Марсоход Curiosity

Во-первых, туда надо долететь. Потом пройти иммиграционный контроль. А затем останется сущая ерунда – сдать марсианский экзамен на права 

Они назвали это “Семь минут ужаса”. На расстоянии более 53 миллионов -километров от Земли капсула с марсоходом Curiosity прошла сквозь тонкую атмосферу Марса – закончилось восьмимесячное путешествие на крейсерской скорости 36 200 км/ч. Развернулся 16-метровый парашют. Четыре двигателя включились, чтобы притормозить капсулу. Космический корабль превратился в лифт, который осторожно опустил груз ценой в $2,5 млрд на поверхность Красной планеты. Чуть быстрее – и годы труда пошли бы прахом: марсоход весом почти в тонну саморазобрался бы от удара. И в далеком будущем какой-нибудь неземной -слизняк нашел бы в пустыне россыпи гигантского -конструктора.

Собрав все воедино, наш марсианский собрат по разуму увидел бы машину размером с Range Rover. На шести 20-дюймовых титановых колесах, обутых в металлические “шины” с протектором. Колеса крепятся к шасси паучьими ножками подвески. Спереди “рука” – один из десяти бортовых инструментов. Машина собирает и складывает в себя камни, а после анализирует их в мобильной лаборатории. Ее камеры способны рассмотреть самый тоненький волосок. Есть лазер дальнобойностью в семь метров: он превращает вещество планеты в тонкую пыль, и марсоход исследует ее молекулярный состав. Марсоход питается от ядерного реактора на плутонии.

Задача этого аппарата, как и всех остальных, выяснить, есть ли жизнь на Марсе. Им командуют парни из NASA – пилоты. В команде их шестнадцать, они работают посменно, по марсианскому времени. Марсианский день (или “солнечный”) на 40 минут дольше, чем земной, и каждый рабочий день начинается со все более заметным опозданием. Расстройство биоритмов гарантировано, хоть они на работу не летают, а ходят пешком. А работа у них – рулить самой крутой на свете машиной с дистанционным управлением. Но  сигнал идет в среднем 13 минут, то есть в реальном времени не погоняешь.

“Ты видишь камень и жмешь на тормоз, а марсоход уже на нем, – объясняет Мэтт Хеверли, один из пилотов марсохода. – Поэтому мы просто планируем маршрут, потом пишем список простых текстовых команд… -«проехать один метр», «повернуть налево», «сфотографировать» и так далее”. Мэтт и команда общаются с марсоходом дважды в день: один раз утром, чтобы выдать инструкции оптом, и один раз вечером, когда марсоход по е-мейл отчитывается о проделанной работе.

Только вчера они увидели результаты первого похода Curiosity. Это черно-белое фото со следами шин марсохода, которые на азбуке Морзе составляют буквы J-P-L (это и послание к зеленым человечкам, и метка для -расчета расстояния). “Мы просто сидим, ждем данных, – говорит Мэтт. – Только увидев фото, поймешь, сработал или нет наш симулятор. Какое облегчение увидеть, что он сделал все, как просили!” Марсоход проехал совсем немного. “Вообще-то он почти стоит на месте. Наша абсолютная максимальная скорость – 160 метров в час”. Марсоход движется очень медленно, амортизаторы ему не нужны. Вместо них у него очень хитроумная кинематическая система рычагов и шарниров, благодаря которой вес аккуратно распределяется на все шесть колес, когда марсоход пробирается по камням иногда даже полуметровой высоты.

Внутри у него сложные мозги с системой распознавания поверхности вроде Terrain Response на Land Rover. Только эту делали в NASA. Получив текстовую команду, марсоход раскладывает ее на 4000 параметров и соображает, как выполнить. Здесь его учили на слежавшемся твердом грунте, но, двигаясь по Марсу, он ползет по мягкому песку и субстратам, которые невозможно воссоздать на Земле. Одни датчики отслеживают углы крена, другие – скорость рулевых актуаторов. Если машина встречает неожиданное препятствие, то она останавливается и спрашивает, что делать.

Время от времени камеры на мачте делают снимки инопланетного пейзажа в высоком разрешении. Они перед вами. Но в журнале нельзя увидеть стереоверсию, трехмерную “сетку ландшафта”, которую пилоты видят в своих окулярах. На плоском изображении трудно понять, насколько далек горизонт или близок горный хребет. Еще одно измерение и умная анимация помогают вычислить самый безопасный путь по повер хности Марса. Все, что ниже 25 см, не страшно. Но среди больших глыб или в мягком грунте марсоход может застрять. Чтобы такого не случилось, NASA наняла геймеров. Они помогают интерпретировать снимки.

“Самый опасный момент – когда оставляешь его работать”, – говорит Мэтт, который отвечает за безопас-ность Curiosity. Как большинство пилотов, он инженер-механик и относится к управлению этой машиной хладнокровно и бесстрастно. Никакой фантастики. Мэтту просто нравятся роботы. “Я люблю роботов, таких, которые пылесосят пол, варят кузова автомобилей и ездят по Марсу, – говорит он. – Все это потрясающие машины”.

А если с марсоходом что-нибудь случится? Со времен “Аполлона”, когда инженеры ломали и чинили копии моделей на Земле, приматывая скотчем крылья лунохода, а потом отправляли радиосигнал астронавтам на Луну, техника ушла далеко вперед. Но и на этот раз копии у них есть. Есть даже такая, которая на Земле весит столько же, сколько Curiosity на Марсе, где притяжение слабее. Эту копию называют Страшилой, потому что у нее нет мозгов. Она помогает решить одну из -главных проблем марсохода – пробуксовку колес. “Мы используем систему motion-tracking, как в Голливуде. С ней мы видим, какая была пробуксовка, и заносим это в программу”.

“Исследования – это всегда риск. Мы находим новое, но оно может быть опасно”. Восхитительный парадокс. Но с такими пилотами, как Мэтт, у Curiosity есть хороший шанс за два года пройти глубокие каньоны и преодолеть пик Маунт-Шарп высотой в пять с половиной метров. Правда, любая ошибка может стать последней. Ведь техпомощь на Марс не пошлешь…

ТЕКСТ: ДЭН РИД / ФОТО: NASA/JPL-CALTECH