Марсоходы будущего могут повторять плавательные движения для передвижения по поверхности планеты. Исследователи из Университета Вюрцбурга разрабатывают колеса, имитирующие движения ящерицы песчаной рыбы, которая способна «плавать» по песку, что позволяет им лучше справляться с мягкими поверхностями. Эти инновационные колеса демонстрируют превосходство над традиционными колесами во время испытаний, проводимых на песчаных участках.
ПРИСОЕДИНЕНИЕ ИНЖЕНЕРИИ И ПРИРОДЫ
Жизнь на Земле создана для адаптации к условиям окружающей среды, что лежит в основе естественного отбора. Инженеры все чаще используют принципы биомимикрии для решения сложных задач в области робототехники. В случае марсоходов, традиционно полагающихся на колесные конструкции, новая методология дизайна шагнула вперед благодаря наблюдениям за уникальными механизмами передвижения живых существ. Одним из таких представителей фауны стала песчаная ящерица.
Проект, возглавляемый профессором Марко Шмидтом из группы «Встраиваемые системы и датчики для наблюдений за Землёй» (ESSEO), представляет собой часть инициативы VaMEx, разрабатываемой Германским аэрокосмическим центром. Исследователь Аменосис Лопес отмечает, что «традиционные колеса часто оптимизируются для движения на низкой скорости и имеют склонность проскальзывать или застревать на мягком грунте».
ИННОВАЦИИ В ДИЗАЙНЕ КОЛЕС
Разработка новых колес, вдохновленных песчаной рыбой, основывается на способности этих ящериц эффективно «плавать» по песчаным дюнам. Профессор Шмидт объясняет, что традиционные конструкции колес не всегда справляются с «мягким» грунтом. Новые колеса, которые имитируют характерное взаимодействие животного с поверхностью, позволяют марсоходу оставлять синусоидальные следы в песке, что подтверждает успешность механизма «плавания».
Первая версия колес оказалась как уже упомянуто, более узкой и тяжелой, что создавало проблемы с проскальзыванием и застреванием. Однако новые разработки сделали колеса более легкими и широкими, что привело к значительному улучшению их производительности на песчаных участках.
ПРОБЛЕМЫ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ
Тем не менее, поверхность Марса гораздо разнообразнее, чем просто песок. «Существуют также скалистые и гравийные участки, что требует дальнейших разработок для универсальности колес песчаной рыбы на различных типах местности», — добавляют исследователи.
Следующая миссия Европейского космического агентства (ESA), марсоход Rosalind Franklin, запланирована на 2028 год, и его проект уже завершен. Из-за этого он не сможет использовать новые «плавающие» колеса. Однако ESA планирует еще одну миссию на Марс в 2035 году, когда космическое положение Земли и Марса окажется наиболее favorable. Эта миссия сосредоточится на разработке ключевых технологий для точных посадок, и если ESA удастся успешно приземлиться на Марс, существует вероятность установки колес песчаной рыбы на ракету.
В результате работы исследовательской группы можно ожидать значительных улучшений в дизайне, которые позволят создать более адаптированные к различным условиям марсоходы, готовые к исследованию глубин красной планеты.
