Помните старую сказку о колобке? А вот задумывались ли вы когда нибудь над тем, каким образом колобок мог катиться туда, куда ему хотелось? Вряд ли изобретатели вспоминали детскую сказку, но тем не менее шар настолько совершенное геометрическое тело, что специалисты придумывают на его основе все новые самодвижущиеся машины.

Шароход пойдет в поход?

Лет двадцать пять тому назад мне на глаза попалась открытка с изображением одной из картин известного российского художника-фантаста А.К. Соколова. Представьте: по марсианской равнине катится шар с пупырышками. Внутри находится блок с исследовательской аппаратурой: он надежно защищен оболочкой со сжатым газом от соударений со скалами и камнями Красной планеты. А пупырышки, как я понял, позволяют шару двигаться: попеременно подавая в них сжатый газ, можно заставить шар катиться в том или ином направлении. Ну, а при ветре он понесется по каменистой пустыне, словно перекати-поле.

Сейчас фантастика постепенно становится реальностью. Эксперты НАСА решили недавно проверить возможности подобного «перекати-поля» на действующей модели. Как показывают расчеты, робот при сильных марсианских ветрах сможет развивать скорость порядка 160 км/ч!

Это, кстати, уже проверено во время натурных испытаний в Арктике и Антарктиде. Катясь по ледяным просторам, прототипы этого робота совершали рейды в сотни километров, непрерывно передавая по радио получаемые по ходу путешествия данные о своем местонахождении, скорости ветра, температуре наружного воздуха, а также по какой поверхности — льду или открытой воде — им приходится передвигаться.

Однако для полета на Марс такие конструкции пока не годятся. Вес такого «перекати-поля» еще чересчур велик. Ныне опытные модели роверов весят порядка 45 кг, в то время как, по расчетам конструкторов, на Марс должен отправиться аппарат массой не более 20–22 кг. Впрочем, облегчить аппарат не так-то просто, поскольку внутрь его, кроме аппаратуры для определения собственных координат, датчиков, регистрирующих параметры атмосферы, создатели робота хотят установить еще и оборудование для взятия проб грунта и анализа его состава.

Специалисты считают, что проблема будет решена, а конструкция получится недорогой и весьма компактной — ведь на Марс оболочка будет доставлена в сдутом состоянии и наполнена сжатым газом уже на месте. Первый такой «колобок» по плану должен быть послан на Марс в 2009 году. Эксперты НАСА также надеются, что подобные конструкции можно будет задействовать, в частности, на спутнике Сатурна — Ио и на спутнике Нептуна — Тритоне.

Схема высадки роботов-колобков на Красную планету.

А если из проволоки?

Впрочем, надувной «колобок» из прочной пленки не единственно возможное решение проблемы. Вот какую оригинальную конструкцию робота-вездехода для Марса запатентовал Томас Эстайер из Шведского федерального технологического института в Лозанне. Прототип этого устройства представляет собой проволочный шар, способный перекатываться под воздействием ветра, попутно собирая информацию.

В основе конструкции — металлические ленточки, обладающие памятью формы. Они выполнены из нитинола — сплава, деформированные детали из которого имеют свойство восстанавливать свою форму при определенной температуре.

Так что с рассветом, когда на Марсе потеплеет, шар превратится в лепешку. Он будет лежать на месте и транслировать полученную ранее информацию на околомарсианский спутник с помощью солнечных батарей и миниатюрного радиопередатчика. К ночи же, при понижении температуры, он снова станет двухметровым шаром и покатится дальше.

Робот-«колобок» по проекту Т. Эстайера .

Зачем мячику нога?

Совсем недавно Пенелопа Бостон и Стивен Дубовски из технического университета штата Нью-Мексико создали прототип роботов нового поколения, которые похожи на мячи. Небольшого размера, они легко помещаются на ладони, а по поверхности планет передвигаются прыжками — с помощью специальной толчковой «ноги».

Роботы-мячики общаются между собой с помощью радиоволн. Каждый знает свое дело: одни оснащены панорамными камерами, другие — химическими сенсорами, третьи — микроскопами…

Если отправить на Марс сразу сотню, а еще лучше тысячу таких шариков, потеря даже десятка «попрыгунчиков» не приведет к остановке работы — их функции возьмут на себя остальные. А небольшие размеры позволят умным мячикам проникать туда, куда обычные марсоходы никогда не доберутся — например, в ущелья и пещеры, которых на Марсе немало.

Ученые надеются, что жизнь — если она вообще есть на Марсе — таится именно под землей. А чтобы роботы-мячи могли двигаться достаточно интенсивно и долго, авторы отказались от традиционных для космических аппаратов солнечных батарей. Энергию в данном случае будут поставлять топливные элементы, работающие на водороде.

Реальный прототип «живого» мячика ученые намерены испытать уже в 2007 году, а к 2010 году они планируют заслать на Красную планету первую партию своих питомцев.

Робот-мяч конструкции П.Бостона и С.Дубовски . Отталкиваясь «ногой» от поверхности, он будет перемещаться при каждом прыжке на полметра.

Смещая центр тяжести

Свой вариант современного «колобка» создали специалисты Лаборатории реактивного движения, расположенной в Пасадине, США. Внутри сферической оболочки диаметром 3–5 м на трех прикрепленных к ней изнутри струнах закреплен блок управления с сервомоторами, а также исследовательская аппаратура. Все устройства питаются от размещенных здесь же солнечных батарей. С помощью моторчиков нити могут то укорачиваться, то удлиняться.

Увесистая коробка при этом в определенных пределах смещается от центpa. Понятное дело, тут же возникает опрокидывающий момент, который заставляет шар катиться в избранном направлении.

Испытания на Марсе еще впереди, на Земле устройства уже работают. Шведские инженеры утверждают, что им удалось создать идеального ночного охранника для складских помещений и предприятий.

«Сферический дройд» (другими словами, «колобок») похож на большой черный шар для боулинга, сообщает американский журнал The Engineer. Он может катиться по любому заданному маршруту внутри здания со скоростью до 30 километров в час. И если его чувствительные инфракрасные сенсоры замечают присутствие живых существ на складе, «колобок» тут же поднимает тревогу и начинает преследование замеченных объектов, попутно делая их снимки с высоким разрешением. Кроме фотоаппарата и сенсоров, робот также оснащен мощной сиреной и датчиками газа, дыма и высокой температуры.

К сказанному остается добавить, что «колобок»-охранник, при создании которого шведские конструкторы использовали новейшие технологии, может одинаково хорошо передвигаться как по суше, так и по воде. Модель водоплавающею «колобка» описана, кстати, в приложении к «ЮТ» — журнале «Левша» № 7 за этот год.

«Колобок»-охранник шведских изобретателей.

С. НИКОЛАЕВ