Планетаход

Планетаход — апарат, прызначаны для перамяшчэння па паверхні іншай планеты. Некаторыя планетаходы былі сканструяваныя для перамяшчэння членаў экіпажа касмічнай экспедыцыі, іншыя былі нетранспартнымі даследчымі апаратамі — дыстанцыйна кіраванымі робатамі. Планетаходы дастаўляюцца на паверхню даследуемага нябеснага цела пасадачнымі модулямі, якія могуць быць як самастойнымі касмічнымі караблямі, так і аддзяляемымі спускальнымі апаратамі.

Прызначэнне

Усе адпраўленыя ў космас планетаходы былі альбо даследчымі, альбо транспартнымі.

Даследчыя планетаходы прызначаны для выканання навуковых даследаванняў паверхні вывучаемай планеты. Такія планетаходы могуць быць дыстанцыйна кіраванымі, часткова або цалкам аўтаномнымі.

Транспартныя планетаходы прызначаны для перамяшчэння касманаўтаў і грузаў па сухой паверхні планеты. Такія планетаходы з экіпажам на борце кіруюцца непасрэдна экіпажам, або кіруюцца дыстанцыйна, або з’яўляюцца часткова ці цалкам аўтаномнымі.

У будучыні магчыма выкарыстанне планетаходаў для правядзення будаўнічых работ, а таксама як мабільных рэтранслятараў і мабільных сховішчаў.

Акрамя таго, падобныя планетаходам дыстанцыйна кіруемыя апараты ўжо выкарыстоўваюцца на Зямлі для выканання працы, небяспечнай для людзей — напрыклад, пры размініраванні або ва ўмовах небяспечнага для людзей радыяцыйнага фону.

Перавагі і недахопы

Планетаходы валодаюць некалькімі перавагамі перад нерухомымі апаратамі:

• яны абследуюць вялікую тэрыторыю, могуць ужо ў працэсе працы накіроўвацца для даследавання новых аб’ектаў;
• здольныя мяняць становішча адносна Сонца, каб эфектыўна выкарыстоўваць сонечныя батарэі ў зімовы перыяд;
• здольныя выбіраць і мяняць маршрут руху.

Акрамя таго, такія апараты робяць унёсак у развіццё сістэм дыстанцыйнага кіравання рухомымі робатамі.

Перавагі перад арбітальнымі апаратамі:

• здольнасць даследаваць аб’екты памерам аж да мікраскапічнага і магчымасць выконваць эксперыменты.

Недахопы планетахода у параўнанні з арбітальнымі апаратамі:

• больш высокая рызыка няўдачы місіі, з прычыны складанасці пасадкі і іншых праблем;
• абмежаванасць даследуемай плошчы раёнам месца прызямлення (які можа быць зададзены толькі прыблізна).

Патрабаванні і асаблівасці

Планетаходы дастаўляюцца на аб’ект даследавання касмічнымі караблямі і працуюць ва ўмовах, якія моцна адрозніваюцца ад зямных. Гэта выклікае некаторыя спецыфічныя патрабаванні да іх абсталявання.

Надзейнасць

Планетаход павінен быць устойлівым да перагрузак, нізкіх і высокіх тэмператур, ціску, пылавога забруджвання, хімічнай карозіі, касмічнай радыяцыі, захоўваючы працаздольнасць без рамонтных работ на працягу патрабаванага для выканання даследаванняў часу.

Марсаход «Соджарнэр» у складзеным выглядзе

Кампактнасць

Аб’ём касмічных караблёў абмежаваны, таму ў канструкцыі планетаходаў і пры іх укладцы надаецца ўвага эканоміі прасторы. Можа складвацца хадавая частка планетахода, альбо апарат у цэлым; таксама выконваецца прымацаванне апарата да карабля. Усталёўваюцца сродкі разгортвання планетахода ў працоўнае становішча і аддзялення ад пасадачнага модуля. Так, мацаванні марсаходаў «Спірыт» і «Апарцьюніці» да іх пасадачных модуляў выдаляліся пры дапамозе невялікіх піратэхнічных зарадаў.

Дыстанцыйнае кіраванне і аўтаномнасць

Планетаходы (і іншыя апараты), якія знаходзяцца на планетах значна аддалёных ад Зямлі, не могуць кіравацца ў рэжыме рэальнага часу з-за значнай затрымкі камандных сігналаў і сігналаў зваротнай сувязі ад апарата. Затрымка ўзнікае, паколькі радыёсігналу з прычыны канечнасці яго хуткасці распаўсюджвання патрабуецца час, каб дайсці да іншай планеты, або ад яе да Зямлі. Таму такія планетаходы здольныя некаторы час функцыянаваць, у тым ліку перамяшчацца і выконваць даследаванні, аўтаномна, па закладзеных у іх праграмах, атрымліваючы каманды толькі час ад часу.

Час (1,28 секунды), за які радыёхваля, пушчаная з Зямлі, дасягае Месяца. Малюнак ў маштабе

Стваральнікі планетаходаў

• Аляксандр Кемурджыян, савецкі інжынер-канструктар. Арганізаваў групу канструктараў ва УНДІТрансмаш, заклаў асновы праектавання планетаходаў як робататэхнічных транспартных машын касмічнага прызначэння. У 1992 гаду падтрымаў стварэнне Навукова-тэхнічнага закрытага акцыянернага таварыства «Ровер» (цяпер ЗАТ «НТТ „Ровер“ ім. А. Л. Кемурджыяна»).
• Стывен Сквайрэс (en:Steve Squyres, прафесар Карнэльскага ўніверсітэта) і падначаленая яму каманда — стваральнікі марсахода «Спірыт» і «Апарцьюніці».

Стыў Сквайрэс (у цэнтры) радуецца атрыманню здымкаў з «Спірытаў»

Запушчаныя планетаходы

«Месяцаход-1»

Першы планетаход, «Месяцаход-1», быў дастаўлены на паверхню Месяца 17 лістапада 1970 года аўтаматычнай міжпланетнай станцыяй «Месяц-17». Прызначаўся для вывучэння асаблівасцяў месяцавай паверхні, радыеактыўнага і рэнтгенаўскага касмічнага выпраменьвання на Месяцы, хімічнага складу і уласцівасцяў грунта. Паспяхова прапрацаваў да 14 верасня 1971 года, пасля чаго выйшаў з ладу. За час знаходжання на паверхні Месяца праехаў 10540 м, перадаў на Зямлю 211 месяцавых панарам і 25 тысяч фотаздымкаў. Больш чым у 500 кропках па трасе руху вывучаліся фізіка-механічныя ўласцівасці павярхоўнага пласта грунта, а ў 25 кропках праведзены аналіз яго хімічнага складу.

Месяцавы аўтамабіль

Месяцавыя аўтамабілі праграмы «Апалон»

Месяцавыя аўтамабілі — гэта планетаходы, якія выкарыстоўваліся на Месяцы ў рамках праграмы «Апалон» для забеспячэння большай рухомасці экіпажаў экспедыцый Апалон-15 (пасадка адбылася 30 ліпеня 1971 года), Апалон-16 (пасадка адбылася 21 красавіка 1972 года) і Апалон-17 (пасадка адбылася 11 снежня 1972 года). Усюдыходы значна пашырылі даступную для астранаўтаў плошчу месяцавай паверхні. Раней астранаўты маглі перамяшчацца на Месяцы толькі непасрэдна вакол месца пасадкі з-за скоўваўшых іх скафандраў і іншых прыбораў жыццезабеспячэння. Карыстаючыся ўсюдыходам, можна было развіваць хуткасць да 13 км/г.

«Месяцаход-2»

«Месяцаход-2»

Другі савецкі месяцавы дыстанцыйна-кіраваны ўсюдыход быў дастаўлены на паверхню Месяца 16 студзеня 1973 года аўтаматычнай міжпланетнай станцыяй «Месяц-21». Ён быў прызначаны для вывучэння механічных уласцівасцяў месяцавай паверхні, фотаздымкі і тэлездымкі Месяца, правядзення эксперыментаў з наземным лазерным дальнамерам, назіранняў за сонечным выпраменьваннем і іншых даследаванняў. Апарат працаваў каля чатырох месяцаў, за гэты час было праведзена 60 сеансаў радыёсувязі, атрымана 86 панарам і больш за 80 тысяч тэлевізійных здымкаў месяцавай паверхні. Былі таксама атрыманы стэрэаскапічныя малюнкі найбольш цікавых асаблівасцяў месяцавага рэльефу, якія дазволілі правесці дэталёвае вывучэнне яго будовы. У апошні раз тэлеметрычная інфармацыя ад апарата была прынятая 10 мая 1973 года.

«ПрАП-М»

Прыбор ацэнкі праходнасці — Марс (ПрАП-М) — назва савецкіх марсаходаў. Ідэнтычныя марсаходы ўваходзілі ў склад аўтаматычных марсіянскіх станцый, якія павінны былі быць дастаўлены на паверхню Марса ў 1971 годзе спускальнымі апарат аўтаматычных міжпланетных станцый «Марс». Спускальны апарат «Марс-2» разбіўся 27 лістапада 1971 пры няўдалай спробе мяккай пасадкі. Спускальны апарат «Марс-3» здзейсніў мяккую пасадку 2 снежня 1971, але сігнал з самой марсіянскай станцыі, да якой быў падлучаны па кабелі марсаход, прапаў праз 14,5 секунд. Інфармацыя з марсахода не была атрымана.

Сярод іншых запушчаных планетаходаў яны вылучаліся перш за ўсё сваёй сістэмай перамяшчэння: перамяшчацца марсахода павінны былі пры дапамозе двух ступаючых «лыжаў», размешчаных па баках. Такая сістэма была абраная з-за адсутнасці звестак аб паверхні Марса.

Марсаход «Sojourner» даследуе камень на Марсе

«Sojourner»

Марсаход «Sojourner» з’яўляўся часткай апарата «Mars Pathfinder», які здзейсніў пасадку на Марс 4 ліпеня 1997 года. Першы рабочы марсаход. За час сваёй працы, якая доўжылася да 27 верасня 1997 года, гэты невялікі марсаход зрабіў і перадаў 550 фатаграфій і больш 15 раз правёў хімічны аналіз марсіянскіх камянёў і грунту.

«Юйту»

Месяцаход «Юйту» Кітайскай Народнай Рэспублікі быў дастаўлены на Месяц апаратам «Чан’э-3», які здзейсніў пасадку 14 снежня 2013 года. Месяцаход праехаў некалькі дзясяткаў метраў, аднак затым яго рухальная сістэма перастала дзейнічаць, далей ён працаваў толькі ў якасці стацыянарнага месяцавага модуля.

Бягучыя экспедыцыі

Малюнак марсахода «Спірыт» або «Апарцьюніці»

«Mars Exploration Rover»

«Mars Exploration Rover» — місія па даследаванні Марса, якая працягваецца па цяперашні час марсаходам «Апарцьюніці». Раней у місіі ўдзельнічаў такі ж марсаход пад назвай «Спірыт», які спыніў працу з-за тэхнічных праблем у сакавіку 2010 года. Пасадачныя модулі з марсаходамі прыбылі на Марс у студзені 2004 года. Задача місіі — вывучэнне паверхні планеты і яе геалогіі. Асноўныя мэты — выяўленне і апісанне розных тыпаў скал і грунтаў, якія змяшчаюць сляды існавання вады на гэтай планеце.

Малюнак марсахода «Curiosity»

«Curiosity»

«Curiosity» (бел. Цікаўнасць, дапытлівасць) — марсаход НАСА трэцяга пакалення, які ўяўляе сабой аўтаномную хімічную лабараторыю ў некалькі разоў больш і цяжэй папярэднікаў. Пасадка на паверхню Марса адбылася ў жніўні 2012 года. Апарат праводзіць паўнавартасны аналіз марсіянскіх глебаў і кампанентаў атмасферы. Замест традыцыйных для планетаходаў сонечных батарэй ў якасці крыніцы энергіі выкарыстоўваецца радыёізатопны тэрмаэлектрычны генератар.

Запланаваныя экспедыцыі і прататыпы

«Чан’э-4»

З’яўляецца дублёрам месяцахода «Юйту» (2013). Запуск чакаецца ў 2018 годзе.

«Чандраян-2»

У рамках экспедыцыі «Чандраян-2» плануецца выкарыстанне шасціколавага месяцахода вагай 58 кг, абсталяванага сонечнымі батарэямі, для вывучэння раёна паўднёвага полюса Месяца на працягу аднаго года.

«Месяц-Грунт»

У рамках місіі «Месяц-Грунт» Расія плануе адпраўку да 2017 года некалькіх месяцаходаў масай каля 300 кг.

«ExoMars»

Для ўдзелу ў місіі «ExoMars» Еўрапейскім касмічным агенцтвам распрацоўваецца марсаход вагай 271 кг. Ён будзе шукаць жыццё на Марсе з дапамогай свідра і навуковага камплекта «Pasteur». У якасці крыніцы энергіі будуць выкарыстоўвацца сонечныя батарэі. Запуск на Марс плануецца на 2018 год.

«Марс-Астер»

Расія распрацоўвае свой марсаход для запуску ў 2018 гаду. Яго прататыпы ўжо выпрабоўваліся ў пустыні Махавэ і на Камчатцы ў 1988—1994 гадах. Увесь гэты час ўзоры, гатовыя да палёту, ляжалі на складзе. Цяпер іх рыхтуюць да запуску на ракеце-носьбіце «Саюз-2».

«Lunar Electric Rover»

«Lunar Electric Rover» — транспартны месяцаход памерам з грузавік

Невялікі ўсюдыход з 6 вядучымі колавымі восямі. Апарат працуе ад акумулятараў, якія дазваляюць ва ўмовах месяцавай гравітацыі і паверхні развіваць хуткасць да 10 км/г. У герметычнай кабіне ўладкаваныя месцы для двух астранаўтаў і невялікі адсек для грузаў.

«ATHLETE»

Месяцаход «ATHLETE» ў тэставай лабараторыі JPL. Жнівень 2008 года

«All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer» (даслоўна «Апарат для даследавання пазаземных паверхняў любога тыпу, які забяспечаны шасцю канечнасцямі») — аўтаматычны шасціногі транспартны ўсюдыход, які распрацоўваецца Jet Propulsion Laboratory (JPL) і NASA.

«Венераход»

ЗША распрацоўваюць планетаход для запуску на Венеру ў 2027 гаду.

«Венераход»

Іншыя планетаходы

Планетаходы, запуск якіх не адбыўся:

«Месяцаход-3» у музеі

«Месяцаход-3»

Трэці савецкі апарат з серыі «Месяцаход» планавалася даставіць на Месяц у 1977 гаду пры дапамозе міжпланетнай станцыі «Месяц-25», але яе запуск не адбыўся. Пасля «Месяцаход-3» так і не быў адпраўлены на Месяц. У цяперашні час ён знаходзіцца ў музеі НВА імя Лавачкіна.

«Венераход»

Венероход з колава-які крочыў рухачом быў створаны ў СССР у 1986 годзе, аднак так і не быў запушчаны.

«Нанаровар»

Першапачаткова ў японскай місіі «Хаябуса» планаваўся і нанаровар — мініятурны самаходны робат, які павінен быў спусціцца з асноўнага зонда на паверхню астэроіда і даследаваць яго ў некалькіх месцах. Нягледзячы на тое, што ён быў вельмі маленькім, на ім размяшчалася 4 навуковых інструмента. Але ў лістападзе 2000 года праект быў зачынены па фінансавых прычынах.

Спасылкі

• Планетаходы / А. Л. Кемурджыян, В. В. Громаў, І. Ф. Кажукала і інш.; пад рэд. А. Л. Кемурджыяна — М., Машынабудаванне, 1993.
• How Lunar Rovers Work — Артыкул на сайце HowStuffWorks.
• Месяцаход-1: Гарэлово — Цюра-Там — Месяц Да запатрабавання
• Храналогія па касмічнай тэматыцы Архівавана 7 лістапада 2011.