На МКС летит новый механический астронавт
У "летающего мозга", сделанного инженерами из Airbus и IBM по технологии 3D-печати из пластика и металла, есть моторы и пропеллеры - чтобы передвигаться по станции. А еще в базу закачана тысяча фраз - для общения с экипажем.
Это далеко не первый робот, который будет работать на МКС. Так, на внешней поверхности станции уже несколько лет успешно действует космический манипулятор Canadarm2 с "насадкой" Dextre, японский манипулятор JEMRMS для обслуживания негерметичной платформы EF модуля "Кибо", два российских механических грузовых манипулятора "Стрела". Внутри МКС находятся американский робот-андроид Robonaut R2 и японский "робот-кукла" Kirobo.
Какие основные требования предъявляются к киберкосмонавтам сегодня? Как говорят специалисты, главное - обеспечить безопасность находящихся рядом людей и самого объекта - станции или корабля. То есть действия роботов не должны привести к аварийным или нештатным ситуациям. Второе - это эффективный функционал робота. И третье - его высокая надежность и стойкость к вредным факторам космоса. Не исключено, что именно роботы-аватары будут наиболее универсальными машинами для сложных операций на Луне и других планетах.
А в актуальной повестке наших дней - создание специальных роботов для работы в открытом космосе. На первых порах они нужны для операционной поддержки внекорабельной деятельности космонавтов. А затем механические космонавты должны будут "самостоятельно" выполнять обслуживание оборудования и узлов на внешних поверхностях станции. Например, визуальную инспекцию, технологические и ремонтные операции, обслуживание научных приборов и т.д.
- Главное - обеспечить безопасность находящихся рядом людей и станции или корабля, - рассказал корреспонденту "РГ" начальник лаборатории космической робототехники Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦНИИмаш) Александр Гребенщиков. - То есть действия роботов не должны привести к аварийным или нештатным ситуациям. Второе - это эффективный функционал робота. И третье - его высокая надежность и стойкость к вредным факторам космоса.
Надо сказать, что в России уже разработана первая робосистема, которая будет помогать космонавтам в открытом космосе. Еще четыре года назад в ЦПК им. Ю.А. Гагарина были проведены функциональные испытания наземного прототипа космического робота-андроида SAR-401. В дистанционном режиме под управлением оператора он успешно выполнял типовые операции: переключал тумблеры, захватывал инструменты, работал с механическими замками, электрическими разъемами, инспектировал поверхность с помощью телекамер, подсвечивал рабочую зону космонавтов, опускал и поднимал забрало шлема скафандра, протирал стекла иллюминатора.
Позже были разработаны эскизные проекты робототехнической транспортно-манипуляционной системы для поддержки внекорабельной деятельности, а также антропоморфного робота "Андронавт". Разработаны макетные образцы, проведены их лабораторные испытания.
Важный момент: планируется, что именно робот по имени Fedor полетит первый рейсом на новом российском пилотируемом корабле "Федерация", запуск которого должен состояться в 2021 году. Этот киберкосмонавт - Final Experimental Demonstration Object Research, финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований - может работать без скафандра, жить не только в пилотируемом корабле, но даже снаружи. Его разработка началась несколько лет назад в рамках проекта для спасателей инженерами НПО "Андроидная техника". Робот способен самостоятельно выбирать оптимальное решение поставленной задачи, а при необходимости - точно копировать действия оператора на расстоянии.
У Fedor, как утверждают, 46 степеней подвижности. И конструкторы научили аватара уже многому. Он умеет водить машину, пилить, ползать, держать равновесие и даже садиться на шпагат. Конечно, как говорят инженеры, им хотелось бы дойти до самой мелкой моторики. Например, чтобы робот умел... зажигать спички. Космический аватар уже имеет подвижную шею, а его руки способны работать гидравлическими ножницами весом 18 кг.
Роботы не просто должны заменить человека при работе в условиях вакуума и самых жестких ионизирующих излучений. Они будут просто необходимы на поверхности планет и космических тел: при исследовании, освоении, строительстве. Но прежде чем отправиться на орбиту, любой робот должен пройти целый ряд серьезных испытаний: термовакуумные, на вибропрочность и радиационную стойкость, электромагнитную совместимость и многие другие.
Специалисты убеждены: наиболее универсальными машинами для выполнения сложных операций на космических объектах в околоземном космосе, на Луне и других планетах в перспективе будут человекоподобные роботы (андроиды), управляемые человеком и копирующие его движения. Так, на базе SAR-401 в рамках космического эксперимента "Теледроид" должен быть изготовлен летный образец, который в 2020 году доставят на МКС. На новом научно-энергетическом модуле российского сегмента он под управлением космонавта будет выполнять операции внекорабельной деятельности.
Наряду с андроидами разрабатываются космические роботы-пауки, роботы-змеи, роботы-обезьяны и т.д. В ряде случаев такие формы обусловлены необходимостью. Например, для лазанья по крутым и сыпучим склонам кратеров больше подходят паукообразные роботы. Они более устойчивы и могут выйти с помощью ног-манипуляторов даже из перевернутого положения. А вот для движения внутри узких лабиринтов или труб - змееобразные.