Небесное дело: российские роботы освоят Луну в следующем десятилетии

В России представили концепцию роботов для освоения Луны: предполагается три типа аппаратов. На первом этапе спутник Земли исследует тяжелый планетоход для комплексных исследований и отбора проб грунта. На втором — на Луну отправятся аппараты среднего класса. Их задача — оценка ресурсов в радиусе 50 км. Затем спутник будут осваивать с помощью роботов легкого класса. Они исследуют площадки для размещения лунной базы и развертывания инфраструктуры. Эксперты считают, что в стратегию следует включить антропоморфные машины для отработки опасных режимов посадки и перемещения по Луне.

Тяжелый планетоход

Специалисты из Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН предложили концепцию российской группировки луноходов, которые будут исследовать поверхность спутника в следующем десятилетии.

Как рассказали ученые, программа сформирована из предложений, разработанных на протяжении нескольких лет отечественными научно-исследовательскими организациями. В итоговой версии упор сделан на три типа аппаратов — широкого, среднего и близкого радиусов действия.

В соответствии с концепцией, первым на Луну планируется отправить планетоход с условным названием «Робот-геолог» с миссией «Луна-29». Аппарат сможет перемещаться на расстояния до 500 км и выполнять исследования и отбор проб по ходу маршрута.

— Технология геологической и геофизической разведки хорошо отработана на Земле. Поэтому луноход оборудуют целевыми приборами, которые будут получать разнообразную информацию как об экзосфере спутника (разреженной газовой оболочке), так и о его поверхности и приповерхностных слоях. Через 2 км робот будет отбирать пробы грунта с помощью специальных манипуляторов, — рассказал «Известиям» заведующий лабораторией геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН Евгений Слюта.

Он добавил, что внешний облик и компоновка комплекса научной аппаратуры проработана совместно ЦНИИ робототехники и технической кибернетики. Помимо всего прочего, робота-геолога оснастят буровой установкой. Она сможет поднимать керн (пробу вещества, представляющую собой цилиндрический столбик) с глубины до 3 м. Кроме того, установка будет сопряжена с масс-спектрометром, что позволит изучать химический состав летучих соединений в лунном грунте — таких, как вода, водород, кислород, азот, благородные газы и др. Эти вещества легко испаряются и изменяют свой изотопный состав, поэтому важно исследовать их непосредственно в месте отбора.

Фото: Пресс-служба ГЕОХИ РАН
Луноход «Робот-Геолог»
-------------

По словам ученого, тяжелый планетоход будет изучать районы, наиболее интересные с точки зрения геологии. Например, вулканическую провинцию Монс-Рюмкер. Она уникальна тем, что в этой области представлены практически все типы базальтов (застывших лав) — от самых древних до самых молодых. «Робота-геолога» предполагают включить в Федеральную космическую программу на 2026–2036 годы. Вероятно, он приступит к работе в начале следующего десятилетия.

Вулкан Рюмкер высотой 1,3 км. имеет концентрацию 22 лунных куполов — округлых выпуклостей на вершине, некоторые из которых содержат небольшой кратер на вершине. Это широкие, круглые образования с пологим склоном, поднимающимся на несколько сотен метров к средней точке. Лунные купола похожи на щитовые вулканы и являются результатом извержения лавы из локализованных жерл с последующим относительно медленным охлаждением.
-------------

Аппарат среднего класса

Следом на спутник отправят исследовательские комплексы среднего класса. Они получили название «Геологи-разведчики». Земная масса аппаратов составит порядка 300 кг. Их деятельность сосредоточится на поиске водяного льда. Разведчики также оборудуют буровыми установками, которые не будут отбирать пробы грунта, а ограничатся спектральным анализом химического состава летучих компонентов в лунном грунте на глубину до 1,5 м.

— На конце буровой установки будет специальный колокол, который вжимается в лунный грунт и герметизирует пространство под ним. Затем шнек (стержень с винтовой поверхностью) доставляет образцы породы в виде шлама под колокол, где замороженные летучие компоненты сублимируются и через патрубок доставляются в масс-спектрометр и исследуются на месте. Бур будет многоразовым. Последовательно отбирая пробы, робот оконтурит месторождения льда и оценит его прогнозные запасы. Эти данные помогут определить, где следует начать разработку, — объяснил Евгений Слюта.

Схема устройства шнековой буровой установки
Фото: Пресс-служба ГЕОХИ РАН
--------------

По его словам, в будущем летучие компоненты станут самым востребованным ресурсом на Луне, поскольку необходимы для жизнеобеспечения и многих технологических процессов. Например, разложив воду на составляющие (водород и кислород), можно получить компоненты для ракетного топлива.

Специалист объяснил: согласно расчетам, чтобы обеспечить выход космических аппаратов с поверхности Луны на ее орбиту и создать условия для постоянного транспортного моста с Землей, потребуются ежегодно десятки тонн водорода и несколько сотен тонн кислорода. Доставлять их с нашей планеты обойдется дорого.

Луноход «Геолог-Разведчик»
Фото: Пресс-служба ГЕОХИ РАН
----------------

Поэтому данные о запасах льда крайне важны для принятия решения о размещении лунной базы и прочей инфраструктуры. По словам Евгения Слюты, отправить роботов геологов-разведчиков на спутник планируют после выявления наиболее перспективных скоплений льда с помощью орбитальных аппаратов.

Легкие роботы

На следующем этапе, после выбора районов для постоянных баз, на Луну доставят планетоходы малого типа — «Роботов-геофизиков». Они будут оснащены высокоточными приборами и георадарами для изучения верхнего слоя поверхности спутника и выявление мест, где можно безопасно размещать инфраструктуру.

— Основная задача этих аппаратов — исследовать толщину слоя рыхлого реголита, а также определить наличие в них камней, обломков и прочих включений. Другими словами, роботы должны определить надежные места, где можно безопасно строить. Например, ядерную установку, которая будет питать энергией будущую станцию, или жилые блоки для будущих участников лунных экспедиций, — рассказал Евгений Слюта.

Кроме того, пояснил он, реголит обладает очень низкой теплопроводностью. Его метрового слоя достаточно, чтобы исключить суточные колебания температуры. Вместе с тем, по расчетам специалистов, трехметровый слой убережет людей от космической радиации.

По мнению ученого, в настоящее время темпы освоения Луны привязаны к государственным программам, но если появится частная инициатива и достаточное финансирование, то реализовать представленные проекты технически возможно в течение 5–10 лет.

— Участие людей в освоении Луны значимо, но условия на ее поверхности опасны из-за радиации, лунной пыли и других факторов. Поэтому в авангарде освоения спутника, безусловно, будут идти роботы. Они будут решать поисковые, научные и строительные задачи, что и предусмотрено стратегией ГЕОХИ, — прокомментировал «Известиям» научный руководитель Института космических исследований РАН, академик РАН Лев Зеленый.

К примеру, отметил он, беспилотные аппараты могут исследовать лавовые трубки — подземные тоннели, которые образовались, когда на Луне были вулканы. Их рассматривают как подходящие места для будущих лунных поселений.

Есть предположение что это вход в унную пещеру.
Фото: Global Look Press/Cover Images
-------------

Академик добавил, что концепцию можно расширить за счет антропоморфных роботов. На них можно отработать технологии посадки, выхода на поверхность, управления роверами, спуска в убежища под слоем реголита и другие действия, рискованные для людей. Дополнительно робот соберет образцы, равные его весу, и отправит вместо себя на Землю в возвращаемом аппарате.

Антропоморфный робот, технология когда машина копирует человеческие движения, но делает их гораздо качественнее, на этой технологии например построен робот-хирург "Давинчи" при помощи которого делается тысячи сложных операций по всему миру.
В общем не зря Фёдор летал на МКС.
-------------

— Проекты освоения Луны переходят в практическую плоскость. Это важно, поскольку процесс повлечет развитие множества технологий. В дальнейшем они также будут востребованы и для освоения труднодоступных районов Земли. Для нашей страны с просторами это особенно актуально, — отметил советник генерального директора Группы компаний «Геоскан» Андрей Ионин.

Однако, подчеркнул эксперт, реализация этого проекта возможна только в международном формате (например, в рамках БРИКС+), а еще лучше — в общечеловеческом.


PS --- в настоящее время существует российско-китайский проект по созданию Международной Научной Лунной Станции (МНЛС) к которому недавно присоединилась Индия, а до этого 12 стран. Научную лунную станцию планируется создать с 2031 по 2035 год (1-й этап)
Причем значимый вклад нашей страны — в создании лунной ядерной энергетической установки для этого проекта уже фактически начался.

Дорожная карта строительства МНЛС первого этапа представленная в 2022 году на космическом российско-китайском форуме в Китае.
-------------

Предложенная концепция от ГЕОХИм РАН создания такой группировки роботов усилит российское присутствие в этом проекте, а по факту это план по созданию второго этапа МНЛС где речь уже идёт о подготовке к промышленному освоению Луны.

#Луна29 #МЛНС

С такими планами похоже одной "Селены" будет маловато ...
https://ok.ru/space360/topic/157631607672847