских марсоходов. Идентичные марсоходы входили в состав автоматических марсианских станций которые должны были быть доставлены на поверхность Марса в 1971 году спускаемыми аппаратами автоматических межпланетных станций Марс. Спускаемый аппарат Марс-2 разбился 27 ноября 1971 при неудачной попытке мягкой посадки. Спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку 2 декабря 1971, но сигнал с самой марсианской станции, к которой был подключен по кабелю марсоход, пропал через 14,5 секунд. Информация с марсохода не была получена.

Среди других запущенных планетоходов они выделялись прежде всего своей системой передвижения: перемещаться марсоходы должны были при помощи двух шагающих «лыж», размещенных по бокам. Такая система была выбрана из-за отсутствия сведений о поверхности Марса.[4]

Марсоход Sojourner исследует камень на Марсе

Соджонер[править]

Марсоход «Соджонер» являлся частью аппарата «Марс Патфайндер», совершившего посадку на Марсе 4 июля 1997 года. Первый работающий марсоход. За время своей работы, продолжавшейся до 27 сентября 1997 года, этот небольшой марсоход сделал и передал 550 фотографий и более 15 раз провел химический анализ марсианских камней и грунта.

Юйту[править]

Луноход «Юйту» Китайской Народной Республики был доставлен на Луну аппаратом «Чанъэ-3», совершившим прилунение 14 декабря 2013 года. Луноход проехал несколько десятков метров, однако затем его двигательная система перестала действовать, и далее он работал лишь в стационарного наземного модуля.

Текущие экспедиции[править]

Рисунок марсохода Спирит или Оппортьюнити

Mars Exploration Rover[править]

Mars Exploration Rover — продолжающаяся в настоящий момент миссия по исследованию Марса двумя одинаковыми марсоходами «Спирит» и «Оппортьюнити». Посадочный модуль со «Спиритом» совершил посадку на Марсе 4 января 2004 г., марсоход проработал по 22 марта 2010 года, модуль с «Оппортьюнити» — 25 января 2004 г., аппарат работает по настоящее время. Задача миссии — изучение поверхности Марса и его геологии. Основные цели — обнаружение и описание различных типов скал и грунтов, содержащих следы существования воды на этой планете.

Рисунок марсохода Кьюриосити

Mars Science Laboratory[править]

Mars Science Laboratory — миссия НАСА по доставке на Марс и эксплуатации марсохода третьего поколения Кьюриосити (рус. Любопытство/Любознательность), представляющего собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее предшественников. Аппарат должен будет за несколько месяцев пройти от 5 до 20 километров и провести полноценный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы. Запуск Кьюриосити к Марсу состоялся 26 ноября 2011 года, мягкая посадка на поверхность Марса — 6 августа 2012. Предполагаемый срок службы на Марсе — 1 марсианский год (686 земных суток). Вместо традиционных для планетоходов солнечных батарей в качестве источника энергии будет использоваться радиоизотопный термоэлектрический генератор.

Планируемые экспедиции и прототипы[править]

Чанъэ-4[править]

Является дублёром лунохода «Юйту» (2013). Запуск ожидается в 2018 году.

Чандраян-2[править]

В рамках экспедиции Чандраян-2 планируется использование шестиколесного лунохода весом 58 кг, оснащённого солнечными батареями, для изучения района южного полюса Луны в течение одного года[5].

Луна-Грунт[править]

В рамках миссии «Луна-Грунт» Россия планирует отправку в 2015—2017 нескольких луноходов массой около 300 кг.

ExoMars[править]

Для участия в миссии ExoMars Европейским космическим агентством разрабатывается марсоход весом 271 кг. Он будет искать жизнь на Марсе с помощью бура и научного комплекта «Pasteur». В качестве источника энергии будет оснащен солнечными батареями. Запуск его к Марсу в настоящее время планируется на 2018 год[6].

Марс-Астер[править]

Россия разрабатывает свой марсоход для запуска в 2018 году. Его прототипы уже испытывались в пустыне Мохаве и на Камчатке в 19881994 годах. Все это время образцы, готовые к полету, лежали на складе. Теперь их готовят к запуску на ракете-носителе «Союз-2» в 2018 году.

Lunar Electric Rover[править]

Lunar Electric Rover — транспортный луноход размером с грузовик

Небольшой вездеход с 6 ведущими колёсными осями. Аппарат работает от аккумуляторов, позволяющих в условиях лунной гравитации и поверхности развивать ему скорость до 10 км/час. В герметичной кабине устроены места для двух астронавтов и небольшой отсек для грузов.

ATHLETE[править]

Луноход ATHLETE в тестовой лаборатории JPL. Август 2008 года

(дословно «Аппарат для исследования внеземных поверхностей любого типа, снабженный шестью конечностями») — автоматический шестиногий транспортный вездеход, разрабатываемый Jet Propulsion Laboratory (JPL) и NASA.

Венероход[править]

США разрабатывают планетоход для запуска на Венеру в 2027 году.

Венероход

Прочие планетоходы[править]

Планетоходы, запуск которых не состоялся:

Луноход-3 в музее

Луноход-3[править]

Третий советский аппарат из серии Луноход планировалось доставить на Луну в 1977 году при помощи межпланетной станции Луна-25, но её запуск не состоялся. Впоследствии Луноход-3 так и не был отправлен на Луну. В настоящее время он находится в музее НПО имени Лавочкина.

Венероход[править]

Венероход с колёсно-шагающим движителем был создан в СССР в 1986 году, однако так и не был запущен[7].

Наноровер[править]

Изначально в японской миссии «Хаябуса» планировался и наноровер — миниатюрный самоходный робот, который должен был спуститься с основного зонда на поверхность астероида и исследовать его в нескольких местах. Несмотря на то, что он был очень маленьким, на нём размещалось 4 научных инструмента. Но в ноябре 2000 года проект был закрыт по финансовым причинам.


Места посадок автоматических станций на Марсе[править]

Горы ТарсисРавнина ЭлладаГора ОлимпДолины МаринерЗемля АравияАмазонское платоГора ЭлизийРавнина ИсидыКиммерийская земляРавнина АргирГора АльбаКарта Марса
Описание изображения

Viking Lander model.jpg

Примечания[править]

Источники[править]

См. также[править]

Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей