Space oddity. Роботы в космосе. Космические роботы устремляются к звездам: краткий обзор

Развитие робототехники сильно повлияло на процесс освоения космоса. Первый робот, использованный в космосе, – это советский «Луноход-1», появившийся на поверхности Луны в 1970 году. За год ему удалось произвести физико-механический анализ грунта в 500 точках, а также химический анализ грунта в 25 точках. За прошедшие годы робототехника не стояла на месте, поэтому роботы, отправляющиеся в космос сегодня, сильно отличаются от своих предшественников. Итак, мы представляем вам топ-10 современных роботов, предназначенных для работы в космосе.

Андронавт

Российскими учеными создан первый робот-помощник для работы на Международной космической станции. Рост робота составляет 1 м 90 см, его строение подобно человеческому. Андронавт управляется оператором дистанционно, поэтому космонавт, одетый в специальный экзоскелет, сможет управлять роботом, находясь на большом расстоянии от него. Робот сможет оказывать помощь космонавтам, например, подавать им инструменты, а также отвечать на вопросы космонавтов при помощи интернета. Заместитель начальника научного управления Центра подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина Игорь Сохин утверждает : «Появление робота-помощника на МКС, с одной стороны, разгрузит деятельность космонавта, а с другой - может усложнить систему, так как между «профессиональной средой» и космонавтом появится новый участник - робот-помощник. Поэтому в этой области очень важны и необходимы дополнительные эргономические исследования, которые позволят получить дополнительные знания в области изучения системы взаимодействия робота и человека».

Марсоход ExoMars

Европейское космическое агентство (ESA) планирует в 2018 году отправить на Марс свой собственный марсоход. В 2013 году Exomars прошел испытания в чилийской пустыне Атакама, где уровень радиации гораздо выше обычного. Марсоход отличают небольшие размеры, его основная задача – добыча образцов грунта на глубине не более двух метров ниже уровня марсианской почвы. Марсоход будет передвигаться со скоростью 100 метров в день.

SuperBall

Главной отличительной чертой робота SuperBall является то, что форма шара позволяет ему совершать легкую посадку на поверхность другой планеты. Надо отметить, что элементы экзоскелета имеют жесткую фактуру, а сам эзоскелет упругий, что смягчает приземление робота. Ученые собираются направить робота на спутник Сатурна Титан, где он будет сброшен с высоты 100 км.

Istruct Demonstrator

Немецкий научно-исследовательский центр искусственного интеллекта (DFKI) в университете Бремена создал робота-обезьяну, который будет работать в космосе. Робот учится передвигаться по ландшафту Луны, смоделированному в DFKI. В отличие от роботов, использующих для передвижения колёса, робот-обезьяна более приспособлен к передвижению по холмистому ландшафту Луны.

Робот-космонавт Kirobo

В августе 2013 года на орбиту Земли вышел японский робот-космонавт Kirobo. Название робота происходит от японского слова «kibo», которое переводится как «надежда», и, соответственно, слова «robo». Основная цель данного робота состоит в облегчении социализации людей, находящихся на орбите. Робот скрашивает время космонавтам, находящимся в экспедициях, беседами, а также фотографирует объекты, интересующие космонавтов.

Cassini

Начавшаяся в 11 лет назад экспедиция робота Cassini, исследующего ледяную поверхность ледяного спутника Сатурна Энцелад, заканчивается в этом году. За прошедшие годы Cassini многократно пролетел сквозь шлейфы Энцелада, зафиксировав молекулы водорода, что, в свою очередь, позволило ученым выдвинуть гипотезы о наличии органической жизни в океане данной планеты. В будущем НАСА планирует направить на Энцелад посадочные модули с буровыми установками, что позволить провести более качественный анализ океана этой планеты.

Робот-ремонтник Джастин

Робот-андроид Джастин создан в Институте Робототехники и Механотроники, который является частью немецкого Космического Центра. Основной целью нахождения робота Джастина на орбите является дозаправка и ремонт спутников. На голове андроида находятся две видеокамеры, способные создавать стереоскопические изображения, что создает ощущение глубины у управляющего им космонавта. Обратную связь с космонавтом обеспечивается посредством датчиков усиления и вращающего момента, установленных на руках и пальцах робота.

SpiderFab

Американские ученые при поддержке NASA заняты создание паукообразных роботов, которые будут заниматься обустройством инфраструктуры на орбите. Если ранее за пределы Земли отправлялись уже готовые аппараты, то, благодаря роботам SpiderFab, конструкции будут создаваться в открытом космосе. При этом на орбиту будет доставляться углеволокно, из которого будут создаваться новые космические станции. Собирать несущие конструкции этих станций робот SpiderFab будет, используя собственную космическую «паутину». Робот плетет конструкции из углеводородной нити со скоростью 5 сантиметров в минуту. Запуск SpiderFab планируется в 2020-х годах.

RASSOR

Робот RASSOR, чьё название расшифровывается как Regolith Advanced Surface Systems Operatons Robot, разработан в космическом центре Кеннеди. Цель робота – упрощение перевозки топлива для ракет во время космических перелетов. Сегодня топливные отсеки отсоединяются после использования, притом, что сами эти отсеки стоят серьёзных денег. В свою очередь, RASSOR должен будет добывать воду, кислород и компоненты ракетного топлива на поверхности других планет.

S3

Швейцарская компания Swiss Space Systems разрабатывает робота-самолёт, который сможет запускать спутники на орбиту Земли. Благодаря системе запуска S3 расходы на доставку спутников уменьшаться в четыре раза. Ракетный робот-ракета будет подниматься авианосцем на высоту около 10 километров, затем взлетит на высоту порядка 80 километров, используя жидкий кислород и керосиновый двигатель. Использование S3 планируется начать в 2020-м году.

Вступив в 21 век, мы видим поразительные успехи космической техники - вокруг Земли обращаются десятки тысяч спутников, космические аппараты совершили посадку на Луну, привезя оттуда образцы грунта. Впоследствии на Марс и Венеру опускались автоматические зонды, несколько космических аппаратов покинули пределы Солнечной Системы и несут на себе послания Внеземным Цивилизациям. И это только начало.

Розетта

Розетта - космический аппарат, предназначенный для исследования кометы. Разработан и изготовлен Европейским космическим агентством в сотрудничестве с NASA. Космический аппарат запущен 2 марта 2004 года к комете 67P/Чурюмова - Герасименко. Состоит из двух частей: собственно зонда «Розетта» и спускаемого аппарата «Филы».

Название зонда происходит от знаменитого Розеттского камня - каменной плиты с выбитыми на ней тремя идентичными по смыслу текстами, два из которых написаны на древнеегипетском языке (один - иероглифами, другой - демотическим письмом), а третий написан на древнегреческом языке. Сравнивая тексты Розеттского камня, учёные смогли расшифровать древнеегипетские иероглифы; с помощью космического аппарата «Розетта» ученые надеются узнать, как выглядела Солнечная система до того, как сформировались планеты.

Кассини-Гюйгенс

Кассини-Гюйгенс - автоматический космический аппарат, созданный совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством. Кассини-Гюйгенс предназначен для исследования планеты Сатурн, колец и спутников. Аппарат состоит из орбитальной станции - искусственного спутника Сатурна Кассини и спускаемого аппарата с автоматической станцией Гюйгенс, предназначенной для посадки на Титан.

Кассини-Гюйгенс был запущен 15 октября 1997 года. 1 июля 2004 года после торможения вышел на орбиту спутника Сатурна. Общие затраты на миссию превышают 3.26 млрд долларов США.

Мангальян

Мангальян - индийская автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования Марса с орбиты искусственного спутника. Для Индии это первый запуск космического аппарата к Марсу и первый запуск космического аппарата к другой планете. Основная цель первой индийской миссии к Марсу - разработка технологий, необходимых для успешного осуществления следующих этапов полёта космического аппарата к Марсу. Научные цели - исследование поверхности (детали поверхности - кратеры, горы, долины и т. д., морфология, минералогия) и атмосферы Марса индийскими научными приборами.

Космический телескоп «Хаббл»

Это автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла. Телескоп «Хаббл» - совместный проект НАСА и Европейского космического агентства. Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь - в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность телескопа в 7-10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.

Первое упоминание концепции орбитального телескопа встречается в книге Германа Оберта «Ракета в межпланетном пространстве», изданной в 1923 году. В 1946 году американский астрофизик Лайман Спитцер опубликовал статью «Астрономические преимущества внеземной обсерватории».

За 15 лет работы на околоземной орбите получил 1 млн изображений 22 тыс. небесных объектов - звёзд, туманностей, галактик, планет. Поток данных, которые он ежемесячно генерирует в процессе наблюдений, составляет около 480 ГБ. Общий их объём, накопленный за всё время работы телескопа, составляет примерно 50 терабайт. Более 3900 астрономов получили возможность использовать его для наблюдений, опубликовано около 4000 статей в научных журналах.

Хаябуса-2

«Хаябуса-2» - автоматическая межпланетная станция Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), предназначенная для доставки образцов грунта с астероида класса C.

Марсоход Curiosity

Марсоход третьего поколения представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше. Запуск «Кьюриосити» к Марсу состоялся 26 ноября 2011 года, мягкая посадка на поверхность Марса - 6 августа 2012 года. Предполагаемый срок службы на Марсе - один марсианский год (686 земных суток).

Название «Кьюриосити» было выбрано в 2009 году среди вариантов, предложенных школьниками, путём голосования в сети Интернет. Среди других вариантов были Adventure («Приключение»),Amelia, Journey («Путешествие»), Perception («Восприятие»), Pursuit («Стремление»), Sunrise («Восход»), Vision («Видение»), Wonder («Чудо»).

400 человек обеспечивает работу Кьюриосити с Земли - 250 учёных и примерно 160 инженеров. «Кьюриосити» запрограммирован каждый год петь себе песню Happy Birthday.

Марс-экспресс

«Марс-экспресс» - автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства, предназначенная для изучения Марса. Космический аппарат состоял из орбитальной станции - искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией «Бигль-2».

2 июня 2003 «Марс-экспресс» стартовал на космодроме «Байконур» с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат». Благодаря снимкам косморобота учёные смогли сконструировать и представить трёхмерные модели марсианских ландшафтов.

Робонавт-2

Робонавт-2 - робот, живущий на МКС. Он представляет собой безногую (до 2014 года) человекоподобную фигуру, голова которой выкрашена золотой краской, а торс - белой. На руках у робонавта по пять пальцев с суставами наподобие человеческих. Машина умеет писать, захватывать и складывать предметы, держать тяжёлые вещи, например, гантель весом 9 кг. Робот пока не имеет нижней половины тела.

В шлем R2 вмонтированы четыре видеокамеры, благодаря им робот не только ориентируется в пространстве, но и транслирует с них сигналы на мониторы диспетчеров. Также в шлеме находится и инфракрасная камера. Общее число датчиков и сенсоров - более 350. Дальнейшее развитие проекта «Робонавт» предусматривает высадку робота на поверхность Луны. С помощью него учёные будут удалённо «ходить» по поверхности, изучать лунный грунт, настраивать оборудования.

После того, как к роботу-гумоноиду подсоединили ноги в 2014 году, его общий рост составил 2.7 метров. Каждая нога робота имеет семь соединений.

Автоматическая межпланетная станция Dawn (рус. Рассвет) была запущена НАСА 27 сентября 2007 года для исследования астероида Весты и карликовой планеты Цереры. К Церере аппарат «Dawn» приблизился 6 марта 2015 года. «Он должен проработать на орбите Цереры до июля 2015 года.

Робот Декстр

Это второй робот на МКС. Декстр (также известный как «гибкий манипулятор специального назначения») - двурукий манипулятор, являющийся частью мобильной обслуживающей системы Канадарм2 на МКС. Его целью является расширение функциональности этой системы, позволяющей выполнять действия за бортом станции без необходимости выхода в открытый в космос.

Декстр является вкладом Канады в проект МКС. Название «Декстр» происходит не от имени главного героя одноименного сериала, а от английского слова dexterity - гибкость, ловкость, проворство. Также его часто называют «Canada hand» («Канадская рука»).

Марсоход «Оппортьюнити»

Это второй марсоход космического агентства НАСА (Curiosity - третий). Был выведен с помощью ракеты-носителя Дельта-2 7 июля 2003 года. На поверхность Марса опустился 25 января 2004 года тремя неделями позже первого марсохода Спирит. Основной задачей миссии было изучение осадочных пород, которые, как предполагалось, должны были образоваться в кратерах (Гусева, Эребус), где когда-то могло находиться озеро, море или целый океан.

В конце апреля 2010 года продолжительность миссии достигла 2246 сол, что сделало её самой длительной среди аппаратов, работавших на поверхности «красной планеты». На сегодняшний день Оппортьюнити продолжает эффективно функционировать, уже более чем в 40 раз превысив запланированный срок в 90 сол. За неоценимый вклад Оппортьюнити в изучение Марса, в его честь был назван астероид 39382.

Марс Одиссей

Это действующий орбитальный аппарат НАСА, исследующий Марс. Главная задача, стоящая перед аппаратом, заключается в изучении геологического строения планеты и поиске минералов. Аппарат был запущен 7 апреля 2001 года.

Станция «Юнона»

Автоматическая межпланетная станция НАСА Юнона была запущенна 5 августа 2011 года для исследования Юпитера. Целью миссии является выход аппарата на полярную орбиту искусственного спутника газового гиганта в 2016 году, изучение магнитного поля планеты, а также проверка гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра. Кроме того, аппарат должен заняться исследованием атмосферы планеты - определением содержания в ней воды и аммиака, а также построением карты ветров.

Находясь на орбите Юпитера, «Юнона» будет получать всего 4 % от того солнечного света, который аппарат мог бы получать на Земле, однако улучшения в технологии изготовления и эффективности панелей в течение последних десятилетий смогли позволить использовать солнечные панели приемлемых размеров на расстоянии в 5 а.е. от Солнца.

Вояджер-1

«Вояджер-1» - самый дальний от Земли и самый быстрый движущийся объект, созданный человеком. На 25 марта 2015 года «Вояджер-1» находился на расстоянии в 130,888 а. е. (19 580 млрд км, или 0.002056 св. года) от Солнца - расстояние, преодолеваемое лучом света за 18 часов и 8 минут.

«Вояджер-1» - автоматический зонд, исследующий Солнечную систему и её окрестности с 5 сентября 1977 года. В настоящее время находится в рабочем состоянии и выполняет дополнительную миссию по определению местонахождения границ Солнечной системы, включая пояс Койпера. Первоначальная миссия заключалась в исследовании Юпитера и Сатурна. «Вояджер-1» был первым зондом, который сделал детальные снимки спутников этих планет. На борту аппарата закреплена золотая пластина, где для предполагаемых инопланетян указано местонахождение Земли, а также записаны ряд изображений и звуков. В первой половине 2012 года аппарат вышел на границу межзвёздного пространства.

Новые горизонты

New Horizons - автоматическая межпланетная станция НАСА, предназначенная для изучения Плутона и его естественного спутника Харона. Запуск осуществлён 19 января 2006 года, с пролётом Юпитера в 2007 году (и ускорения в поле его тяготения) и Плутона в 2015 году. После пролёта мимо Плутона аппарат, возможно, изучит один из объектов пояса Койпера. Полная миссия «Новых горизонтов» рассчитана на 15-17 лет.

«Новые горизонты» покинул окрестности Земли с самой большой из всех космических аппаратов скоростью. В момент выключения двигателей она составила 16.26 км/с (относительно Земли). Полет от Земли до Луны занял у зонда 8 часов 35 минут и проходил со скоростью 58 тыс. км/ч, что является рекордной скоростью для аппарата, запущенного по направлению к Луне. Однако, следует учитывать, что скорость аппарата (в отличие от миссий, ориентированных на спутник Земли) не снижалась для выхода на окололунную орбиту.

Advanced Composition Explorer

Робот для самых жарких точек. Это аппарат, запущенный NASA в рамках программы исследования Солнца и космического пространства «Эксплорер» для изучения таких видов материи, как энергетические частицы солнечного ветра, межпланетная и межзвёздная среда, а также галактическая материя.

Россия

SAR-401 , НПО "Андроидная техника", Москва

Телеуправляемый андроид для работы в космосе. Дистанционно управляется оператором с помощью костюма-повторителя. Разработан в "начале" десятых годов XXI века. В 2016 году в ЦНИИмаш говорят о планах разработке на его основе робота для МКС со сроком готовности к 2020 году. Разработкой занимается НПО Андроидная техника. / Петербургский дневник

, Центр подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина, Россия

Телеуправляемый андроид для работы на орбитальных космических станциях.

Космобот, РКК Энергия, НПО "Андроидная техника", Россия

В ноябре 2016 года представители РКК Энергия объявили о планах создания мобильного робота, который сможет эксплуатироваться на российском сегменте МКС в период с 2020 по 2024 год. Соответствующий конкурс выиграли РКК Энергия в кооперации с НПО "Андроидная техника" и ЦНИИ РТК. Ранее, как известно, в "Андроидной технике" создавали робота-аватара SAR-401. Мобильного робота планируется использовать на борту сооружаемого научно-энергетического модуля (НЭМ). О практической полезности такого робота на станции можно спорить, скорее речь идет об испытаниях работы робототехнических устройств в космосе - а это, конечно, нужно делать, учитывая перспективность освоения космического пространства с помощью автономных роботов. Что-то много уже "космических роботов" для работы на МКС в разработке развелось. А реально пока на МКС только американский Robonaut 2 летал.

, Москва

Космическая транспортно-манипуляционная система для выполнения технологических операций на внешней поверхности космических аппаратов и поддержки экипажа при внекорабельной деятельности. Для работы в КА или на поверхности КА..

Сеть российских, полностью роботизованных телескопов МАСТЕР.

Проект робота-космонавта антропоморфного типа. Для работы на МКС. Планируется готовность к полету в космос в 2021 году.

Зарубеж

AILA, Германия

бортовой робот - андроид с возможностью работы в космосе

Clipper, NASA, США

Проект исследования спутника Юпитера - Европы. В 2016 году на него будет потрачено $30 млн. Цель - поиск признаков обитаемости. Планируемое время запуска - 2025 год.

Curiosity, NASA, США

марсоход, действует на Марсе на 2015.05

, MDA Space Missions, подразделение компании MacDonald Dettwiler по заказу Канадского космического агентства, Канада

грузовой манипулятор для работы на поверхности МКС. Дистанционно управляется оператором, в том числе может управляться оператором наземного центра управления.

DEPTH, Stone Aerospace, США

Deep Phreatic Thermal Explorer. Так называемый "криобот". Разработка по заказу NASA автономного исследовательского робота, способного бурить ледяную поверхности Европы. Обладает встроенным источником энергии и лазерными светодиодами, позволяющими расплавлять лед, чтобы робот мог продвинуться под ледяной панцирь Европы. Аппарат снабжен подводным транспортным средством ARTEMIS (Autonomous Rover / airborne-radar Transects of the Environment Beneath the McMurdo Ice Shelf) - прототипом зонда, способного исследовать термальные источники.

ERA, Евросоюз

Робот-манипулятор длиной 11.3 м и массой 600 кг. Должен работать на модуле "Наука", который планируется запустить к МКС. Сроки запуска российского модуля несколько раз переносились и в 2018 году речь идет уже о ноябре 2019 года. / 3dnews.ru 2018.06.12

HTV, Японское агентство аэрокосмических исследований, Япония

H-II Transfer Vehicle, японский беспилотный автоматический грузовой космический корабль, созданный в Японском агентстве аэрокосмических исследований. Разработка и постройка обошлась в $680 млн. Длина - около 10 метро, максимальный диаметр - 4.4 м, масса - 10.5 т, грузоподъемность - до 6 т., автономный полет - до 100 часов. Одноразовый, после доставки грузов на МКС, сходит с орбиты и прекращает существование. Не имеет возможностей автостыковки с МКС, стыковку обеспечивает роборука Dextre, Канада, установленная на МКС.

InSight, США

В мае 2015 года начались испытания спроектированного по заказу NASA марсианского зонда InSight на базе Lockheed Martin около Денвера. Видео . Задачи: изучить сейсмику Марса, температурный режим на глубинах до 5 метров, выявить распределение масс в центре планеты, изучение размеров, плотности и общей структуры Марса, ядра, мантии и коры.

K-REX, NASA, США

Робот для использования на поверхности Луны с элементами ИИ и когнитивными способностями. Должен будет находить удобные маршруты для перемещения по пересеченной поверхности нашего спутника. "Знает" основные законы физики и применяет их для выбора оптимального безопасного маршрута. Пока что не может менять планы в ходе их исполнения - т.е. составляет программу заранее, а затем ей следует.
2016.05.23 .

, NASA, США

Ровер, презназначенный для проведения исследований на Марсе, начиная с 2021 года. Ровер будет построен с учетом опыта Curiosity и с использованием ряда его узлов. Новинка получит ряд новых сенсоров и другие задачи. В частности, робот будет собирать пробы грунта, проверять их на предмет следов микробной жизни. У нового ровера изменится конструкция колес, они станут прочнее, чем у Curiosity. Изменится схема посадки ровера на Марс.

Marsbee

Финансируемый NASA в 2018 году проект создания роя летающих роботов-пчел, которые могли бы оказать помощь астронавтам в изучении Марса. Первоначальная сумма финансирования - $125 тыс.

Opportunity, США

MER-B (Mars Exploration Rover - B). Беспилотный ровер - марсоход. Начал работу на поверхности Марса в 2004 году. Остается активным и на 2015 год.

Philae, Европа

Робот-зонд, предназначенный для автоматизированных исследований кометы 67Р/Чюрюмова-Герасименко. Вес - около 100 кг. Посадка на комету - 12.11.2014. Доставлен космическим аппаратом Розетта. После 60 часов работы от батареи, робот перешел в спящий режим. Через почти 7 месяцев "сна", 14 июня 2015 года робот подзарядился, поскольку комета приблизилась к Солнцу и готов к проведению дальнейших экспериментов.

, NASA/DARPA, США

Робот для использования в космосе, на Луне, на Марсе. С двумя ногами и возможностью хождения. На 2015.11 в разработке.

или R2, General Motors и NASA при содействии Oceaneering Space Systems, США

Эволюция проекта Robonaut. Программа Robonaut стартовала в 1997 году. Планировалось, что испытать робота в космосе можно будет еще в 2005 году. В 2014 году был выбран в качестве NASA Government Invention. Официальная страница Robonaut 2 .

2015.06.21 Robonaut 2 появился на МКС. Робот планируют использовать для "медицинских задач" под управлением докторов, находящихся на Земле. Цель программы - переложить на робота повторяющиеся работы.
2015.06.21 NASA has a robot in International Space Station .

Shapeshifter

Финансируемый NASA в 2018 году проект, который подразумевает создание группы роботов, которые могут, объединяясь, принимать различную форму. Это позволит им исследовать поверхность Титана (спутника Сатурна). Первоначальная сумма финансирования - $125 тыс.

Siding Spring Observatory, Австралия

телескоп-робот для автоматизированного сбора информации о космической среде

Автономный дрон для использования на обитаемых космических орбитальных станциях.

SpiderFab

Концепт робота для работы в космосе.

VALKYRIE, США

Very deep Autonomous Laser-powered Kilowatt-class Yo-yoing Robotic Ice Explorer, разработка компании Stone Aerospace в рамках проекта NASA. Развитие идей исследовательского робота DEPTHX для исследований Европы, спутника Юпитера. В отличие от прототипа, у этого робота источник энергии является внешним и может быть оставлен на поверхности, лазерный луч для бурения льда идет к роботу по сверхтонкому оптоволокну. В 2015 году мощность лазера составляет 5 кВт, к моменту полета на Европу мощность лазера, как ожидается, достигнет 250 кВт. Идея в том, что робот, оказавшись на поверхности Европы, проведет бурение льда. В 2014 году в испытаниях VALKYRIE спустилась на глубину 31 метр в леднике Матануска на Аляске.

, США

беспилотный космический челнок (Orbital Test Vehicle-4). Размеры шатлла 2.9 м в высоту и 8.9 м в длину. Аппарат способен перемещаться в космосе благодаря реактивному двигателю.

2017.05.07 Беспилотный орбитальный челнок X-37 вернулся на Землю после полета продолжительностью в 2 года, совершив посадку на территории Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал. Пентагон не раскрывает целей полета (упоминалось только о проверке работы ионных микрореактивных двигателей и свойств материалов в космосе).

XS-1, DARPA, США

Хiaotian, China Aerospace Science and Technology Corp., Китай

робот для космических исследований на борту орбитальных станций и в открытом космическом пространстве.

В статье рассматриваются основные механизмы и узлы космических роботов. Проводится анализ конструкций. Исследуются перспективы их использования для изучения небесных тел.

Карпов Артем Владимирович

ГАОУ СПО СО «Уральский политехнический колледж»

Секция естественных и инженерных наук.

«Космические роботы. Перспективы использования для изучения небесных тел».

На протяжении веков человечество мечтало преодолеть земное притяжение и вырваться на космические просторы. Исследования космического пространства, планет и их спутников - одна из глобальных задач, решаемых современными наукой и техникой. Развитие практической космонавтики расширило возможности для этих исследований. Качество и достоверность информации возрастают, если она получена с помощью контактных методов посадочными космическими устройствами. В течение длительного времени такую информацию поставляли первые космические роботы - посадочные автоматические подвижные лаборатории для исследования Луны – созданные в СССР дистанционно управляемые самоходные аппараты серии «Луноход», и лунные вездеходы (lunarrovingvehicle, сокр.LRV) серии «Аполлон», построенные в США. Планетоходы явились важнейшим этапом в создании космических роботов. Опыт их создания и эксплуатации на Луне дал богатый материал по принципам проектирования, изготовления многих элементов конструкции и управления. На сегодняшний день известными примерами существующих и разрабатываемых космических роботов являются манипуляторы «Декстр» («Dexter» или SPDM), «Канадарм» (и «Канадарм 2»), ERA («European Robotic Arm»), система бортовых манипуляторов «Аист» для ПКА «Буран», роботMini AERomote для МКС, манипуляторы на японской и на китайской МКС.

Человечество и дальше будет расширять сферу своей деятельности в космосе и все больше осваивать его. Многие специалисты рассматривают различные направления этой деятельности: посылку автоматических станций и экспедиций с людьми к различным планетам, их спутникам и другим космическим телам, создание поселений (в первую очередь на Луне) и создание искусственных спутников и планет с базами для жизнедеятельности человека. Недавно возникло новое направление – групповое применение мини- и микророботов на орбите, открывающее принципиально новые возможности по использованию околоземного пространства. Новой задачей является также использование ядерных энергоустановок на отечественных космических кораблях, что, разумеется, невозможно без применения робототехники.

Космическая робототехника расширяет возможности для создания принципиально новых типов космических аппаратов, работающих в пилотируемом и беспилотных режимах, что позволяет расширить их функциональные возможности, повысить безопасность, надежность и долговечность работы, обеспечить сохранность устройств, уменьшить эксплуатационные расходы.

Разновидностей космических роботов довольно много, но их многообразие можно свести к нескольким основным системам: манипуляторы, роботы для сервисного обслуживания космической техники и планетоходы (rover), т.е. транспортные устройства повышенной проходимости. Несмотря на индивидуальность этих видов космических аппаратов, решение многих конструкторских и технологических задач носит общий характер.

Прежде всего это интеллектуальная система управления, которая должна обладать способностями к упорядочению данных и знаний с выделением существенных параметров, к обучению на основе позитивных и негативных примеров, к адаптации в соответствии с изменением множества фактов и знаний и т.д. Важными свойствами системы управления является возможность генерировать последовательность действий, а также подстраивать свое поведение под изменяющиеся условия окружающей среды для достижения поставленных целей. Особое внимание должно уделяться вопросам позиционирования и навигации роботов, в том числе с использованием систем технического зрения (СТЗ), проблемам построения 3D-моделей, в том числе, с использованием моделей виртуальной реальности.

Тип движителя, который определяет способ передвижения по поверхности – гусеничный, колесный, шагающий или колесно-шагающий. Они отличаются по энергозатратам, по сложности конструкции движителя, по сложности управления «походкой», по кинематике. У каждого типа движителя имеются свои особенности, преимущества и недостатки. Поверхностные свойства грунта, пониженная (повышенная) гравитация накладывают особые требования на характеристики движителя, а конструкции движителя и подвески должны обеспечить в этих условиях хорошую проходимость.

Характерным для конструкции узлов является применение легких сплавов, ажурность конструкции, оптимальность форм узлов, позволяющая весь материал конструкции включить в силовую схему нагружения.

Сложной проблемой является обеспечение работы узлов трения в условиях вакуума и атмосфере планет. Пути ее решения различны: применение уплотнений и создание микроклимата в замкнутых объемах, использование различных покрытий и смазок, создание специальных конструкционных материалов и др.

Непростой задачей является управление движением. Большая задержка распространения радиосигнала практически исключает управление в реальном времени, поэтому космические роботы должны уметь принимать решения на месте, т.е. обладать свойствами интеллектуального робота.

Космический опыт может оказаться полезным при решении многих земных проблем. Печальные события в Чернобыле в 1986г. вызвали необходимость срочного создания беспилотных дистанционно управляемых транспортных роботов. Такие роботы были созданы на базе имеющегося опыта разработки и испытаний «Лунохода-1». Они были использованы для расчистки и дезактивации помещений и кровли третьего энергоблока ЧАЭС в зоне высокой радиации.

Краткая оценка современного состояния научно-технической проблемы, рассматриваемой в данной работе, показывает, что впереди долгий путь, и мы находимся лишь в самом его начале. Основными направлениями развития космической робототехники на ближайшую перспективу является решение многообразных конструкторских, технологических и организационных задач, возникающих в ходе космических исследований, по результатам которых и должны быть сформулированы требования к перспективным робототехническим системам космического назначения.

Космическая робототехника - одно из самых перспективных направлений развития современной космонавтики. Возникнув на стыке пилотируемой и беспилотной космонавтики, она быстро сформировалась в самостоятельное направление, переживающее в настоящее время бурное развитие.

Робототехнической системой космического назначения является любой робот (или их совокупность), объединяющий в себе интеллектуальную подсистему управления, подсистему сенсоров, исполнительные органы, подсистему связи и телекоммуникаций. Основным назначением такого робота (или их совокупности) является автоматизация работ при функционировании орбитальных станций, космических аппаратов и их группировок в космическом пространстве, а также применение научно-исследовательских комплексов на поверхности Луны и планет Солнечной системы.

Космическая робототехника существенно расширяет функциональные возможности беспилотных космических аппаратов, доводя их практически до уровня пилотируемых кораблей. В пилотируемой же космонавтике робототехника позволяет существенно помочь космонавтам при работах, например, в открытом космосе, а также полностью освободить их от работы в условиях интенсивных ионизирующих излучений.

В целом космическая робототехника открывает новые горизонты не только для развития традиционных средств космонавтики, но и для создания принципиально новых типов космических аппаратов, совмещающих достоинства пилотируемых и беспилотных аппаратов. Особенно актуально это будет при исследовании других небесных тел.

Космическая робототехника уже сегодня позволяет резко повысить эффективность космических полетов, снизить расходы на их эксплуатацию, существенно расширить их функциональные возможности, на порядок увеличить ресурс и надежность, повысить безопасность космонавтов.

К основным робототехническим системам космического назначения относятся манипуляторы, планетоходы, устройства для работы внутри и снаружи космических кораблей (их обслуживание, регламентные и ремонтные работы) и другие.

Ниже приведены примеры роботов, использовавшихся и используемых в космических исследованиях.

Система бортовых манипуляторов (СБМ) "Аист" предназначена для выполнения операций на орбите с многотонными грузами: выгрузка доставленного груза, стыковка его с орбитальной станцией, захват свободно летящего в космосе объекта и погрузка его с последующим возвращением на Землю. СБМ была разработана в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (г. Санкт-Петербург) для использования на МТКК "Буран".

В состав СБМ входят два манипулятора, представляющие собой многозвенные механизмы с электромеханическими приводами, система управления с бортовой ЭВМ и программным управлением, подсистемы телевидения, освещения, телеметрии и другие, обеспечивающие контроль за работой системы.

Для отработки СБМ в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики создан уникальный комплексный испытательный стенд, позволяющий имитировать невесомость в земных условиях.

В условиях реального космического полета СБМ "Аист" не использовалась.

Все планетоходы представляют собой автоматизированные самоходные комплексы, предназначенные для исследований на поверхности планет и других небесных тел. Различаются составом бортового оборудования, системами управления и связи, а также местом их использования (до настоящего времени - Луна или Марс, в перспективе - на поверхности любого небесного тела, за исключением звезд).

В период с 1970 года до 2007 года на поверхность Луны и Марса были доставлены и функционировали там следующие планетоходы:

"Луноход-1" (1970 г.) и "Луноход-2" (1973 г.) - автоматизированные комплексы, созданные специалистами НПО им. С. А. Лавочкина при участии ВНИИТРАНСМАШ. Успешно функционировали в течение нескольких месяцев на поверхности Луны, доказав тем самым саму возможность создания подобных образцов техники.

Марсоход "Суинджер" (1997 г.) - разработан и изготовлен кооперацией предприятий США под руководством Лаборатории реактивного движения по заказу NАSА. В течение трех месяцев работал на поверхности Марса.

Марсоходы "Спирит" и "Оппортунити" - разработаны и изготовлены кооперацией предприятий США под руководством Лаборатории реактивного движения по заказу NАSА. Работают на поверхности Марса уже более трех лет.

В самое ближайшее время прогнозируется создание и доставка на поверхность небесных тел планетоходов, созданных в России, США, Китае.

Шагающий адаптивный робот "Циркуль" предназначен для выполнения инспекций и других манипуляционных операций в труднодоступных технологических зонах: обслуживание и сборка космических станций, осмотр и ремонт трубопроводов и другого оборудования и т. д. Разработан в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (г. Санкт-Петербург).

Первый принцип: унификация общих функциональных компо- нентов робототехники. В сво- ем предельном выражении этот принцип реализуется с помощью ориентированной на использо- вание в космических условиях системы модулей (информацион- но-измерительных, управляющих, связи, силовых – исполнительных (приводных) и энергопитания). Данный принцип обеспечива- ет практически неограниченную номенклатуру создаваемых на его основе технических систем, предельное повышение их техни- ческого уровня, сокращение сро- ков проектирования и облегчение технического обслуживания. До настоящего времени та- кой подход, основанный на идее декомпозиции проектируемых си- стем, является основным не толь- ко в робототехнике, но и в техни- ке в целом. Однако в тех случаях, когда прежде всего необходимо обеспечить предельно высокое качество конкретной создавае- мой системы по какому-нибудь общему критерию (в космической технике это часто минимум массы, габаритов, энергопотребления), необходимо переходить от деком- позиции к системному синтезу. В космической робототехнике пе- реход от модульного построения к такой системной оптимизации необходим при проектировании робототехнических систем дли- тельного специализированного применения типа упомянутого манипулятора для корабля Shuttle или планетохода . В робототехнике принцип мо- дульного построения был впер- вые предложен и реализован в ЦНИИ РТК и получил широ- кое распространение в рамках промышленной робототехники, минимизируя материально-тех- ническое обеспечение неограничен- но растущей номенклатуры про- мышленных роботов в целом. В рассматриваемом случае он мо- жет обеспечить такую минимиза- цию для номенклатуры роботов, требующихся на борту космиче- ТЕМА НОМЕРА Автоматизация авиакосмической отрасли Рис. 3. Космический манипулятор ROKVISS Рис. 4. Принципы построения космических робототехнических систем (РТС) 26 Информационные системы # 4/2011 Рациональное Управление Предприятием ского аппарата конкретного на- значения или для освоения луны. Второй принцип: реконфигу- рируемость робототехнических систем, то есть возможность соз- дания систем переменной структу- ры (состава). Возможность изменения соста- ва робототехнической системы, в том числе и непосредственно в ходе ее применения, позволяет суще- ственно расширить функциональ- ные возможности таких систем и их эффективность по сравнению с ис- пользованием неизбежно предель- но ограниченной их номенклатуры, особенно в космической технике. Основа принципа – также мо- дульное построение. Реализация его означает, например, поставку на борт вместо нескольких раз- личных роботов конкретного на- значения одного робота некоторой базовой комплектации и набора функциональных модулей к ней для возможности изменения состава системы и соответственно ее функ- ционального назначения, включая манипуляционные и локомоционные (транспортные) исполнительные си- стемы, сенсорику и их информаци- онное обеспечение в соответствии с очередной подлежащей выполне- нию операцией. Это позволит также осуществлять ремонт этих систем. Этот принцип открывает прин- ципиально новый этап в космиче- ской робототехнике. Третий принцип: оптимальное сочетание средств робототехники и человека при выполнении кон- кретных операций. Речь идет о специфическом именно для космо- навтики оптимальном взаимодей- ствии космонавта и техники, ко- торое определяется следующими обстоятельствами: сложными внешними условия- ми, включая вообще недопу- стимые для непосредственного присутствия человека; ограниченными возможностя- ми выполнения космонавтом отдельных операций, осо- бенно в открытом космосе (большие размеры и масса объектов манипулирования, вероятность непрогнозируе- мых внештатных ситуаций); повышенной ответственно- стью и важностью подлежащих выполнению операций; удаленностью от наземных центров управления. Для пилотируемых аппаратов необходимо обеспечить оптималь- ное распределение подлежащих выполнению операций между кос- монавтом и робототехникой, вклю- чая и возможность совместной ра- боты. При этом приоритет дается средствам робототехники при вы- полнении операций, которые они могут качественно выполнять. Од- нако эти процессы должны нахо- диться под оперативным контролем человека с возможностью их бло- кировки при возникновении каких- либо нештатных ситуаций. Таким образом, робототехника позволяет решить проблему “человеческого фактора” путем такого распреде- ления задач между человеком и тех- никой, когда человек максимально освобождается от выполнения пси- хологически напряженных и утоми- тельных и тем более опасных работ, сохраняя за собой только контроль за их выполнением. Остальные операции, которые на сегодня доступны только космо- навту, естественно, он и должен выполнять. Однако в этом случае для исключения влияния “челове- ческого фактора” в свою очередь должен быть осуществлен конт- роль со стороны автоматики за действиями человека путем уста- новления формализованных ра- мок для этих действий, чтобы исключить его неадекватные дей- ствия, в том числе с переходом к внешнему управлению из центра управления. Такое распределение функций между человеком и робототехникой должно быть дополнено програм- мой постоянного освоения робото- техникой выполняемых человеком операций (в режиме обучения). Четвертый принцип: комбини- рованное управление средствами робототехники: автоматическое и автоматизированное, от чело- века-оператора (в том числе и с Земли). Современный этап развития систем автоматического управле- ния – это освоение методов ис- кусственного интеллекта, имити- рующих основанные на знаниях алгоритмы формализуемого вер- бального (левополушарного) мыш- ления человека. Эти методы в полной мере ис- пользуются при управлении систе- мами космической робототехники при выполнении операций, для которых такое управление до- пустимо. Однако в силу большой неопределенности, в том числе внешних условий, для большого числа подлежащих выполнению операций, особенно сборочно- монтажных, настроечных, ремонт- ных и инспекционных, необходимо подключение неформализуемых интуитивных способностей чело- века. В настоящее время в этих случаях приходится переходить непосредственно к управлению от человека-оператора. Для возмож- ности выполнения таких операций автоматически предстоит освоить в системах управления роботов методы креативного (правопо- лушарного) образного мышления человека. Это означает создание нового поколения роботов после интеллектуальных – разумных ро- ботов (интеллект + креативность). Рассмотренные принципы на- ходятся в разной степени реализа- ции, но основное первоочередное их назначение – это прежде всего стать научно-технической базой для долговременного планирова- ния развития отечественной кос- мической робототехники. Первым этапом этих работ должно стать определение сводных потреб- ностей в средствах космической робототехники, унификации их но- менклатуры и технических требо- ваний к ним.

На МКС используются несколько моделей роботов, которые отрабатывают технологии и методики их использования. Одним из самых интересных из них является канадский SPDM – Special Purpose Dexterous Manipulator (Ловкий Манипулятор Специального Назначения). Он предназначен для проведения операций в открытом космосе, которые обычно выполняются космонавтами, например, замены или ремонта оборудования, размещенного снаружи станции. Он может закручивать и откручивать болты, закрывать и открывать панели, устанавливать и снимать отдельные узлы и детали. Для этих целей манипулятор имеет две так называемые "руки", каждая из которых, фактически, является отдельным манипулятором. На конце каждой "руки" размещен специальный захват для работы с различными инструментами.

Список литературы

1. Ю.Г. Козырев Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение, 1988.

2. Е.И. Юревич. Космическая робототехника: состояние и перспективы развития [Электронный ресурс]. – режим доступа: http://www.remmag.ru/admin/upload_data/remmag/11-4/RTK.pdf. 05.01.15 проектный практикум 4 курсаМолодежный космический форум – 2019 (VI Семихатовские чтения)О Форуме-2019 Новое

Подписка на новости

Роботы не нуждаются в еде, питье и способны работать в крайне неблагоприятных условиях. Вдобавок, потеря автомата лучше гибели астронавта, хотя разработка и производство киберов - занятие недешевое.

Неоспоримое преимущество роботов в космических исследованиях заключается в том, что автоматы не нуждаются в еде, питье и способны работать в крайне неблагоприятных условиях. Что еще важнее, потеря автоматического исследователя гораздо предпочтительнее гибели астронавта, хотя разработка и производство киберов - занятие недешевое.

После "золотой эры" беспилотных исследований, когда зонды из СССР и США бороздили космические просторы Солнечной системы и проводили наблюдения на поверхности Луны, Венеры и Марса, мало уже кто сомневался в том, что автоматические исследовательские аппараты ждет большое будущее. Весьма скоро, в конце декабря этого года, посадочный модуль "Гюйгенс" отделится от аппарата "Кассини", чтобы впервые прилуниться на крупнейшем в Солнечной системе планетоиде Титане. Американские марсоходы Spirit и Opportunity уже доказали, что автоматам по силам исследовательские миссии чрезвычайной сложности, но киберпомощников конструируют не только в NASA.

В научно-техническом центре в Нидерландах (ESTEC) ведется активная работа по созданию автоматических помощников астронавтов, призванных заменить дорогостоящие пилотируемые экспедиции рачительными миссиями роботов.

На Земле роботы, как правило, подменяют людей на всевозможной рутинной работе или в условиях возможного риска для здоровья человека: собирают автомобили, разминируют взрывные устройства, варят трубопроводы на морском дне и трудятся в "горячих" зонах атомных электростанций. Однако использовать автоматы в космосе еще выгоднее, считает Джанфранко Висентин, возглавляющий Отдел автоматизации и роботизации ЕКА (ESTEC). Роботы должны помогать людям или вовсе заменять астронавтов при выполнении особо опасных или сложных задач, при выполнении повторяющихся операций, отнимающих много времени работ и даже миссий, которые человек выполнить просто не может. "Киберы выполняют задания быстрее и точнее людей, и вдобавок, работают круглосуточно, не нуждаясь в перерывах на обед и сон", - подчеркивает Висентин.

Что такое косморобот?

В среде инженеров, занимающихся разработкой беспилотных космических аппаратов, едва ли не всякий автоматический зонд называют космороботом, но Висентин предпочитает более точное определение: "мобильная система, способная манипулировать объектами и достаточно универсальная, чтобы выполнять любой набор подобных заданий автономно или под дистанционным контролем".

Главным образом, задача космических роботов заключается в исполнении определенного цикла операций: установить или направить прибор для проведения измерений, собрать образцы для исследования, собрать некую конструкцию или даже обеспечить астронавта средством передвижения.

В некотором смысле космороботы мало отличаются от своих земных собратьев, подменяя человека тогда, когда требуется выполнить какую-либо работу. Тем не менее, к автоматам для работы в безвоздушном пространстве предъявляются некоторые особые требования. Они должны:

* перенести запуск
* функционировать в сложных условиях враждебной среды, зачастую на большом удалении
* весить как можно меньше, так как каждый килограмм, выведенный на орбиту, стоит дорого
* потреблять мало энергии и иметь долгий срок службы
* работать в автоматическом режиме
* обладать чрезвычайной надежностью

Для соответствия всем этим требованиям требуются передовые и инновационные технологии, а также сложные системы и механизмы. Задача кажется трудновыполнимой, по крайней мере, вовсе не тривиальной, но только так можно конструировать роботы, способные работать за переделами земной атмосферы. При этом единственным преимуществом при работе в космосе является невесомость, позволяющая даже небольшому автомату прилагать минимум усилий для передвижения даже крупных объектов в безвоздушном пространстве.

Типы роботов

Самые распространенные из автоматических аппаратов, использующихся в космических исследованиях - это роверы (луноходы, марсоходы). Такой робот может передвигаться по поверхности другой планеты, неся на борту научные приборы. Как правило, и сам ровер, и научное оборудование на нем функционируют в автоматическом режиме.

Европейское космическое агентство в сотрудничестве с некоторыми промышленными концернами разработало необычайно мелкий микроровер Nanokhod ("Наноход"). Аппарат размером с книжный том весит всего два килограмма, способен нести на борту целый килограмм приборов, исследуя территорию небольшого радиуса вокруг посадочного минимодуля.

Nanokhod создан немецкой компанией von Hoerner & Sulger в сотрудничестве с учеными из Института Макса Планка.

Более крупный робот был спроектирован для сбора образцов грунта других планет. На двенадцатикилограммовом MIRO-2 имеется автоматический бур, который способен извлечь до десяти образцов с разных глубин до двух метров. После выполнения задания этот ровер возвращается на посадочный аппарат, где собранные материалы исследуются при помощи бортовых анализаторов.

MIRO-2 сконструирован компанией Space Systems Finland при участии финского научно-исследовательского центра VTT и Хельсинскского политехнического университета.

Третий минировер, разрабатывающийся в ЕКА - пятнадцатикилограммовый Solero, все энергопотребности которого обеспечиваются солнечной батареей и миниатюрными подзаряжаемыми аккумуляторами. Данный аппарат имеет принципиально новую конструкцию шасси: шесть колес, расположенных по вершинам шестиугольника, обеспечивают ему отличную проходимость.

SOLERO - совместная разработка Швейцарского федерального политехнического института и немецкой фирмы von Hoerner & Sulger.

Уроки природы

Конструкторы роботов черпают вдохновение в творениях природы. Хорошим примером тому служит автомат Aramies/Scorpion, разработкой которого также заведует Европейское космическое агентство. Восемь ног позволяют киберу передвигаться подобно скорпиону по очень пересеченной местности и песчаным дюнам.

Aramies/Scorpion разработан в Бременском университете (Германия)

Еще одним примером воплощения в разработках идей, позаимствованных у природы, является EUROBOT. Автомат величиной с человека предназначен для помощи астронавтам в выполнении разных работ на Международной космической станции. EUROBOT сможет передвигаться по обшивке МКС, удерживаться за поручни подобно астронавту и управляться по телесигналу вышедшими в открытый космос членами экипажа.

Не обошлось без природы и при создании прыгающего робота. При размерах даже меньше сорока сантиметров такой автомат способен перепрыгивать препятствия высотой в два метра. Подобное практически неосуществимо на Земле, с ее силой тяжести, зато вполне возможно на Луне или Марсе.

SHRIMP - это ровер Швейцарского федерального политехнического института (EPFL). Он выбран в качестве шасси для SOLERО.

Висентин особо отмечает, что исследователи ЕКА концентрируют усилия на разработках именно для космоса, от которых почти не будет пользы в земных условиях. "Однако, если такое возможно, мы не против использования наших разработок на нашей планете, просто некоторые функции здесь окажутся невостребованными, - говорит глава ESTEC. - Например, для проведения исследований на Земле едва ли кому-либо пригодится робот-биолог, так как даже с применением самых передовых технологий вряд ли автомат сможет добиться результата, сравнимого с усилиями человека, ученого-биолога. По крайней мере, в наши дни. А вот на Марсе кибер не заменим".

Космос накладывает существенные ограничения на свободу мысли роботехников, и с этими ограничениями не сталкиваются разработчики земных автоматов. Слабейшего давления на орбите достаточно, для того чтобы металлические детали сплавились друг с другом, а атомарный кислород вступает в реакцию практически с любым материалом и сводит на "нет" всю охладительную пользу от конвекции для электроники.

Радиация за пределами земной атмосферы тоже отличается от нам привычной: тяжелые частицы нарушают работу электронных приборов и даже выводят их строя. Термические условия в космосе экстремальны: температура среды скачет в диапазоне от -100 до +100 градусов по Цельсию.

EXOMARS станет полевым роботом-биологом на Марсе. Его разработку одновременно ведут две конкурирующие фирмы - EADS Astrium Ltd. и MD Robotics.

То, что роботам приходится выполнять свои миссии на значительном удалении от центра управления, также влечет определенные трудности для разработчиков автоматики. Радиосигналы контроля и мониторинга преодолевают немалые расстояния, что выражается в длительных задержках во время сеансов связи с аппаратами, и это условие исключает возможность телеуправления кибером в реальном времени. Потому космороботы и создаются такими самостоятельными, способными работать без связи с Землей и справляться, по возможности, с любыми возникающими при выполнении миссии проблемами.