С сайта российской команды участников конкурса Google Lunar X PRIZE: КОМАНДА
Наша команда - это энергичные, амбициозные инженеры, конструкторы, программисты и менеджеры, имеющие опыт участия в таких космических проектах как «Бауманец», «УгатуСат», «Икар», Globalstar, «Комета», «Ресурс-ДК», KSLV, «Ангара-5» и др.
Средний возраст членов команды - 27 лет.
В Консультационный совет проекта входят ветераны отечественной космонавтики, имеющие коллосальный опыт разработки советской космической техники, в частности, для исследования Луны.
МИССИЯ
Наша миссия - это создание роботов для исследования Солнечной системы.
Де-факто нашим заказчиком сегодня является оргкомитет конкурса Google Lunar X PRIZE. Для выполнения поставленной задачи мы собрали команду профессионалов. Но участие в конкурсе - не конечная цель, это первый шаг на пути к становлению нашей компании на рынке высоких технологий как создателя робототехнических устройств и систем космического назначения.
Компания "Селеноход" вместе со своими партнерами активно продвигается в этом направлении, концентрируясь на следующем круге задач:
- Комплексное проектирование и прототипирование, решение вопросов компоновки, выбора материалов, комплектующих и электронной элементной базы
- Разработка и опытное изготовление механических узлов с электронным управлением
- Прочностное и тепловое моделирование
- Цифровая обработка видеосигнала с последующей программной обработкой для использования в системах управления и искусственного интеллекта
- Разработка оптических приборов, в т.ч. лазерных
- Разработка встроенного программного обеспечения
- Обеспечение радиообмена в сложных условиях
- Разработка систем телеметрии
ТЕХНИКА
Запуска ракеты-носителя с луноходом
Пуск "Селенохода" к Луне произойдет на ракете-носителе «Днепр». Этот космический носитель переделан из военной баллистической ракеты РС-20 (SS-18 по международной классификации). Запуск производится с одной из двух пусковых баз этой ракеты — в России или в Казахстане.
Хотя старт на "Днепре" это основной сценарий, но команда рассматривает все варианты - старты на других отечественных носителях, на ракете Falcon-9 американской компании SpaceX и даже полет к Луне в качестве попутной нагрузки с другим аппаратом.
Перелет к Луне
После старта и отработки первых двух ступеней створки головного обтекателя будут сброшены, и наш корабль выйдет на околоземную орбиту на некоторое время. Все его системы будут тщательно проверены, и лишь затем запустятся двигатели разгонного блока.
Корабль для полета к Луне состоит из двигательной установки выведения для полета к Луне (т. н. разгонного блока), перелетно-посадочного модуля (ППМ) с системой навигации и служебной электроникой, а также собственно лунохода. Двигательная установка выведения разгонит ППМ до скорости, достаточной для того, чтобы разорвать путы земной гравитации и выйти на траекторию перелета к Луне. Затем она будет отброшена. В конце этой траектории, уже в зоне действия гравитационного поля Луны, посадочная платформа затормозит и выйдет на окололунную орбиту. Там будут произведены последние проверки и приготовления перед посадкой.
Посадка и операции на Луне
Затем ППМ начнет спуск на поверхность нашего естественного спутника. Снижение будет продолжаться всего несколько минут, во время которых посадочный модуль должен правильно сориентировать себя в пространстве, чтобы в последние секунды включить тормозные двигатели ровно над тем местом посадки, которое было заранее выбрано. Затем луноход спустится с посадочного модуля на лунный грунт. Мы рассматриваем несколько вариантов крепления лунохода к ППМ и спуска на поверхность. Во-первых, робот может крепиться сверху и опускаться не большим краном (механической рукой-манипулятором) или съезжать по трапу. Во-вторых, он может быть установлен сбоку между сферическими баками на специальной платформе почти у самой поверхности. Стоит лишь ослабить крепления и платформа мягко "упадет" на грунт.
Робот активирует свои системы и спустится на поверхность Луны. Он будет передвигаться по лунному реголиту, объезжать препятствия, снимать фото и видео высокой четкости, а также передавать информацию на посадочный модуль. Посадочный модуль будет отправлять данные дальше на Землю. Робот сможет работать как в автоматическом режиме, так и по командам оператора с Земли.
Первая часть миссии будет посвящена выполнению условий конкурса Google Lunar X PRIZE - роботу предстоит проехать не менее 500 метров по поверхности Луны и передать на землю фото- и видеоданные заданного качества. Затем "Селеноход" приступит к выполнению дополнительных задач, таких как детальная съемка отдельных элементов лунного ландшафта, фотографирование Земли и научные исследования. Целевая продолжительность жизни роботов на Луне — один лунный день (14 земных дней). Затем луноходы прекратят все операции, чтобы пережить двухнедельную лунную ночь (при которой температура может опускаться до −200 градусов Цельсия). После восхода солнца они снова приступят к работе. Один из дополнительных призов конкурса присуждается за обнаружения следов присутствия землян на Луне — старых советских станций «Луноходов» и автоматических межпланетных станций «Луна», американских кораблей «Аполлон», а также следов астронавтов. Если "Селеноходу" удастся прилуниться рядом с памятниками Космической Гонки 60-70-х годов XX века, то он, конечно, подъедет к ним поближе.
Варианты луноходов
Команда рассмотрела несколько вариантов луноходов. Нашей первоначальной идеей был колесный робот.
Но после более тщательного анализа мы поняли, что для уверенного передвижения по лунному грунту (с очень малой несущей способностью) нужны большие колеса. Луноход с такими колесами с трудом уложится в массу 10-15 кг, а мы стремимся сделать ультралегкий аппарат - до 5 кг. Практически сразу были отброшены все варианты с гусеницами. Гусеничные машины обладают хорошей проходимостью, но даже мелкий камешек, попавший в зазор между ними, может их застопорить. На Земле мелкий камень просто перемалывается за счет избыточной мощности мотора, но в космосе из-за жестких ограничений по массе невозможно поставить мощный мотор. Кроме того, на Земле гусеницу легко починит бортмеханик танка или вездехода, а на Луне, естественно, никаких бортмехаников не будет. В результате мы остановились на лыжно-шагающем движителе, который был придуман для марсохода ПрОП-М для советских миссий "Марс-2" и "Марс-3". Первый вариант (см. рис.) имеет две лыжи и может поворачивать, вращая лыжи в разные стороны. У него есть стереокамера. Связь с посадочным модулем и электропитание подается по кабелю, который наматывается на катушку сзади. Спереди - ковш для забора грунта. Благодаря ковшу "Селеноход" сможет взять пробу в нужном месте, отнести ее к ППМ и загрузить в анализирующий прибор (если таковой будет установлен).
На видео можно посмотреть, как именно двигается, поворачивает и загружает/выгружает грунт шагающий луноход. Второй вариант кроме лыж включает в себя поворотную пятку. Он полностью автономен - вместо кабеля связывается с ППМ по радиоканалу, а электричество получает от солнечной батареи. Также способен возвращаться к ППМ и подзаряжаться от специальных контактов. Окончательный вариант шагохода, скорее всего, объединит лучшие идеи обоих вариантов.
http://selenokhod.com/ru/project
