Что такое планетоход?
Планетоход — это специализированный транспортный аппарат, созданный для передвижения и проведения научных исследований на поверхности других планет, спутников и астероидов. Его ключевая особенность — способность работать в экстремальных условиях, включая иную гравитацию, перепады температур, разреженную атмосферу или её полное отсутствие. Доставляются такие аппараты к месту назначения с помощью космических кораблей или автоматических станций.
Конструкция и задачи
Конструкция планетохода должна быть исключительно надёжной, чтобы выдержать огромные нагрузки при запуске, посадке и работе. Аппарат оснащается устройствами для безопасного спуска на поверхность и, при необходимости, для изменения конфигурации ходовой части. Основная миссия планетоходов — получение данных, которые невозможно собрать с орбиты. Например, для изучения поверхности Венеры, скрытой плотными облаками, необходимы именно наземные аппараты, способные проводить непосредственный химический анализ грунта и атмосферы.
Обитаемые и автоматические аппараты
Планетоходы делятся на два основных типа: необитаемые (автоматические или с дистанционным управлением) и обитаемые. Автоматические аппараты, такие как знаменитые марсоходы, безопасны для человека и идеально подходят для разведки неизученных территорий. Обитаемые же планетоходы, предназначенные для экипажа, должны быть оснащены герметичной кабиной с системами жизнеобеспечения, создающими приемлемые для человека условия на протяжении всей миссии.
Типы движителей: от колёс до шагающих механизмов
Выбор системы передвижения — одна из ключевых задач для конструкторов.
- Колёсный движитель наиболее распространён. Он обеспечивает хорошую проходимость на разных типах грунта, высокий КПД, долговечность и позволяет гибко управлять режимами движения.
- Гусеничный движитель создаёт меньшее давление на грунт и обладает большей силой тяги на рыхлых и слабых поверхностях, что может быть критически важно, например, на лунном реголите.
- Шагающие и гибридные системы являются перспективными, но сложными в реализации. Идеи, восходящие к «стопоходящей машине» Чебышева, нашли развитие в гибридных конструкциях, таких как колесно-шагающий движитель «Годевиль» или система «Падивагон». Однако их громоздкость пока ограничивает широкое применение.
Компоновка и энергетика
По конструкции несущей части планетоходы бывают рамными (более лёгкие и простые) и с несущим кузовом (используются для создания герметичных отсеков). Отдельная масштабная задача — обеспечение аппарата энергией на протяжении многих лет. Для этого используются солнечные батареи, радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи) и их комбинации.
Системы управления
«Мозгом» планетохода является система управления движением. Она анализирует данные с датчиков, оценивает обстановку и отдаёт команды исполнительным механизмам. Системы делятся на:
- Интерактивные: с участием оператора с Земли (дистанционное, программное управление).
- Автономные: аппарат сам принимает решения на основе заложенных алгоритмов (программные, адаптивные системы).
История практического исследования планет с помощью таких аппаратов началась с советского «Лунохода-1», который в 1970 году стал первым в мире планетоходом, успешно работавшим на другом небесном теле.