Космос. Для тех, кто хочет все успеть

Марсоход Curiosity оснащен «рукой» в 1,8 метра, схожей по строению с человеческой кистью руки. На «руке» установлены мини-бур и лопатка, при помощи которой робот собирает образцы, чтобы подробно их исследовать.

Роботы-аватары: машины как люди

Космические инженеры в будущем планируют запускать в космос аватары – роботов, частично или полностью копирующих человеческое тело. Эти человекоподобные машины способны в точности повторять движения человека. Это происходит так: человек надевает специальный костюм со встроенными датчиками, который передает сигнал роботу. Как результат – робот реагирует на движения рук, ног, головы и даже пальцев человека в костюме.

Идея с запуском в космос аватара вместо живого человека хороша по нескольким причинам:

• это упростит конструкцию кораблей, которые будут доставлять аватаров в космос. Ведь роботу не нужны системы жизнеобеспечения!

• Робота не нужно забирать обратно с Луны, а значит, корабль строится с учетом полета в один конец;

• робот может трудиться в более суровых условиях, чем человек;

• костюм, управляющий роботом, может надеть любой сотрудник научной группы. Например, сначала его наденет ученый, чтобы собрать образцы грунта, затем – инженер, чтобы починить деталь робота, вышедшую из строя.

Однако даже у столь совершенного робота есть существенный минус – длительная задержка в сигнале, который «летит» от костюма к роботу и от видеокамеры робота на Землю. Если для Луны эта задержка составит около 3 секунд, то для Марса она будет значительно дольше. А это сильно усложнит управление роботом-аватаром. Поэтому для начала использование таких машин будут практиковать на небольших расстояниях: на Луне или космических станциях.

Один из роботов-аватаров, разработанный совместно NASA и General Motors, – Robonaut («Робонавт»). Это человекоподобный робот, созданный для помощи астронавтам на МКС в их повседневной работе как внутри, так и снаружи станции. Первые модели (R 1A и R 1B) были спроектированы еще в 1996 году.

Robonaut‑2 («Робонавт‑2») – робот-аватар NASA

Более современная модель – «Робонавт‑2» (R 2). Этот робот представлял собой безногую человекоподобную фигуру с позолоченной головой и белым торсом. Однако 18 апреля 2014 года ему сделали подарок! В рамках полета SpaceX CRS‑3 Американское космическое агентство отправило на МКС ноги робонавта. Вместе с ними его рост составил 2,7 метра.

На руках робонавта по пять пальцев с суставами, которые по строению напоминают человеческие. Машина умеет писать, захватывать и складывать предметы, поднимать и держать тяжести, например, гирю весом 9 кг. В шлем R 2 вмонтированы четыре видеокамеры, благодаря которым робот не только ориентируется в пространстве, но и транслирует сигналы на мониторы диспетчеров. Кроме того, в шлеме есть инфракрасная камера. Общее число датчиков и сенсоров на «теле» робота – более 350. В его «животе» находится вычислительный центр, состоящий из 38 процессоров Power PC.

Масса Robonaut 2 составляет 150 кг, а рост – 1 м. На его спине размещается рюкзак с системой электроснабжения. «Робонавт‑2» отправился на МКС 24 февраля 2011 года на борту шаттла «Дискавери» STS‑133. Робот-аватар будет работать в модуле «Дестини» на постоянной основе.

Стоит отметить, что на МКС уже есть один крупный робот – канадский «Декстр». Благодаря двум длинным механизированным рукам он работает в открытом космосе и выполняет задания по транспортировке и ремонту.

Стоунхендж, вид сверху

Атлас звёздного неба XVII века

Аресибо – радиотелескоп, астрономическая обсерватория в Пуэрто-Рико на высоте 497 м над уровнем моря

Глава VIII Гравитация: вопросы и ответы

Только человек сопротивляется направлению гравитации:

ему постоянно хочется падать вверх.

Фридрих Вильгельм Ницше

Сила притяжения и ее отсутствие будоражат умы людей. Если только представить, что земная гравитация вдруг исчезла, какие могут быть последствия – мы разлетимся с планеты? Но у земного притяжения есть и гораздо более глобальные функции.

Что такое гравитация?

Чтобы ответить на этот вопрос, вспомните ньютоновский закон всемирного тяготения. Исаак Ньютон еще в 17 веке смог доказать и научно обосновать его. Притяжение между двумя любыми объектами во Вселенной и принято называть гравитацией. Мы можем определить силу притяжения, если знаем расстояние от одного тела до другого и их массу. И чем массивнее объект, тем сильнее он притягивает к себе другие объекты. Эта «магнетическая» сила образует гравитационное поле.

Исаак Ньютон (1642–1727) – английский физик, математик, механик и астроном

Гравитация является главной силой во Вселенной. Она не позволяет Вселенной разваливаться на части, методично «стягивая» объекты в галактики, системы и подсистемы. На Земле гравитация неизменна, потому что неизменна и масса нашей планеты. Чтобы сила притяжения вдруг изменилась в большую или меньшую сторону, нужно сильно увеличить или уменьшить массу Земли.