Войти

Глава ЦНИИ робототехники: лунные базы должны строить роботы

1884
0
0
Александр Лопота
Александр Лопота.
Источник изображения: © ЦНИИ РТК

В 2020 году Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) поставит опытные образцы фотонной измерительной системы для возвращаемого аппарата корабля "Федерация". Аппаратура позволит рассчитать расстояние до Земли и передать бортовому компьютеру информацию, необходимую для обеспечения посадки спускаемого аппарата космического корабля. Об этой и других разработках института, нужных для освоения космоса, в интервью ТАСС рассказал директор — главный конструктор ЦНИИ РТК Александр Лопота.

— Ваш институт создает измерительную систему малых высот для корабля "Федерация", в чем ее особенности по сравнению с существующей системой "Кактус-2В"?

— Разработчикам нашего института поручено создать для нового космического корабля "Федерация" систему фотонную измерительную (СФИ) для обеспечения посадки спускаемого аппарата. Основное отличие СФИ от "Кактуса-2В" заключается в том, что она является именно измерительным прибором и передает информацию о текущей высоте (диапазон измерения — от 10 до 0,5 м) в бортовой компьютер, принимающий решение о включении двигателей мягкой посадки. Комплекс "Кактус-2В" является командным прибором и непосредственно выдает команду на запуск двигателей мягкой посадки при достижении заданной высоты.

Существенно изменилось и конструктивное исполнение составных блоков системы. Особенности конструкции возвращаемого аппарата "Федерации" и требования к надежности его составных частей значительно осложнили решение задачи по измерению высоты. Передатчик и приемники СФИ располагаются снаружи возвращаемого аппарата, поэтому ужесточились требования к нижней границе рабочих температур и защите от механических воздействий. Теперь передатчик и приемник СФИ имеют герметичное конструктивное исполнение.

Также при разработке системы учитывалось увеличение общей массы спускаемого аппарата по сравнению с "Союзом" в два раза при запуске на орбиту и в 2,8 раз — при полете к Луне.

— Как работают подобные системы?

— Основу системы "Кактус-2В" составляет гамма-лучевой высотомер, который оснащен источником ионизирующего излучения. Это излучение достигает Земли, и по скорости нарастания интенсивности отраженного сигнала определяется момент включения двигателей мягкой посадки. Поскольку это происходит на высоте от 0,5 до 1 м и скорости до 14 м/с, расчет идет на доли секунды. Эта система применяется более 50 лет. Кроме спускаемых аппаратов космических кораблей система "Кактус" была использована на автоматических космических станциях "Луна-16" и "Луна-20", доставивших образцы лунного грунта на Землю в 1970 и 1972 годах соответственно.

— На какой стадии разработки находится СФИ для корабля "Федерация"?

— В 2018 году нами созданы и согласованы с заказчиком алгоритмы измерения высоты и изготовлены массогабаритные макеты изделия. На 2019–2020 годы запланировано изготовление, проведение испытаний опытных образцов и присвоение конструкторской документации литеры "О" (присваивается на этапе корректировки конструкторской документации по итогам изготовления и предварительных испытаний опытного образца или партии — прим. ТАСС).

На 2020 год запланирована поставка опытных образцов для комплектования возвращаемого аппарата корабля "Федерация" и проведение межведомственных испытаний.

— ЦНИИ РТК создавал телевизионную систему автоматической парковки и стыковки. Планируете создание подобной системы для окололунной станции?

— Уже более десяти лет назад ЦНИИ РТК по заказу ракетно-космической корпорации "Энергия" в партнерстве с НИИ телевидения разработал систему технического зрения для автоматической стыковки космических аппаратов. Она позволяет проводить операции сближения и стыковки без использования специальных маркеров. Экспериментальные исследования прототипа соответствующего программного обеспечения в реальном масштабе времени были успешно проведены в 2015 году в Центре управления полетами при выполнении стыковок космических аппаратов "Прогресс М-26М", "Прогресс М-28М", кораблей "Союз ТМА-16М" и "Союз ТМА-17М" к различным модулям Международной космической станции. Созданный в институте задел может быть в дальнейшем использован в рамках реализации лунной программы.

Проект "Робота-геолога"

Источник изображения: © ЦНИИ РТК

— Ведет ли центр в инициативном порядке разработку робототехнических комплексов для лунной программы РФ?

— Совместно с Институтом геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) под их задачи геологических исследований Луны в ЦНИИ РТК разработан проект мобильного робота-геолога, оснащенного большим количеством научного оборудования для проведения исследований на Луне, в том числе и каротажно-буровой установкой. Шасси, которое предлагается поставить в основе робота-геолога, также подходит и для мобильных роботов-помощников на стадии построения лунной базы.

— А другие роботы для лунной программы создаются?

— При финансовой поддержке Минобрнауки РФ в течение 2015–2017 годов был выполнен проект по созданию унифицированных автономных мультиагентных робототехнических систем наземного и космического базирования. Для связи и ориентации их в окружающей обстановке предлагалось использовать фотонные технологии. Эти робототехнические системы необходимы для поддержки напланетной деятельности, в первую очередь лунной базы. Среди ключевых проблем роботизации лунной базы следует отметить задержку почти на 3 с сигналов управления при распространении с Луны на Землю и обратно. Это требовало существенного повышения автономности функционирования роботов и разработку специальных алгоритмов супервизорного управления с прогнозированием развития ситуации на ближнюю перспективу (технологии дополненной или виртуальной реальности).

Технический облик "Косморобота"

Источник изображения: © ЦНИИ РТК

— Какие работы сейчас ведутся по созданию косморобота?

— В 2018 году завершен этап разработки рабочей конструкторской документации на изделие "Косморобот", в настоящее время идет изготовление опытных образцов. После их тестирования и доработок должен появиться первый летный образец робота, который будет испытан на борту научно-энергетического модуля (НЭМ) в составе российского сегмента МКС (РС МКС) до 2024 года.

Однако пересмотр Федеральной космической программы на 2016–2025 годы и существенное сокращение бюджетных ассигнований на эти цели может негативно сказаться на завершении работ по проекту "Косморобот". Совместно с РКК "Энергия" (головной исполнитель) ЦНИИ РТК планирует обсудить вопрос необходимости продолжения работ по проекту "Косморобот" в госкорпорации "Роскосмос".

— Какие задачи он будет выполнять на орбите?

— Косморобот предназначен для поддержки внекорабельной деятельности космонавтов и выполнения технологических операций на внешней поверхности космических аппаратов. В частности, он сможет перемещаться по такелажным элементам, базовым точкам и поручням, переносить груз массой до 200 кг. Также в задачи робота войдет закручивание и откручивание резьбовых соединений, разрезание экранно-вакуумной теплоизоляции модулей станции, отбор проб-мазков, стыковка и расстыковка электросоединителей.

Вариант размещения "Косморобота" на внешней поверхности МКС

Источник изображения: © ЦНИИ РТК

— Ранее вы сообщали, что до конца года в Институт медико-биологических проблем РАН (ИМБП) будет передан спортивный тренажер для космонавтов, имитирующий греблю и поднятие штанги. Какие работы ведутся по этому проекту на данный момент?

— В ЦНИИ РТК со стороны ИМБП РАН заказаны два образца тренажера: один образец целиком предназначается для ресурсных испытаний, на втором образце будут проводиться все остальные испытания, предписанные для космического изделия, включая испытания на электромагнитную совместимость с системами МКС. На данный момент два образца тренажера проходят этап сборки, монтажа и отладки программного обеспечения на территории ЦНИИ РТК. По завершению наземной отработки будут изготовлен летный образец и его наземный "дублер".

— Какие еще упражнения он позволит выполнять?

— Тренажер оснащен сиденьем для космонавта и перемещающейся штангой для хвата руками, которую можно трансформировать в упор для жима ногами. Положение штанги или упора для ног может настраиваться индивидуально. Тренажер позволяет космонавтам в условиях невесомости и ограниченного пространства выполнить целый комплекс упражнений, включая приседания со штангой, жим ногами, имитацию гребли, сгибание и разгибание предплечий и туловища, жим штанги лежа, подъем на носки, тяга сверху и становая тяга. Он позволит уменьшить явления детренированности различных систем организма у космонавтов.

Силовой многофункциональный тренажер

Источник изображения: © ЦНИИ РТК

— Какие еще космические проекты разрабатываются в ЦНИИ РТК?

— ЦНИИ РТК проводит работы по созданию так называемого робототехнического обеспечения перспективных космических аппаратов. По сути, это полезная нагрузка на базовую платформу космического аппарата, которая превращает его в сервисный, способный выполнять операции по орбитальному обслуживанию. Средства робототехнического обеспечения сервисных космических аппаратов представляют собой блок, к которому крепятся манипуляторы и магазин сменного инструмента. Отдельно фиксируется блок со сменными элементами и топливо для дозаправки космических аппаратов.

Особую сложность для сервисных аппаратов представляют задачи по осуществлению захвата и стыковки с обслуживаемым объектом. В рамках данного направления в институте создан прототип манипулятора с силомоментной обратной связью в контуре управления. Этот манипулятор снабжен разработанными в институте датчиками, позволяющими реализовывать различные алгоритмы силомоментного управления.

Проект манипуляционной системы для сервисных космических аппаратов

Источник изображения: © ЦНИИ РТК

— В каком направлении, по вашей оценке, будет развиваться космическая робототехника?

— Мы исходим из того, что дальнейшее развитие космической робототехники пойдет по пути создания орбитальных и напланетных робототехнических баз, предназначенных для осуществления монтажных работ при развертывании различных систем космического назначения, отработки вновь созданного оборудования, проведения научно-технических экспериментов в автоматическом или супервизорном режиме. Также они могут послужить плацдармом для сборки, монтажа и запуска крупногабаритных космических аппаратов различного назначения. Эффективность применения средств робототехнического обеспечения в условиях большой разбросанности космических аппаратов по орбитам будет в значительной степени зависеть от решения задачи стандартизации средств кооперации аппаратов, а также от формирования кластеров космических аппаратов, отличающихся функционально, но схожих в требованиях с параметрами орбиты.

— Как роботы помогут в освоении Луны и Марса?

— Программы исследования и освоения объектов Солнечной системы предполагают создание напланетных баз, в первую очередь на поверхности Луны и Марса. Экономические соображения подсказывают, что подобные базы целесообразно создавать и обслуживать при помощи робототехнических средств. Они будут являться опорными точками при полномасштабном исследовании поверхности планет, проведении геологоразведки и картирования, организации добычи и переработки полезных ископаемых, возможного складирования и организации доставки материалов на Землю.

Беседовала Екатерина Москвич

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
10.07.2017
Игорь Комаров: "Мы переводим борьбу с аварийностью на Землю"
27.02.2017
Владимир Солнцев: РКК "Энергия" открывает Центр виртуального проектирования
24.01.2017
Юрий Лончаков: болевой порог для космоса
23.12.2016
Поднять этот вес
07.10.2014
Российский космос: славное прошлое, сложное настоящее, неясное будущее
19.03.2013
«У России должна быть независимая космическая политика»
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 19.04 01:12
  • 902
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 18.04 20:05
  • 96
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 18.04 19:22
  • 18
Первую летную ракету-носитель "Ангара-А5" отправили для испытаний на космодром Восточный
  • 18.04 19:04
  • 110
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 18.04 18:25
  • 12
Британская ПВО может и не выдержать первого удара России (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 18.04 17:34
  • 2702
Как насчёт юмористического раздела?
  • 18.04 15:42
  • 1
Сергею Шойгу в парке "Патриот" представили более 30 перспективных образцов вооружения и техники
  • 18.04 15:29
  • 0
Кипящий «котёл» Закарпатья остужать никто не собирается
  • 18.04 13:38
  • 1
Норвегия может приобрести фрегаты класса "Тип-26"
  • 18.04 11:46
  • 74
Членство в НАТО в обмен на территорию. Зачем Армения проводит военные учения с США
  • 18.04 09:59
  • 2
Следующий пуск тяжелой "Ангары" с космодрома Восточный состоится в 2027 году - Борисов
  • 18.04 08:34
  • 1
Критический момент. Шансы Украины вернуть инициативу стремятся к нулю (The Wall Street Journal, США)
  • 18.04 05:12
  • 1
Разработчик анонсировал поступление в зону СВО трех бункеров-укрытий для личного состава
  • 18.04 02:38
  • 1
Названа особенность украинских «шаров-террористов»
  • 18.04 01:17
  • 1
Совфед одобрил закон о доступе федерального казначейства к системе гособоронзаказа