Ровер (или иногда планетоход ) — устройство для исследования поверхности планеты , предназначенное для перемещения по неровной поверхности планеты или других небесных тел планетарной массы . Некоторые марсоходы были разработаны как наземные транспортные средства для перевозки членов пилотируемого космического экипажа; другие были частично или полностью автономными роботами . Роверы обычно создаются для приземления на другую планету (кроме Земли ) с помощью космического корабля , напоминающего посадочный модуль , [1] которому поручено собирать информацию о местности и брать образцы коры , такие как пыль, почва, камни и даже жидкости. Они являются важными инструментами в освоении космоса .
Роверы прибывают на космические корабли и используются в условиях, весьма отличных от земных, что предъявляет определенные требования к их конструкции.
Роверам приходится выдерживать высокие уровни ускорения, высокие и низкие температуры, давление , пыль, коррозию , космические лучи , сохраняя работоспособность без ремонта в течение необходимого периода времени.
Марсоходы, которые приземляются на небесные тела, расположенные далеко от Земли, такие как марсоходы для исследования Марса , не могут управляться дистанционно в режиме реального времени, поскольку скорость , с которой распространяются радиосигналы, слишком мала для связи в реальном времени или почти в реальном времени . Например, отправка сигнала с Марса на Землю занимает от 3 до 21 минуты. Таким образом, эти марсоходы способны работать автономно с небольшой помощью со стороны наземного управления в том, что касается навигации и сбора данных , хотя им по-прежнему требуется участие человека для определения перспективных целей на расстоянии, до которых можно двигаться, и определения того, как расположиться для достижения максимальной эффективности. солнечная энергия. [2] Предоставление марсоходу некоторых элементарных возможностей визуальной идентификации, позволяющих проводить простые различия, может позволить инженерам ускорить разведку. [2] Во время столетнего конкурса роботов по возврату образцов НАСА марсоход под названием Cataglyphis успешно продемонстрировал возможности автономной навигации, принятия решений, а также обнаружения, извлечения и возврата образцов. [3]
Возможны и другие конструкции марсоходов, в которых не используются колесные подходы. Возможны механизмы, использующие «ходьбу» на роботизированных ногах , прыжки, перекатывание и т. д. Например, исследователи Стэнфордского университета предложили «Еж», небольшой марсоход кубической формы, который может контролируемо подпрыгивать или даже выкручиваться из песчаной воронки, поворачиваясь вверх, чтобы спастись, для исследования поверхности небесных тел с низкой гравитацией . [4]
Советский марсоход должен был стать первым передвижным роботом с дистанционным управлением на Луне , но разбился во время неудачного запуска ракеты-носителя 19 февраля 1969 года.
Луноход -1 приземлился на Луне в ноябре 1970 года. [5] Это был первый передвижной робот с дистанционным управлением, приземлившийся на какое-либо небесное тело. Советский Союз запустил «Луноход-1» на борту космического корабля «Луна-17» 10 ноября 1970 года, и он вышел на лунную орбиту 15 ноября. Космический корабль совершил мягкую посадку в районе Моря дождей 17 ноября. Посадочный модуль имел двойные аппарели, с которых вышел «Луноход-1». смог спуститься на поверхность Луны, что и сделал в 06:28 UT. С 17 по 22 ноября 1970 года марсоход прошёл 197 м и за 10 сеансов связи передал 14 снимков Луны крупным планом и 12 панорамных изображений. Он также проанализировал лунный грунт. Последний успешный сеанс связи с Луноходом-1 состоялся 14 сентября 1971 года. Проработав 11 месяцев, [6]
НАСА включило лунные вездеходы в три миссии Аполлона : Аполлон-15 (приземлившийся на Луну 30 июля 1971 года), Аполлон-16 (приземлившийся 21 апреля 1972 года) и Аполлон-17 (приземлившийся 11 декабря 1972 года). [7]
« Луноход -2» был вторым из двух беспилотных луноходов, приземлившихся на Луну Советским Союзом в рамках программы «Луноход» . Ровер начал работу на Луне 16 января 1973 года. [8] Это был второй передвижной робот с дистанционным управлением , совершивший посадку на каком-либо небесном теле. Советский Союз запустил «Луноход-2» на борту космического корабля «Луна-21» 8 января 1973 года, а 15 января 1973 года космический корабль совершил мягкую посадку на восточной окраине региона Моря Серенитатис . «Луноход-2» спустился с двойных трапов спускаемого аппарата на поверхность Луны. в 01:14 UT 16 января 1973 года. Луноход-2 проработал около четырех месяцев, покрыл 39 км (24 мили) местности, включая холмистые возвышенности и реки , и отправил обратно 86 панорамных изображений и более 80 000 телевизионных изображений. [9] [10] [11] Судя по вращению колес, Луноход-2, как предполагалось, преодолел 37 км (23 мили), но российские ученые из Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) пересмотрели это расстояние до оценочного расстояния около 42,1–42,2 км (26,2–26,2 миль) на основе изображений лунной поверхности, сделанных Lunar Reconnaissance Orbiter ( LRO ). [12] [13] Последующие обсуждения с американскими коллегами закончились согласованным окончательным расстоянием в 39 км (24 мили), которое с тех пор остается неизменным. [14] [15]
Советский марсоход должен был стать третьим передвижным роботом с дистанционным управлением на Луне в 1977 году. Миссия была отменена из-за отсутствия ракеты-носителя и финансирования, хотя марсоход был построен.
«Чанъэ-3» — китайская лунная миссия, включающая роботизированный вездеход «Юйту» , названный в честь домашнего кролика Чанъэ , богини Луны в китайской мифологии. Запущенный в 2013 году с миссией «Чанъэ-3» , это первый китайский луноход, первая мягкая посадка на Луну с 1976 года и первый марсоход, работавший там с тех пор, как советский « Луноход-2» прекратил работу 11 мая 1973 года. [ 16] был отправлен на Луну 14 декабря 2013 года, и к концу второго лунного дня [17] марсоход столкнулся с эксплуатационными трудностями после того, как успешно пережил и восстановился в первую 14-дневную лунную ночь (около месяца на Луне), [ 18] и не смог двигаться после окончания второй лунной ночи, хотя продолжал собирать полезную информацию еще несколько месяцев после этого. [19] В октябре 2015 года Юту установил рекорд по продолжительности эксплуатации марсохода на Луне. [20] 31 июля 2016 года Yutu прекратила свою деятельность через 31 месяц, что значительно превышает первоначальный ожидаемый срок службы в три месяца. [21]
«Чандраян-2» была второй лунной миссией Индии, состоящей из лунного орбитального аппарата, спускаемого аппарата « Викрам » и марсохода « Прагян» . Ровер весом 27 кг [22] имел шесть колес и должен был работать на солнечной энергии . [23] Запущенная 22 июля 2019 года миссия вышла на лунную орбиту 20 августа. «Прагян» был уничтожен вместе со своим посадочным модулем « Викрам » во время аварийной посадки на Луну 6 сентября 2019 года и так и не получил возможности развернуться. [24] [25]
Рашид был луноходом, построенным MBRSC для запуска на борту посадочного модуля Ispace под названием Hakuto-R. Марсоход был запущен в ноябре 2022 года, но был уничтожен при аварийной посадке спускаемого аппарата в апреле 2023 года. [26] Он был оснащен двумя камерами высокого разрешения, микроскопической камерой для съемки мелких деталей и тепловизионной камерой. Ровер нес на борту зонд Ленгмюра , предназначенный для изучения лунной плазмы и попытающийся объяснить, почему лунная пыль такая липкая. [27] Ровер должен был изучать лунную поверхность, подвижность на поверхности Луны и то, как различные поверхности взаимодействуют с лунными частицами. [28]
Такара Томи , JAXA и Университет Дошиша создали марсоход под названием Hakuto-R для запуска на борту посадочного модуля Ispace . Он был запущен в 2022 году, но был разрушен при аварийной посадке спускаемого аппарата в апреле 2023 года. [29] [30] [31]
«Чандраян-3» — миссия Индийского космического агентства ( ISRO ), состоящая из лунного корабля и марсохода «Прагьян» . Это была повторная попытка продемонстрировать мягкую посадку после провала спускаемого аппарата «Викрам » Чандраяана-2 . Он был запущен 14 июля 2023 года на ракете-носителе LVM-3 и совершил мягкую посадку возле южного полюса Луны 23 августа в 18:04 по восточному стандартному времени. Шестиколесный марсоход Pragyan массой 26 кг спустился с днища посадочного модуля на поверхность Луны, используя одну из своих боковых панелей в качестве трапа. Ровер будет проводить химический анализ лунной поверхности на месте во время своего перемещения. [32] Ровер был развернут 23 сентября [33] и переведен в спящий режим после выполнения всех поставленных задач 3 сентября. Позже он умер в ту лунную ночь. [34]
Peregrine отправился к Луне 8 января 2024 года, взяв с собой 5 марсоходов Colmena и марсоход Iris . [35] После отделения от ракеты-носителя произошла неисправность, не позволившая ей выполнить свою миссию. Вместо этого космический корабль вернулся в атмосферу Земли , где распался 18 января. [36]
На борту посадочного модуля SLIM находятся два марсохода: Lunar Excursion Vehicle 1 (LEV-1) (бункер) и Lunar Excursion Vehicle 2 (LEV-2), крошечный марсоход, разработанный JAXA в сотрудничестве с Tomy , Sony Group и Университетом Дошиша . [37] Первый марсоход имеет прямую связь с Землей. Второй марсоход предназначен для изменения своей формы и перемещения вокруг места посадки за короткий срок службы, составляющий два часа. SLIM был запущен 6 сентября 2023 года и достиг лунной орбиты 25 декабря 2023 года. Два марсохода были успешно развернуты и приземлились отдельно от SLIM незадолго до собственной посадки 19 января 2024 года. [38] LEV-1 совершил шесть прыжков на Луну. поверхность и LEV-2 сфотографировал спускаемый аппарат SLIM на поверхности Луны. [39]
Советские посадочные аппараты «Марс-2» и «Марс-3» имели на борту небольшой вездеход ПрОП-М массой 4,5 кг , который должен был передвигаться по поверхности на лыжах , будучи соединенным с посадочным модулем 15-метровым шлангокабелем. Два небольших металлических стержня использовались для автономного обхода препятствий, поскольку радиосигналам с Земли потребовалось бы слишком много времени, чтобы управлять марсоходами с помощью дистанционного управления. Планировалось, что марсоход после приземления будет выведен на поверхность с помощью манипулятора и будет перемещаться в поле зрения телекамер и останавливаться для проведения измерений через каждые 1,5 метра. Следы марсохода в марсианской почве также могли быть записаны для определения свойств материала. Из-за аварийной посадки «Марса-2» и сбоя связи (через 15 секунд после приземления) «Марса-3» ни один марсоход не был задействован.
Марсоход был советским марсоходом (гибридным, с телеуправлением и автоматическим управлением ), нацеленным на Марс, входящим в состав программы Mars 4NM и стартовавшим после 1973 года (согласно планам 1970 года). Его должна была запустить ракета Н1 , которая так и не полетела успешно. [40]
В состав миссии Mars Pathfinder входил Sojourner , первый марсоход, успешно развернувшийся на другой планете. НАСА запустило Mars Pathfinder 4 декабря 1996 года; он приземлился на Марсе в районе под названием Chryse Planitia 4 июля 1997 года . более 15 химических анализов горных пород и почвы и обширные данные о ветрах и других погодных факторах. [41]
Beagle 2 был разработан для исследования Марса с помощью небольшого «крота» (Planetary Undersurface Tool или PLUTO), который можно было развернуть с помощью руки. У ПЛУТО был механизм со сжатой пружиной, позволяющий ему перемещаться по поверхности со скоростью 20 мм в секунду и зарываться в землю, собирая образец подповерхностных слоев в полости на его кончике. «Бигль-2» потерпел неудачу при попытке приземлиться на Марс в 2003 году.
Spirit — роботизированный вездеход на Марсе , действовавший с 2004 по 2010 год. Это был один из двух марсоходовтекущей миссии NASA Mars Exploration Rover . Он успешно приземлился на Марсе в 04:35 по Гринвичу 4 января 2004 года, за три недели до того, как его близнец « Оппортьюнити» (MER-B) приземлился на другой стороне планеты. Его название было выбрано в результате конкурса студенческих сочинений, спонсируемого НАСА . Ровер застрял в конце 2009 года, а его последнее сообщение с Землей было отправлено 22 марта 2010 года.
Opportunity — роботизированный вездеход на планете Марс , действовавший с 2004 по начало 2019 года. Запущенный с Земли 7 июля 2003 года, он приземлился на марсианском уровне Меридиана 25 января 2004 года в 05:05 по наземному всемирному координированному времени (около 13:15). по местному времени ), через три недели после того, как его близнец Spirit (MER-A) приземлился на другом конце планеты. 28 июля 2014 года НАСА объявило, что « Оппортьюнити» , проехав более 40 км (25 миль) по планете Марс , установил новый «внеземной» рекорд, поскольку марсоход проехал наибольшее расстояние, превзойдя предыдущий рекорд. советским марсоходом «Луноход-2» , преодолевшим 39 км (24 мили). [42] [43]
26 ноября 2011 года миссия Марсианской научной лаборатории НАСА была успешно запущена на Марс. В августе 2012 года миссия успешно посадила роботизированный марсоход Curiosity на поверхность Марса. В настоящее время марсоход помогает определить, могла ли когда-либо на Марсе существовать жизнь, и ищет доказательства прошлой или настоящей жизни на Марсе . [44] [45]
Марсоход НАСА Perseverance является частью миссии Mars 2020 , запущенной в 2020 году и приземлившейся на Марсе 18 февраля 2021 года. Он предназначен для исследования астробиологически значимой древней среды на Марсе, изучения геологических процессов и истории ее поверхности, включая оценку его прошлая обитаемость и потенциал сохранения биосигнатур в доступных геологических материалах. [46]
Китайская миссия «Чанъэ-4» стартовала 7 декабря 2018 года, приземлилась и развернула марсоход 3 января 2019 года на обратной стороне Луны . Это был первый марсоход, работавший на обратной стороне Луны.
В декабре 2019 года «Юйту-2» побил рекорд лунного долголетия, ранее принадлежавший советскому марсоходу « Луноход-1» , [47] который проработал на поверхности Луны одиннадцать лунных дней (321 земной день) и преодолел общее расстояние 10,54 км (6,55 земных дня). ми). [48]
В феврале 2020 года китайские астрономы впервые предоставили изображение последовательности лунного выброса в высоком разрешении , а также прямой анализ его внутренней архитектуры. Они были основаны на наблюдениях, сделанных лунным проникающим радаром (LPR) на борту марсохода Yutu-2 во время изучения обратной стороны Луны . [49] [50]
Европейское космическое агентство ( ЕКА ) спроектировало и провело раннее прототипирование и испытания марсохода Розалинд Франклин . В результате вторжения России в Украину ЕКА разорвало связи с Роскосмосом и осталось без ракеты-носителя для этой миссии . Теперь миссия планирует запуститься не ранее (NET) 2028 года с приземлением примерно в 2030 году. [51]
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)