В чем главная особенность новых роботов?
Группа ученых опубликовала результаты испытаний робота ANYmal, который демонстрирует впечатляющие результаты в скорости исследования. Современные марсоходы, такие как Curiosity и Perseverance, хотя и имеют автономные функции, все еще сильно зависят от пошаговых команд с Земли, что ограничивает их передвижения только десятками или сотнями метров в сутки. Новый же сценарий предлагает полуавтономных, научно ориентированных роботов, которые выйдут за современные рамки в исследовании поверхности планет, пишет SciTechDaily.
Смотрите также NASA готовит первый ядерный корабль к Марсу: запуск уже в 2028 году
Робот ANYmal D – это четвероногая платформа весом около 60 килограммов (включая манипулятор), которая способна работать автономно в течение 90 минут в режиме непрерывной ходьбы. В отличие от колесных систем, шагающий робот может преодолевать крутые склоны кратеров, передвигаться по скалистой местности и работать в условиях, где обычные велосипеды рискуют застрять или вообще перевернуться.
Для проведения анализов робот использует 6-ступенчатый манипулятор DynaArm весом 10 килограммов, на котором установлены два ключевых научных прибора: микроскоп MICRO и спектрометр Raman (MIRA XTR).
Автономный робот ANYmal и его главные приборы / Фото Gabriela Ligeza и другие
- Микроскоп MICRO способен делать снимки с полем зрения 25,1 миллиметра на 20,1 миллиметра на расстоянии около 5 сантиметров, работая в спектрах от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного (395, 470, 525, 620 и 940 нанометров).
- Рамановский спектрометр позволяет определять минеральный состав пород на расстоянии 0,6 – 0,7 метра без необходимости непосредственного контакта. Это критически важно для идентификации ресурсов (ISRU) и поиска биосигнатур.
Автономный робот ANYmal / Фото Tomaso Bontognali
Первые тесты впечатляют
Во время экспериментов в лаборатории Marslabor Университета Базеля было протестировано два подхода: полуавтономное исследование нескольких целей одновременно и традиционное управление одной целью под наблюдением человека.
Результаты, которые команда ученых опубликовала в журнале Frontiers in Space Technologies, оказались потрясающими. Полуавтономный режим позволил роботу исследовать три цели за 12 – 15 минут, тогда как работа под полным контролем оператора для тех же задач длилась 41 минуту.
Таким образом, скорость сбора данных выросла почти втрое, а эффективность получения полезной научной информации была на 50% выше в полуавтономном режиме.
Автономный робот ANYmal во время имитации работы на Марсе / Фото Gabriela Ligeza и другие
Робот успешно идентифицировал образцы гипса, карбонатов и серы в условиях, имитирующих марсианские, а также дунит, анортозит и рутил на площадке, имитирующей Луну. Габриэла Лигеза прокомментировала, что интеграция визуальных данных MICRO и спектроскопии Raman обеспечивает надежную интерпретацию целей.
Наши результаты показывают, что отбор проб с несколькими целями оптимизирует использование инструментов и ускоряет сбор данных,
– говорит ученая.
Какие вызовы еще предстоит преодолеть?
Несмотря на успех, разработчики обнаружили и определенные вызовы. Например, выбор целей с большого расстояния иногда приводил к ошибкам в позиционировании манипулятора, а вибрации во время ходьбы могли размывать изображение микроскопа.
Однако эти проблемы планируют решить с помощью автономной проверки качества снимков и использования систем визуального наведения непосредственно возле объекта.
Автономный робот ANYmal / Фото Tomaso Bontognali
Какова финальная цель проекта?
Внедрение таких роботов в будущие миссии позволит значительно сократить время на разведку территорий и подготовку к детальному сбору образцов, что является критически важным для успеха экспедиций на Марс и Луну.
Сейчас проходят годы, прежде чем ученые успевают исследовать хотя бы один кратер. Если удастся ускорить процесс, это позволит операторам марсоходов переходить от одной цели к другой в рамках жизненного цикла одного аппарата, а не запускать другие за миллиарды долларов.
Смотрите также На Марсе нашли неожиданный металл, который мог сделать возможным древнюю жизнь
Какие машины сейчас исследуют Марс?
По состоянию на 2026 год на поверхности Марса реально работают только два марсохода – оба принадлежат NASA. Это Curiosity і Perseverance. Других активных роверов сейчас нет: китайский Zhurong фактически прекратил работу еще раньше и не восстановился.
- Curiosity работает на Марсе с 2012 года и уже более десятилетия исследует кратер Гейла и гору Шарп. Его основная задача – понять, были ли на Марсе условия, пригодные для жизни в прошлом. Несмотря на свой возраст, он до сих пор функционирует и продолжает анализировать породы, находя органические молекулы и следы древних водных процессов.
- Perseverance – более новый аппарат, который прибыл в 2021 году в кратер Езеро. Его миссия более "продвинутая": он не просто изучает среду, а ищет прямые признаки древней микробной жизни и собирает образцы пород, которые в будущем планируют доставить на Землю. Он также активно использует автономную навигацию и современные инструменты, включая подповерхностный радар.
Оба ровера работают параллельно, но в разных регионах и с разной научной логикой – фактически "закрывают" разные эпохи истории Марса. Curiosity исследует более молодые геологические слои, тогда как Perseverance работает с одними из древнейших ландшафтов планеты, где когда-то были озера и реки.
Смотрите также SpaceX впервые летит к Марсу: NASA согласовало миссию с европейским ровером на борту
Конкурентов хватает: что предлагают другие разработки?
Сегодня исследования Марса уже не ограничиваются классическими марсоходами. Разработка движется в сторону сложных многокомпонентных систем – где работают не один робот, а целая "цепь" аппаратов: роверы, дроны, посадочные модули и даже ракеты. Центральной идеей является возвращение образцов на Землю и подготовка к пилотируемым миссиям.
Одним из ключевых проектов остается программа Mars Sample Return – совместная инициатива NASA и ESA. В ее рамках разрабатывали несколько роботизированных компонентов. Среди них – посадочный модуль с манипулятором (Sample Transfer Arm), небольшая ракета для запуска с поверхности Марса (Mars Ascent Vehicle) и даже два автономных вертолета, которые должны были бы подбирать образцы, если основной ровер не справится. Это уже другая логика исследования – не просто "ездить и фотографировать", а выполнять сложные логистические операции на другой планете, пишет Universe Today.
Одна из концепций, которая позволит нам получить образцы породы с Марса / Изображение NASA/ESA
Отдельно стоит упомянуть концепцию так называемого "fetch rover" – вспомогательного марсохода, который должен был бы собирать контейнеры с образцами, оставленные предыдущими миссиями. Хотя позже ставку сделали на то, что эту роль выполнит сам Perseverance, идея дополнительных роботов-курьеров никуда не исчезла и остается частью альтернативных архитектур миссий.
Параллельно Европа развивает собственный полноценный научный марсоход – Rosalind Franklin. Его запуск пока планируют на конец десятилетия. Это принципиально другой тип ровера: он способен бурить поверхность на глубину до нескольких метров, чтобы искать биомаркеры, защищенные от радиации. Такой подход прямо ориентирован на поиск следов жизни, а не только геологию.
Марсоход Rosalind Franklin / Фото ESA
Еще одна важная тенденция – развитие автономности. Уже сейчас тестируют системы, где искусственный интеллект самостоятельно планирует маршруты ровера без участия людей. Это означает, что будущие роботы будут значительно менее зависимы от команд с Земли и смогут быстрее реагировать на сложный рельеф и научные возможности. В перспективе это позволит запускать более "самостоятельные" экспедиции, которые работают как автономные исследовательские системы.
Также появляется класс вспомогательных роботов – воздушных и стационарных. Примером является концепция марсианских вертолетов следующего поколения (развитие технологии Ingenuity), которые будут выполнять разведку местности, транспортировку небольших грузов или даже поддержку других роботов. В долгосрочной перспективе рассматривают и стационарные роботизированные платформы, которые будут готовить инфраструктуру для людей – например, автономно строить укрытия или добывать ресурсы.