Ровер (освоение космоса) - Rover (space exploration)

Смотрите также: Луноход и марсоход
Для использования в других целях см. Ровер.
Три разных марсоход конструкции: Соджорнер, MER и Любопытство
Любопытство'колеса на Марсе, 2017

А ровер (или иногда планетоход) это поверхность планеты исследование устройство, предназначенное для перемещения по твердой поверхности на планета или другой планетная масса небесные тела. Некоторые марсоходы были разработаны как наземный транспорт для перевозки членов полет человека в космос экипаж; другие были частично или полностью автономные роботы. Роверы обычно создаются для посадки на другую планету (кроме Земля ) через спускаемый аппарат -стиль космический корабль,[1] поручено собрать информацию о местности, и принять корка такие образцы, как пыль, почва, камни и даже жидкости. Это важные инструменты в исследование космического пространства.

Сравнение с космическими зондами других типов

Сравнение расстояний, пройденных различными колесными транспортными средствами по поверхности Луна и Марс

Роверы имеют ряд преимуществ перед стационарными. посадочные места: они исследуют больше территории, и их можно направить на интересные особенности. Если они питаются от солнечной энергии, они могут разместиться на солнечном месте, чтобы выдержать зимние месяцы. Они также могут улучшить знания о том, как выполнять очень удаленные робот управление транспортным средством, которое обязательно является полуавтономным из-за конечной скорости света.

Их преимущества перед орбитальный космический корабль что они могут делать наблюдения микроскопический уровень и может проводить физические экспериментирование. Недостатками марсоходов по сравнению с орбитальными аппаратами являются более высокая вероятность отказа из-за посадки и других рисков, а также то, что они ограничены небольшой площадью вокруг места посадки, что само по себе лишь приблизительно ожидается.

особенности

Марсоходы прибывают на космические корабли и используются в условиях, очень отличных от земных, что предъявляет определенные требования к их конструкции.

Надежность

Роверы должны выдерживать высокие ускорения, высокие и низкие температуры, давление, пыль, коррозия, космические лучи, оставаясь работоспособными без ремонта в течение необходимого периода времени.

марсоход Соджорнер в круизной конфигурации

Автономия

Марсоходы, которые приземляются на небесные тела, далекие от Земли, такие как Марсоходы, нельзя управлять дистанционно в реальном времени, так как скорость, с которой распространяются радиосигналы слишком медленно для в реальном времени или почти в реальном времени общение. Например, отправка сигнала с Марса на Землю занимает от 3 до 21 минуты. Таким образом, эти марсоходы могут работать автономно с небольшой помощью наземного управления до навигация и получение данных обеспокоены, хотя они по-прежнему требуют участия человека для определения перспективных целей на расстоянии, на которое нужно проехать, и определения того, как позиционировать себя для максимального использования солнечной энергии.[2] Предоставление марсоходу некоторых элементарных возможностей визуальной идентификации для проведения простых различий может позволить инженерам ускорить разведку.[2] Во время столетнего конкурса NASA Sample Return Robot Robot, марсоход по имени Катаглифис, успешно продемонстрировала возможности автономной навигации, принятия решений и обнаружения, извлечения и возврата образцов.[3]

Безколесные подходы

Возможны и другие конструкции марсоходов, в которых не используются подходы на колесах. Механизмы, использующие "ходьбу" по роботизированные ноги, прыжки, перекатывание и т.д. Например, Стэндфордский Университет исследователи предложили "Ежика", маленького куб -образный марсоход, который может управляемо прыгать - или даже вращаться из песчаной воронки, поднимаясь штопором вверх, чтобы убежать - для исследования поверхности низкая гравитация небесные тела.[4]

История

Посадочные площадки для миссий по возврату образцов и марсоходам

Луноход 0 (№ 201)

Советский вездеход задумывался как первый передвижной дистанционно управляемый робот на Луна, но разбился при неудачном пуске пусковой установки 19 февраля 1969 года.

Луноход 1

Основная статья: Луноход 1

В Луноход 1 Марсоход совершил посадку на Луну в ноябре 1970 года.[5] Это был первый передвигающийся робот с дистанционным управлением, который приземлился на любое небесное тело. В Советский Союз запустил Луноход-1 с борта Луна 17 космический корабль 10 ноября 1970 г. и вышел на лунную орбиту 15 ноября. Корабль совершил мягкую посадку в Море дождей 17 ноября. У посадочного модуля были сдвоенные аппарели, с которых Луноход-1 мог спускаться на поверхность Луны, что он и сделал в 06:28 UT. С 17 ноября 1970 г. по 22 ноября 1970 г. марсоход проехал 197 м и за 10 сеансов связи вернул 14 снимков Луны крупным планом и 12 панорамных снимков. Он также проанализировал лунный грунт. Последний успешный сеанс связи с Луноходом-1 был 14 сентября 1971 года. Проработав 11 месяцев,[6]Луноход-1 удерживал рекорд прочности для космических вездеходов более 30 лет, пока не был установлен новый рекорд. Марсоходы.

Аполлон 15 Лунный вездеход

Лунный вездеход Аполлон

Основная статья: Лунный вездеход Аполлон

НАСА включены Лунные вездеходы через три Аполлон миссии: Аполлон 15 (который приземлился на Луну 30 июля 1971 г.), Аполлон-16 (который приземлился 21 апреля 1972 г.), и Аполлон-17 (который приземлился 11 декабря 1972 года).[7]

Луноход 2

В Луноход 2 Луноход
Основная статья: Луноход 2

В Луноход 2 был вторым из двух беспилотный луноходы приземлились на Луна посредством Советский Союз как часть Программа Лунохода. Марсоход вступил в строй на Луна 16 января 1973 г.[8] Это был второй бродячий дистанционно управляемый робот приземлиться на любое небесное тело. В Советский Союз запустил Луноход-2 с борта Луна 21 космического корабля 8 января 1973 г., и он совершил мягкую посадку на восточной окраине Mare Serenitatis 15 января 1973 года. Луноход-2 спустился с двойных аппарелей спускаемого аппарата на поверхность Луны в 01:14 UT 16 января 1973 года. Луноход-2 проработал около четырех месяцев, пройдя 39 км (24 мили) местности, включая холмистую местность. возвышенность области и Rilles, и отправил обратно 86 панорамных изображений и более 80 000 телевизионных изображений.[9][10][11] Основываясь на вращении колес, Луноход-2 предположительно преодолел 37 км (23 мили), но российские ученые из Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) пересмотрели это расстояние до приблизительного 42,1–42,2 км (26,2–26,2 миль). ) на базе Lunar Reconnaissance Orbiter (МРО ) изображения лунной поверхности.[12][13] Последующие обсуждения с их американскими коллегами закончились согласованным окончательным расстоянием в 39 км (24 мили), которое с тех пор остается неизменным.[14][15]

Prop-M Rover

Проп-М

Основные статьи: Марс 2 и Марс 3

У советских спускаемых аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» на борту был небольшой марсоход массой 4,5 кг, который мог бы перемещаться по поверхности на лыжи при этом соединен с посадочным модулем 15-метровым шлангокабелем. Два небольших металлических стержня использовались для автономного обхода препятствий, поскольку радиосигналам с Земли потребовалось бы слишком много времени, чтобы управлять марсоходами с помощью дистанционного управления. Марсоход планировалось вывести на поверхность после приземления с помощью манипулятора и перемещаться в поле зрения телекамер и останавливаться для измерения через каждые 1,5 метра. Следы марсохода в марсианской почве также должны были быть записаны для определения свойств материала. Из-за аварийной посадки Марса 2 и сбоя связи (15 секунд после посадки) Марса 3 ни один марсоход не был развернут.

Луноход 3

Советский марсоход должен был стать третьим передвижным роботом с дистанционным управлением на Луне в 1977 году. Миссия была отменена из-за отсутствия пусковой установки и финансирования, хотя марсоход был построен.

Марсоход

Марсоход был тяжелый Советский вездеход (гибрид, с обоим управлением дистанционное управление и автоматический), нацеленный на Марс, часть Марс 4НМ и планируется начать после 1973 г. (по планам 1970 г.). Он должен был быть запущен Ракета N1, который никогда не летал успешно.[16]

Соджорнер на Марсе

Соджорнер

Основные статьи: Соджорнер (вездеход) и Марс-следопыт

В Марс-следопыт миссия включена Соджорнер, первый марсоход, успешно развернувшийся на другой планете. НАСА, космическое агентство Соединенные Штаты запустила Mars Pathfinder 4 декабря 1996 г .; он приземлился на Марс в регионе под названием Chryse Planitia 4 июля 1997 г.[17] С момента посадки до последней передачи данных 27 сентября 1997 г. Mars Pathfinder вернул 16 500 изображений с посадочного модуля и 550 изображений с Соджорнер, а также данные более 15 химических анализов горных пород и почвы, а также обширные данные о ветрах и других погодных факторах.[17]

Планетарный инструмент для обработки поверхностей Beagle 2

Бигль 2 был разработан для исследования Марса с помощью небольшого «крота» (Planetary Undersurface Tool, или PLUTO), который можно развернуть рукой. У PLUTO был сжатый пружинный механизм, позволяющий ему перемещаться по поверхности со скоростью 20 мм в секунду и зарываться в землю, собирая подземный образец в полости на его наконечнике. Beagle 2 потерпел неудачу при попытке приземлиться на Марс в 2003 году.

Марсоход для исследования Дух

Основная статья: Спирит ровер

Дух это робот-вездеход на Марсе, работал с 2004 по 2010 год. Это был один из двух марсоходов НАСА продолжается Марсоход для исследования миссия. Он успешно приземлился на Марс в 04:35 Наземное UTC 4 января 2004 г., за три недели до своего близнеца, Возможность (MER-B), приземлился на другом конце планеты. Его название было выбрано Конкурс студенческих эссе, спонсируемый НАСА. Марсоход застрял в конце 2009 года, а его последнее сообщение с Землей было отправлено 22 марта 2010 года.

Юту Ровер из Chang'e 3

Основная статья: Юту (вездеход)

Чанъэ 3 это Китайский Лунная миссия это включает робот луноход Юту, названный в честь домашнего кролика Изменить, богиня Луны в китайской мифологии. Запущен в 2013 году с Чанъэ 3 миссия, это первый китайский луноход, первая мягкая посадка на Луну с 1976 года и первый марсоход, который работал там со времен Советского Союза. Луноход 2 прекратил свою деятельность 11 мая 1973 г.[18] Он был запущен на Луну 14 декабря 2013 года, и к концу второго лунного дня марсоход столкнулся с эксплуатационными трудностями.[19] после выживания и успешного восстановления в первую 14-дневную лунную ночь (около месяца на Луне),[20] и не мог двигаться после окончания второй лунной ночи, хотя продолжал собирать полезную информацию в течение нескольких месяцев после этого.[21] В октябре 2015 г. Юту установил рекорд по длительности эксплуатации марсохода на Луне.[22] 31 июля 2016 г. Юту перестал работать через 31 месяц, что значительно превышает его первоначальный ожидаемый срок службы в три месяца.[23]

Марсоход для исследования

Марсоход для исследования Возможность

Основная статья: Возможность ровер

Возможность это робот-вездеход на планете Марс, активен с 2004 по начало 2019 года. Запущен с Земля 7 июля 2003 г. он приземлился на Марсианин Meridiani Planum 25 января 2004 в 05:05 Наземное UTC (около 13:15 местное время ), через три недели после своего близнеца Дух (MER-A) приземлился на другой стороне планеты. 28 июля 2014 года НАСА объявило, что Возможность, проехав более 40 км (25 миль) по планете Марс, установил новый рекорд «вне мира», когда марсоход проехал наибольшее расстояние, превзойдя предыдущий рекорд Советского Союза. Луноход-2 луноход который проехал 39 км (24 мили).[24][25] (связанное изображение )

Активные миссии марсохода

Расположение активного ровера в контексте

Ахероновые ямкиAcidalia PlanitiaАльба МонсAmazonis PlanitiaАония ПланицияАравия ТерраАркадия ПланицияArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumЭлизиум МонсЭлизиум ПланицияКратер штормаHadriaca PateraЭллас МонтесHellas PlanitiaHesperia PlanumКратер холденаIcaria PlanumИсидис ПланитияКратер ЕзероКратер ломоносоваLucus PlanumЛикус СульчиКратер ЛиотаLunae PlanumMalea PlanumКратер МаральдиMareotis FossaeMareotis TempeМаргаритифер ТерраКратер МиКратер МиланковичаNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeНоахис ТерраOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustraleПрометей ТерраProtonilus MensaeСиренумSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumТанталовые ямкиTempe TerraТерра КиммерияTerra SabaeaTerra SirenumФарсис МонтесTractus CatenaТиррен ТерраУлисс ПатераУраниус ПатераУтопия ПланицияValles MarinerisВаститас БореалисXanthe TerraКарта Марса
Изображение выше содержит интерактивные ссылкиИнтерактивная карта изображений из глобальная топография Марса, перекрываются расположение марсоходов и марсоходов. Парение ваша мышь над изображением, чтобы увидеть названия более 60 известных географических объектов, и щелкните, чтобы связать их. Цвет базовой карты указывает на относительную возвышения, по данным Лазерный высотомер Mars Orbiter на НАСА Mars Global Surveyor. Белые и коричневые цвета указывают на самые высокие высоты (От +12 до +8 км); затем следуют розовые и красные (От +8 до +3 км); желтый это 0 км; зеленые и синие - более низкие высоты (до −8 км). Топоры находятся широта и долгота; Полярные регионы отмечены.
(Смотрите также: Карта марса, Мемориалы Марса, Карта мемориалов Марса) (Посмотреть • обсудить)
(   Активный Ровер •   Acrtive Lander •   Будущее )
Бигль 2
Bradbury Landing
Глубокий космос 2
Мемориальная станция Колумбия
Посадка InSight
Марс 2020
Марс 2
Марс 3
Марс 6
Марс полярный посадочный модуль
Мемориальная станция Челленджер
Зеленая долина
Посадочный модуль Schiaparelli EDM
Мемориальная станция Карла Сагана
Мемориальная станция Колумбия
Тяньвэнь-1
Мемориальная станция Томаса Матча
Мемориальная станция Джеральда Соффена

Марсоход научной лаборатории Любопытство

Основная статья: Любопытство (марсоход)
Марсианская научная лаборатория Curiosity Rover

26 ноября 2011 года НАСА Марсианская научная лаборатория миссия была успешно запущена на Марс. Миссия успешно приземлила робот Любопытство марсоход на поверхности Марса в августе 2012 года. В настоящее время марсоход помогает определить, мог ли Марс когда-либо поддерживать жизнь, и искать доказательства прошлого или настоящего жизнь на Марсе.[26][27]

Запланированные миссии марсохода

Чандраяан 3

Основная статья: Чандраяан-3

Чандраяан-3 - это предлагаемая Индией миссия, состоящая из посадочного модуля и лунохода. Это будет повторная попытка продемонстрировать мягкую посадку после отказа Чандраяан-2 с Викрам посадочный модуль.

ЭкзоМарс Розалинд Франклин

Основная статья: Розалинда Франклин (вездеход)

Европейское космическое агентство (ESA) разработало и провело первые прототипы и испытания Розалинд Франклин вездеход. По состоянию на 2020 годЗапуск марсохода запланирован на конец 2022 года.[28]

Миссия марсохода 2020

Основная статья: Марс 2020
Марсоход марс 2020 дизайн инфографики детализация камеры

В Миссия марсохода 2020 это Марс вездеход разработан НАСА запущен в 2020 году. Он предназначен для расследования астробиологически соответствующая древняя среда на Марсе, исследуйте его поверхность геологические процессы и история, в том числе оценка его прошлого обитаемость и потенциал для сохранения биосигнатуры в пределах доступных геологических материалов.[29]

Чанъэ 5

Основная статья: Чанъэ 5

Эта китайская миссия состоит из спускаемого аппарата и транспортного средства для возврата образцов. Его запуск запланирован на 2020 год.[30]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Изучение планет - инструменты исследования - вездеходы". Музей авиации и космонавтики. 2002. Получено 3 января 2013.
  2. ^ а б Майкл Ширбер (8 июля 2012 г.). «Роверы будущего могут принимать решения самостоятельно». Журнал Astrobiology. Сеть Матери-Природы.
  3. ^ Холл, Лура (2016-09-08). «НАСА награждает 750 тысяч долларов на участие в испытании роботов для возврата образцов». Получено 2016-09-17.
  4. ^ Чипман, Ян (2016-02-08). «Знакомьтесь,« Ежик »: инженеры строят кубический марсоход для исследования астероидов, комет». Phys.org. Получено 2016-02-11.
  5. ^ "Лунное бюро находок: поиски старого космического корабля". www.space.com. Получено 2009-03-18.
  6. ^ «Луна 17 и Луноход 1». www.zarya.info. Получено 2009-08-23.
  7. ^ "Эксперимент: луноход". Ares.jsc.nasa.gov. Архивировано из оригинал на 2009-03-20. Получено 2009-03-18.
  8. ^ «Луна 21 и Луноход 2». www.zarya.info. Получено 2009-08-23.
  9. ^ Андрей Чайкин (1 марта 2004 г.). "Другие посадки на Луну". Воздух и космос / Смитсоновский институт. Архивировано из оригинал 11 мая 2014 г.. Получено 25 мая, 2013.
  10. ^ Льюис Пейдж (16 марта 2012 г.). «НАСА НАСА НАШЕ НА ЛУНУ электрической тележки разработчика игр: зонд на низком проходе над радиоактивным марсоходом Гэрриотта». Реестр. Получено 25 мая, 2013.
  11. ^ "Возвращение на Луноход-2". НАСА. 13 марта 2012 г.. Получено 25 мая, 2013.
  12. ^ Лакдавалла, Эмили (21 июня 2013 г.). «Возможности близки к рекорду дальности Лунохода? Не так близко, как мы привыкли думать!». Планетарное общество. Получено 26 июня, 2013.
  13. ^ Витце, Александра (19 июня 2013 г.). «Космические вездеходы в гонке рекордов». Природа. Новости природы. 498 (7454): 284–285. Bibcode:2013Натура.498..284Вт. Дои:10.1038 / 498284a. PMID  23783609.
  14. ^ Inc., Pelmorex Weather Networks. "Возможность побить мировой рекорд вождения!". Сеть погоды.
  15. ^ "Путешествие по Луне". lroc.sese.asu.edu.
  16. ^ Советский грунт с Марса {{Данные о стране {{{1}}} | flaglink / core | вариант = | размер = | name = | altlink = национальная сборная союза регби | altvar = союз регби}} В архиве 8 апреля 2010 г. Wayback Machine
  17. ^ а б «Марсианский следопыт». НАСА. Получено 2009-03-18.
  18. ^ Мольнар, Ласло (24 мая 2013 г.). «Раскрыта Чанъэ-3 - и она огромная!». Тянуть космические технологии.
  19. ^ «Первый китайский луноход испытал« нарушение механического управления ». Австралийская радиовещательная корпорация. 26 января 2014 г.
  20. ^ Бойл, Алан (12 января 2014 г.). «Китайский луноход и марсоход просыпаются после нескольких недель сна». NBC News. Архивировано из оригинал 14 января 2014 г.
  21. ^ Маккирди, Юан (13 февраля 2014 г.). "Вниз, но не вон: Нефритовый кролик воскрес из мертвых". CNN.
  22. ^ Джефф Фуст (30 октября 2015 г.). «Китайский неподвижный вездеход прошел исключительно образную веху». SpaceNews.
  23. ^ Ан (29 октября 2015 г.). «Первый луноход в Китае установил рекорд по продолжительности пребывания». Синьхуа.
  24. ^ Вебстер, Гай; Браун, Дуэйн (28 июля 2014 г.). «Долгоживущий марсоход НАСА устанавливает мировой рекорд вождения». НАСА. Получено 29 июля, 2014.
  25. ^ Кнапп, Алекс (29 июля, 2014). «Ровер NASA Opportunity устанавливает рекорд вождения за пределами мира». Forbes. Получено 29 июля, 2014.
  26. ^ Сотрудники НАСА (26 ноября 2011 г.). «Марсианская лаборатория». НАСА. Получено 2011-11-26.
  27. ^ «НАСА запускает на Марс сверхразмерный вездеход:« Давай, давай!'". Газета "Нью-Йорк Таймс. Ассошиэйтед Пресс. 26 ноября 2011 г.. Получено 2011-11-26.
  28. ^ "ExoMars отправится на Красную планету в 2022 году".
  29. ^ Кейт Кауинг (21 декабря 2012 г.). «Команда научного определения для марсохода 2020 года». НАСА. Наука Ref. Получено 21 декабря 2012.
  30. ^ Чанъэ 5 - Изменить