Группировка двухколесных роботов заменит марсоход
Ученые из Сколтеха представили концепцию модульного марсохода. В ее основу положен принцип кооперативной робототехники: аппарат разделяется на четыре двухколесных робота, которые могут функционировать независимо или состыковываться в разных комбинациях. Научный коллектив показывает, что модульный дизайн в разы увеличит время активной работы на Марсе, а значит, и количество собранной информации об истории планеты, ее обитаемости и наличии следов жизни и воды.
Работа опубликована в статье в журнале Acta Astronautica. «Группа роботов, вертолет Ingenuity и марсоход Perseverance, уже используются НАСА на Марсе. Такая схема дает возможность задействовать преимущества каждого агента гетерогенной системы. Например, беспилотный вертолет, обладая высокой скоростью и возможностью обозревать пространство с высоты, позволяет планировать движение тихоходного мобильного робота», — рассказывает Дмитрий Тетерюков, доцент Сколтеха, руководитель Лаборатории интеллектуальной космической робототехники.
Однако с тех пор, как в 1997 году на Марс впервые успешно приземлился мобильный исследовательский аппарат — запущенный НАСА Sojourner — основное устройство планетоходов не сильно изменилось: в частности, вся научная аппаратура перемещается на шестиколесном мобильном роботе. Но работающие в области групповой робототехники ученые предполагают, что за время одной миссии на Марс можно получить больше результатов, если отправить на Красную планету несколько роботов размером поменьше, которые оснащены разным оборудованием и могут как разъезжаться в разных направлениях, так и состыковываться для выполнения более сложных задач.
«Рой двухколесных роботов способен объединить усилия, например, для исследования поверхности либо перемещения массивных объектов. Вместо того чтобы отправлять тяжелый и энергозатратный марсоход, исследовательскую миссию можно выполнить, используя уникальный набор двухколесных роботов, каждый из которых несет на борту свой инструмент — например, георадар, или спектрометр, или оборудование для сбора проб. А формируя связанную цепочку, роботы станут способны транспортировать тяжелые или крупногабаритные объекты», — говорит Тетерюков.
Первый автор статьи, аспирант Сколтеха Александр Петровский уточняет: «По сути, мы решали задачу по оптимизации: как добиться наибольшего времени работы и покрыть максимальное расстояние, не раздув донельзя бюджет. Оказалось, что шестиколесный планетоход — не лучшее решение. По нашим расчетам, оптимальный вариант — это четыре двухколесных аппарата. У каждого на борту — разные инструменты, и лишь критическая полезная нагрузка продублирована во всех четырех модулях».
Решение предполагает, что даже в случае выхода из строя трех роботов последний, четвертый сможет продолжить выполнять часть исследовательских задач в одиночку, передавать информацию на Землю и к моменту полного завершения миссии будет достигнут больший прогресс. В то же самое время некоторые действия — например, хватание образцов грунта — требуют повышенной устойчивости. Для этого два робота могут пристыковаться друг к другу.
«Вообще, риск перевернуться — это основной недостаток, и по остальным рассмотренным нами параметрам группировка из четырех роботов смотрится выигрышно или по крайней мере не особенно уступает стандартному марсоходу, — добавляет Петровский. — И даже в этом смысле двухколесные роботы довольно сильно „шагнули“ вперед, так что неустойчивость — это уже не такая большая проблема, как раньше».
По словам ученых, технологии кооперативной робототехники, которые разрабатываются для Марса, могут пригодиться и на Луне, и даже на Земле. Группировки подобных двухколесных роботов можно, например, использовать для мониторинга роста сельхозкультур и обнаружения вредителей и больных растений. «Мы уже проводили испытания на полях в Краснодарском крае — в июле 2021 года», — рассказывает Петровский. Модульный подход можно применить и к поисково-спасательным роботам.
«Технологии искусственного интеллекта, управляющие роем мобильных роботов, позволят перейти на новый технологический уровень исследования и освоения планет. Важным преимуществом использования архитектуры роя роботов станет и возможность создания марсианского интернета на основе mesh-сетей для надежной передачи собранных данных, в том числе с целью построения точной карты поверхности Марса», — дополняет Тетерюков.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали синтетическое масло для газопоршневых двигателей, позволяющее снизить расход топливного метана на семь процентов. Продукт разработан в целях импортозамещения в сфере энергетики. Разработка открывает новые возможности распределенной энергетики на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и других территориях без центральных сетей.
Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно