Сейчас непосредственное изучение поверхности космических объектов нередко проводится с помощью планетоходов. По сравнению с орбитальными аппаратами, они позволяют проводить «полевые» эксперименты и исследовать образцы вплоть до микроскопических размеров. От посадочных модулей роверов отличают больший охват целевых территорий и вариативность маршрутов. Однако планетоходы имеют недостатки. В частности, они сильно зависят от особенностей ландшафта и состояния шасси. В качестве альтернативы рассматриваются зонды, способные перемещаться над поверхностью небесных тел путем кратковременных перелетов.
В 2010 году специалисты из Университета Лестера представили проект многоразового модуля с реактивным двигателем на углекислом газе. Собирая последний из атмосферы, аппарат, согласно плану, мог исследовать поверхность планеты в рамках еженедельных «прыжков». Иную схему предложили ученые JAXA. Работа нового зонда заключается в следующем. После доставки модулем он ориентируется под нужным углом и запускает центральный твердотопливный ускоритель. Маховик, вращающийся внутри, корректирует траекторию аппарата, а боковые тормозные двигатели на основе этих данных выравнивают его посадку.
В рамках демонстрации авторы сконструировали зонд массой 450 граммов. Сила тяги центрального ускорителя составила 10 ньютон-секунд. Испытания проводились в двух режимах: с использованием боковых ускорителей и без них. Тесты показали, что применение тормозных двигателей позволяет сократить стандартное отклонение от места посадки в четыре раза по сравнению с контрольной версией — с 1200 до 290 сантиметров. Также боковые двигатели снизили ударную нагрузку. Дальность полета миниатюрного аппарата исследователи оценили в 30 метров (расчетный «прыжок» британского концепта на Марсе — около двух километров).
Предполагается, что в условиях сниженной гравитации дальность полета зонда JAXA возрастет. Так, за один «прыжок» на поверхности Луны аппарат сможет преодолеть до 200 метров. Недостатком прототипа выступает небольшой размер. Несмотря на то, что он позволяет уменьшить нагрузку на посадочный модуль, потенциальное оснащение зонда, в том числе научным оборудованием, также ограничивается. Кроме того, сейчас конструкция не предполагает наличия вращающегося корпуса для панорамных замеров. Тем не менее, проект рассматривается как перспективный для изучения объектов с чрезвычайно низкой гравитацией, например астероидов.
Концепт был представлен в рамках конференции ICRA 2017 в Сингапуре, кратко о разработке пишет IEEE Spectrum.
Ранее NASA объявило конкурс на разработку искусственного спутника Марса Next Mars Orbiter (NeMO). Планируется, что аппарат, который будет запущен в 2022 году, ускорит связь между марсоходом и Землей. Участие в проекте принимают Orbital ATK, Lockheed Martin Space Systems, Boeing, Space Systems и Northrop Grumman Aerospace Systems.
Наука
Денис Стригун
