Марсоходы с экипажем (также называемые пилотируемыми марсоходами [2] ) представляют собой марсоходы для перевозки людей на планету Марс и были задуманы как часть человеческих миссий на эту планету. [3] [4]
Два типа марсоходов с экипажем: безгерметичные для экипажа в марсианских скафандрах и герметичные для работы экипажа без скафандра. Герметичные марсоходы предназначены для коротких поездок с марсианской базы или могут быть оборудованы как мобильная база или лаборатория. [4]
Марсоходы с экипажем являются компонентом многих проектов миссии человека на планету Марс . Например, предложение Austere Human Missions to Mars включало два марсохода на беспилотном грузовом посадочном модуле с электроприводом и логистикой. Каждый марсоход может вместить экипаж из двух человек в герметичной среде, а питание будет поступать от радиоизотопного генератора Стирлинга . [3]
В 1960-х годах Центр космических полетов Маршалла разработал проект марсианского экскурсионного модуля после «Маринера-4» , включая грузовую версию с герметичной мобильной лабораторией для Марса под названием MOLAB. [5] Одна из идей Molab заключалась в том, чтобы он приземлился на своих колесах, что называлось концепцией «сначала вездеход». [4] У MOLAB был баллон под давлением, позволяющий экипажам работать без рукавов даже на внеземной поверхности. [4]
Mars One , план колонизации Марса, который должен был финансироваться за счет телешоу, предусматривал создание негерметичного марсохода с экипажем, способного преодолевать расстояние 80 км (50 миль). [6] В качестве возможного поставщика была объявлена компания Astrobotic Technology .
Пилотируемый марсоход для исследования Марса (MMER) получил награду за дизайн в 2010 году. Некоторые особенности включали возможность проживания на борту, лебедку, воздушный шлюз и шесть колес с пенопластовым сердечником. Он имел модульную конструкцию, поэтому его можно было собрать из более мелких частей, а источником питания предлагались радиоизотопные батареи. [7] Примером использования РИТЭГ является космический корабль Кассини-Гюйгенс с радиоизотопной энергосистемой, вырабатывающей несколько сотен ватт электроэнергии. Он производит это количество энергии непрерывно с медленным снижением в течение десятилетий, при этом часть тепла, выделяемого в результате радиоактивного распада, идет на производство электроэнергии, а большее количество излучается в виде отходов. [8]
В 2017 году компания Park Brother's Concepts представила свой дизайн Mars Rover, который отличался шестиколесной конструкцией, закрытой кабиной и концепцией мобильной лаборатории. [9] Концепция марсохода не разработана НАСА, но дебютировала на « Марсианском лете» Космического центра Кеннеди и была отброшена из-за цели агентства доставить людей на Марс к началу 2030-х годов. [9] Журнал Car and Driver сообщил об этом событии, назвав марсоход «Марсианским автомобилем» и отметив дизайнеров и различные характеристики транспортного средства, такие как его размер. [2]
Примером собственной разработки НАСА для марсохода является колесная версия космического исследовательского корабля , у которого есть версия для космического пространства. [9] [10] Ранняя версия марсохода SEV была испытана НАСА в 2008 году в пустыне. [10] SEV для космических или передвижных миссий был разработан для поддержки двух человек в течение 14 дней и будет включать в себя туалет, спальное оборудование, а одна версия имеет порты для костюмов для поддержки выходов в открытый космос. [10] [11] Другая концепция — это окна, которые позволяют смотреть на объекты очень близко к передней части марсохода, но на поверхности (вниз и вперед). [10]
Варианты отслеживания местоположения во время движения марсохода вокруг Марса включают: [12]
Навигация по Марсу считается важной проблемой для миссий человека на планету. Небесная навигация, используемая на Земле более 500 лет, может обеспечить способ определения местоположения на поверхности Марса с точностью до 100 метров (109 ярдов). [12] Навигация особенно актуальна для марсоходов, поскольку им необходимо хотя бы приблизительно знать, где они находятся и куда собираются добраться до пункта назначения. Метод счисления пути использовался марсоходом Sojourner Mars Pathfinder для навигации. [13]
Спутниковая сеть GPS для Марса будет означать группировку спутников на орбите Марса, [14] , но одной из альтернатив может быть группа псевдоспутников наземного базирования. [13] Эти устройства необходимо было устанавливать с высокой точностью, если только они не имели самокалибровки. [13]
Пример критериев для марсианского марсохода с экипажем был выражен НАСА в надводном варианте вышеупомянутого SEV, разрабатывавшегося в 2010-х годах. [15] Проект «Дело для Марса» эпохи 1980-х годов предполагает создание марсохода средней дальности с двумя отсеками, в одном из которых можно было бы сбросить давление и открыть его в атмосферу Марса, а также отсеки управления, которые могли бы оставаться под давлением в течение всего этого времени. [16] В том же исследовании также предлагалось создать более крупный и долговечный марсоход с гусеницами и роботизированными руками в дополнение к другим типам в этой концепции миссии на Марс с экипажем. [17] Проектирование шлюзов, особенно для выхода в открытый космос, является областью исследований для марсоходов, находящихся под давлением. [15]
Идеи дизайна для вездеходов с экипажем и/или герметичным оборудованием: [15]
Дополнительные возможные технологии:
Анализ миссии на Марс с экипажем в 2004 году показал следующие типы марсоходов: [18]
В миссиях на Марс с экипажем марсоходы иногда группируются под термином «элементы поверхности Марса». [18]
У негерметичных марсоходов не будет герметичной среды для экипажа, поскольку они функционально аналогичны лунному вездеходу . У негерметичного марсохода есть несколько преимуществ по сравнению с герметичным вариантом, например, уменьшенный вес. Поскольку дальность действия потенциального вездехода, который доставит экипаж с базы, важна, небольшой вес является преимуществом и, следовательно, является хорошим выбором для миссий на большие расстояния. Негерметичные марсоходы также можно использовать для перемещения тяжелых грузов и путешествий на короткие расстояния от базы до места нахождения более крупного марсохода, находящегося под давлением. [19]
