Чарльз Уолфорт - За пределами Земли: В поисках нового дома в Солнечной системе

Основа работы такой системы — взаимодействие. В каждом из шести стержней установлен компьютер, управляющий длиной тросов, протянутых к остальным стержням. Все шесть компьютеров общаются по беспроводной сети и вместе изменяют форму робота так, чтобы он катился. Стержни для итоговой версии будут производиться массово совершенно одинаковыми и только потом соединяться в тенсегрити-структуру. Полезный груз из инструментов будет подвешен в середине — в самом безопасном и защищенном месте, и его работой будет управлять отдельный компьютер.

По сути, каждый робот-супербол будет командой из семи роботов без центрального компьютера, отвечающего за все в целом. Компьютеры будут работать вместе, параллельно, единым разумом, управляющим роботом, каждый — часть целого. И семь компьютеров робота также смогут работать совместно с компьютерами других роботов. Поскольку такую структуру легко уложить в плоскость, их можно забросить на поверхность Титана в большом количестве — команду роботов, каждый из которых является командой роботов. Работая как единый ум, этот рой роботов может распространиться по территории, а ошибки и поломки будут с легкостью компенсированы благодаря множеству одинаковых частей.

«Их может быть так много, что это на самом деле можно будет считать колонизацией, — говорит Адриан. — Что нам нужно, так это простое устройство, такое, чтобы можно было упаковать сразу десяток. Можно использовать очень крупных роботов или очень маленьких роботов — роботов с прекрасными возможностями, способных забраться куда угодно».

Кажется, Титан вдохновляет на интересные идеи. Это мир с морями, облаками, болотами и дюнами. Там могли бы пригодиться многие виды транспорта, не только такие прекрасные перекати-поле. Джулиан Нотт разработал для Титана аэростат, который настолько заинтересовал JPL, что компания позволила ему собрать прототип и испытать его в криогенной камере, построенной им же, в которой воспроизводится температура и состав морозной атмосферы Титана. Нотт строит аэростаты 40 лет и установил 79 рекордов дальности, длительности и высоты полета, в том числе самый высокий полет на шаре, подъемная сила которого обеспечивалась нагретым воздухом, с герметичной кабиной, также разработанной и построенной им. Эта герметичная кабина выставлена в филиале Смитсоновского авиационно-космического музея в Международном аэропорту Даллеса.

«Весьма привлекательным в воздухоплавании является то, что одному человеку вроде меня может прийти в голову идея, он может раздобыть денег тем или иным способом, построить новое воздушное судно и поставить мировой рекорд, а его судно будет представлено в Смитсоновском музее, — говорит Джулиан. И он еще не закончил и полон энергии: — Мой отец дожил до 100 лет, так что мне кажется, у меня еще есть время. Но прежде, чем я умру, я решительно настроен поучаствовать в проекте по отправке аэростата на другую планету».

Нотт получил научные степени в области химии в Оксфорде, собираясь стать независимым ученым-предпринимателем. Впервые он совершил полет на воздушном шаре для того, чтобы произвести впечатление на девушку. Когда они сидели в баре, заиграла популярная песня конца 1960-х со словами «Не хочешь ли прокатиться на моем красивом воздушном шаре?» Мало кто тогда увлекался воздухоплаванием, и Джулиан стал одним из удалых инноваторов. Он все еще продолжает этим заниматься — летает и консультирует в области искусства воздухоплавания. Он помог осуществить рекордный прыжок вице-президенту Google в октябре 2014 г. с высоты 41 419 м и участвует в замысле Google предоставить интернет-сервис в развивающихся странах с помощью флота аэростатов.

Джулиан говорит, что Титан — лучшее место для воздухоплавания на горячем воздухе в Солнечной системе, куда лучшее, чем Земля. На нашей планете Солнце ограничивает длительность полета горячего воздушного шара двумя способами. Суточные изменения температуры вынуждают воздухоплавателей пользоваться для продления полета балластом: когда Солнце садится и воздушный шар остывает, пилот сбрасывает балласт. Кроме того, ткань воздушного шара теряет прочность под солнечным ультрафиолетом, рекорд длительности полета — 2 года. На Титане Солнце куда слабее из-за удаленности и плотной атмосферы, что решает проблемы как с температурой, так и с ультрафиолетом. Используя радиоактивный плутоний-238 в качестве источника тепла, аэростат может запросто летать над Титаном более 50 лет.

Воздушные шары дешевы. Плутоний может стоить в тысячи раз больше самого аэростата. И аэростату незачем быть умным. Он может лететь пассивно, делая снимки и выполняя измерения. Но, добавив ИИ, мы можем сделать аэростат-разведчик. Поднимаясь и спускаясь в разных воздушных потоках, он может курсировать около экватора в спокойную погоду и мигрировать к полюсам в сезон бурь. Флот роботов-аэростатов может сделать снимки всего ландшафта, низко зависая для более подробного его изучения. Для исследования условий на поверхности они могут выпускать и принимать обратно беспилотные квадрокоптеры и сбрасывать тенсегрити-роботов. Плутониевый источник питания на борту аэростата произведет электричество для аккумуляторных батарей роботов-разведчиков.

Нам понадобятся и более совершенные роботы, но Джулиан говорит, что технология аэростата готова. Его прототип прошел испытания в JPL. Самой большой проблемой является нехватка плутония. В мире полно плутония-239 — разновидности, используемой в атомных бомбах. Однако для питания межпланетных аппаратов используется плутоний-238, так как он излучает много тепла и мало разрушительной радиации. Радиоизотопные термоэлектрические генераторы, преобразующие тепло в электричество, питают, помимо прочих, оба аппарата «Вояджер» и «Кассини».

Но США перестали производить плутоний-238 в 1988 г. и закупали его в России, которая в дальнейшем тоже перестала его производить. Последние 35 кг уйдут на следующий марсоход и на миссию к Европе. Производство началось вновь в 2013 г., но Конгресс недофинансировал программу и оплачивает только 1 кг плутония в год.

NASA не искало возможностей улучшить ситуацию. Почти завершенная технология потребовала бы вчетверо меньше плутония на каждую миссию [62] Речь идет о более эффективном преобразователе тепловой энергии в электрическую, известном как перспективный генератор Стирлинга. NASA финансировало его разработку на протяжении многих лет, но решило прекратить работы с возобновлением производства 238Pu. — Прим. науч. ред. , но NASA прекратило ее разработку. С более опытными работниками плутоний-238 можно было бы производить быстрее. Но это неважно, потому что NASA все равно не хватает денег для отправки новых миссий. При нынешнем уровне финансирования необходимое количество плутония будет произведено как раз вовремя. Либо, возможно, солнечные батареи уже будут достаточно совершенны, чтобы можно было отправлять миссии к Сатурну без плутония. Новые, более эффективные солнечные панели сегодня позволяют нам добираться до Юпитера, но Сатурн все же дальше, и солнечный свет там вчетверо слабее.