Мережа малих місячних марсоходів NASA готова до запуску

Будівництво та випробування марсоходів CADRE завершено, які малюватимуть місячну поверхню разом у вигляді технічної демонстрації, щоб показати перспективи місій із кількома роботами. Трійка невеликих марсоходів, які досліджуватимуть Місяць синхронно один з одним, наближаються до запуску. Інженери з Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії нещодавно завершили збірку роботів, а потім піддали їх серйозній серії випробувань, щоб переконатися, що вони виживуть у своїй жахливій ракетній поїздці в космос і подорожі в невблаганному місячному середовищі.

Частина технологічної демонстрації під назвою CADRE (Кооперативне автономне розподілене роботизоване дослідження), кожен марсохід на сонячних батареях розміром приблизно з ручну валізу. Марсоходи та пов’язане з ними обладнання буде встановлено на посадковому модулі, що прямує до району Райнера Гамма на Місяці. Вони проведуть світловий час місячного дня, що еквівалентно приблизно 14 дням на Землі, проводячи експерименти, автономно досліджуючи, картографуючи та використовуючи георадар, який зазирне під поверхню Місяця.

Мета полягає в тому, щоб показати, що група роботизованих космічних кораблів може працювати разом, щоб виконувати завдання та записувати дані як команда без явних команд від диспетчерів місії на Землі. Якщо проєкт вдасться, майбутні місії можуть включати команди роботів, які будуть розподілятися для одночасних розподілених наукових вимірювань, потенційно для підтримки астронавтів.

Інженери витратили багато годин на тестування марсоходів і опрацювання помилок, щоб завершити апаратне забезпечення, провести його тестування та підготувати до інтеграції з посадковим модулем.

«Ми дуже активно готували цю технічну демонстрацію до місячної пригоди», — сказав Субха Командур, керівник проекту CADRE в JPL. «Це були місяці майже цілодобового тестування, а іноді й повторного тестування, але наполеглива робота команди окупається. Тепер ми знаємо, що ці марсоходи готові показати, чого команда маленьких космічних роботів може досягти разом».

Незважаючи на те, що перелік випробувань великий, найжорстокіші включають екстремальні умови навколишнього середовища, щоб гарантувати, що марсоходи зможуть витримати сувору дорогу попереду. Це включає перебування в термовакуумній камері, яка імітує безповітряні умови космосу та його надзвичайно високі та низькі температури. Апаратне забезпечення також кріпиться до спеціального «шейкерного столу», який інтенсивно вібрує, щоб переконатися, що він витримає подорож поза земною атмосферою.

«Це те, до чого ми піддаємо наші марсоходи: «струсування», щоб імітувати сам запуск ракети, і «запікання», щоб імітувати екстремальні температури космосу. Це дуже нервово спостерігати особисто», — сказав Гай Зохар з JPL, політ проекту менеджер системи. «У нашому проекті ми використовуємо багато ретельно відібраних комерційних частин. Ми очікуємо, що вони працюватимуть, але ми завжди трохи хвилюємося, коли починаємо тестування. На щастя, кожен тест зрештою був успішним».

Інженери також провели тестування навколишнього середовища на трьох апаратних елементах, встановлених на посадковому модулі: базовій станції, з якою марсоходи спілкуватимуться через мережеві радіостанції, камері, яка забезпечуватиме огляд діяльності марсоходів, і системах розгортання, які опускатимуть марсоходи на місячну поверхню через волоконний трос, який повільно подається з моторизованої котушки.

Тим часом інженери, які працюють над програмним забезпеченням кооперативної автономності CADRE, провели багато днів у скелястому, піщаному марсіанському дворі JPL з повномасштабними версіями марсоходів, які називаються моделями розробки. Завдяки програмному забезпеченню для польотів і можливостям автономності на борту ці тестові марсоходи показали, що вони можуть досягти ключових цілей проекту.

Їхали разом строю. Зіткнувшись із несподіваними перешкодами, вони скоригували свої плани як група, поділившись оновленими картами та перепланувавши узгоджені маршрути. І коли заряд батареї одного марсохода був низьким, уся команда призупинилася, щоб пізніше продовжити разом.

Проєкт провів кілька поїздок вночі під великими прожекторами, щоб марсоходи могли відчути екстремальні тіні та освітлення, які приблизно схожі на те, що вони зустрінуть протягом місячного дня. Після цього команда провела аналогічні драйв-тести з льотними моделями (марсоходами, які відправляться на Місяць) у чистій кімнаті JPL. Коли бездоганна підлога виявилася дещо слизькою — текстура відрізняється від місячної поверхні, — роботи вийшли з ладу. Але вони зупинилися, пристосувалися і пішли запланованим шляхом.

«Робота з кривими кульками — це важливо для автономності. Ключовим є те, що роботи реагують на те, що відбувається не за планом, а потім переплановують і все одно досягають успіху», — сказав Жан-П’єр де ла Круа з JPL, головний дослідник CADRE та керівник автономії. «Ми збираємося в унікальне середовище на Місяці, і там, звичайно, буде кілька невідомих. Ми зробили все можливе, щоб підготуватися до них, разом тестуючи програмне та апаратне забезпечення в різних ситуаціях».

Далі апаратне забезпечення буде доставлено до Intuitive Machines для встановлення на посадковий модуль Nova-C, який запускатиметься на вершині ракети SpaceX Falcon 9 із Космічного центру Кеннеді у Флориді NASA.