Clockpunk от NASA: венерианский ровер с механическими мозгами

АВТОР: KIZHIFOX · 13 ИЮЛЯ, 2020

6 июля NASA объявило результаты конкурса по созданию концепта ровера, который смог бы исследовать поверхность Венеры. Конкурс «Exploring Hell: Avoiding Obstacles on a Clockwork Rover», запущенный в феврале 2020, стал частью программы AREE — Automaton Rover for Extreme Environments, проекта Института передовых концепций NASA, занимающегося разработкой радикально новых прорывных идей. Этот конкурс ставит задачу разработать полностью механические датчики для автоматического преодоления различных сложных препятствий.

Целью проекта является создание ровера, способного работать в экстремальных условиях — там, где электроника не способна функционировать. Например, такой ровер можно было бы отправить на поверхность Меркурия, где температура поверхности может достигать 430 °C, высадить на Европу или Ио, где высокий уровень радиации затрудняет использование традиционной электроники, или же, на что в проекте делается основной упор, использовать для изучения Венеры, где адские условия в виде огромных температур, достигающих 480 °C, и гигантского давления в 93 атмосферы, превращающего нижние слои атмосферы буквально в полужидкий океан углекислого газа, не позволяют электронике проработать дольше, чем пару часов.

Колоризированное фото аппарата Венера 13, поставившего двухчасовой рекорд времени работы на поверхности планеты

Единственным вычислительным устройством, способном работать в таких жёстких условиях, является аналоговый компьютер. Аналоговый компьютер не является чем-то из разряда фантастики — первые вычислительные устройства, создававшиеся ещё с XVII века, были именно аналоговыми приборами и, несмотря на это, способны были производить достаточно сложные вычисления. Например, планиметр — прибор для определения площади кривых поверхностей при помощи интегрирования, был изобретён аж в 1814 году, а продвинутые электромеханические компьютеры во всю применялись во время Второй мировой войны, занимаясь задачами от управления огнём артиллерии и ПВО до расшифровки перехваченных закодированных сообщений.

Коллаж показывает все работы, дошедшие до финала, а всего в конкурсе приняли участие 572 проекта

Победителем конкурса, получившим за свои труды $15,000, является концепт «Venus Feelers», созданный Юсефом Гали из Египта. Ровер работает на кинетической энергии ветра, запасаемой в пружинах. Передняя секция, состоящая из рядов треугольных колёсных стоек, «ощупывает» дорогу перед собой. В случае небольших препятствий вроде мелких камней и ям колёсики просто перекатываются через него и ровер продолжает движение. Но, если препятствие большое, будь то глубокая яма, крупный камень или крутой склон, изменение положения колёсиков фиксируется механической системой, и ровер останавливается. Очень интересное видео, показывающее принцип работы устройства, доступно на YouTube.

Venus Feelers

Второе место с призом $10,000 заняла система «Skid n’ Bump – All-mechanical, Mostly Passive» от команды Rovetronics из Калифорнии. Этот концепт работает при помощи хитрой системы рычажков, колёс и пружин, приводимой в действие при помощи щупа, находящегося перед ровером. Если щуп натыкается на препятствие или «клюёт» вниз, то колёса ровера блокируются, и он останавливается. Промо-ролик проекта на YouTube демонстрирует работу системы на примере небольшого прототипа, ползающего по камням где-то в калифорнийском саду.

All-mechanical, Mostly Passive

На третьем месте с наградой $5,000 оказался Каллум Херон со своим «Direction Biased Obstacle Sensor (DBOS)». Он использует ферму с датчиком качания спереди, ножки датчика отверстий сзади и датчик наклона, установленный на корпусе ровера.

Direction Biased Obstacle Sensor (DBOS)

Также NASA выделили две дополнительные награды по $2,000 каждая: за «лучший прототип» — её получила компания KOB ART из Латвии с впечатляющим полноразмерным прототипом «AMII Sensor», и за «самый инновационный концепт», которую получил Мэтью Рейнольдс за «ECHOS: Evaluate Cliffs Holes Objects & Slopes» — концепт механического сонара, используемого для распознавания объектов.

Кроме того, в NASA отметили ещё несколько работ, с полным списком которых можно ознакомиться на странице итогов конкурса на сайте агентства: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-venus-rover-challenge....

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-venus-rover-challenge...

А как вы представляете себе механический ровер?