Дмитрий Симонов

Кузнечик для Марса

Проект летательного аппарата для изучения
Красной планеты победил на конкурсе NASA в Киеве



— Если мы планируем колонизацию Марса, мы должны обратить внимание на то, что у нас на поверхности, – докладчик переводит взгляд на экран с надписью «Whats going on Mars Pole?».

А у нас, то есть у Марса, на поверхности – сухой лед. Не на всей поверхности, конечно, а в районе полюсов. Сухой лед – это углекислый газ, только в твердой форме.

Точно такой же – на столе перед докладчиком. Если его полить водой, он «дымит» и стекает со стола вниз, испаряясь на полпути к полу.

Эффектная презентация – это уже полпобеды в конкурсе, и докладчик Александр Буткалюк хорошо это понимает...

Александр Буткалюк на хакатоне NASA демонстрирует свойства сухого льда
Фото: Facebook/HUB.4.0
На минувших выходных, 23-24 апреля, в Киеве прошел хакатон NASA SpaceApps Challenge. За сложным названием скрывается конкурс, который NASA проводит по всему миру, начиная с 2012 года. В этом году в одно и то же время он проходил в 160 городах самых разных стран — от Финляндии до ЮАР, и от Перу до Новой Зеландии. А участие в нем в общей сложности приняли 14 тысяч человек. В Украине мероприятие проводилось впервые, причем наряду с Киевом хакатон также прошел в Кировограде.

Условия простые. За месяц до хакатона NASA огласило темы или, точнее сказать, области для разработок. Участникам предложили работать в шести направлениях: «аэронавтика», «космическая станция», «путешествие на Марс», «планета Земля», «Солнечная система и дальнее космическое пространство» и «технологии». В каждой области участникам конкурса предлагалось решить несколько задач на выбор. Например, придумать, как можно добывать полезные ископаемые на астероидах.

В конкурсе может участвовать кто угодно, не зависимо от возраста, образования или специальности. Главное — предложить толковый проект. Если он окажется стоящим и заинтересует NASA, то может воплотиться в реальность.

Для участия в Киевском хакатоне зарегистрировалось более 70 человек, которые объединились в два десятка команд. Были участники из Киева, Одессы, Сум, Северодонецка и других городов.

Судило конкурс жюри в составе четырех специалистов из мира IT и космических исследований. В частности, известный украинский астроном Клим Чурюмов. На открытии конкурса также присутствовал первый украинский космонавт Леонид Каденюк.
В жюри: специалист в области IT и организатор конкурса Андрей Бегунов; астроном Клим Чурюмов; представитель Национального космического агентства Наталья Боротканич; основатель лаборатории-акселератора IoT Hub Роман Кравченко
Фото: Facebook/HUB.4.0
По условиям команды работали ровно сутки, некоторые без перерыва на сон. В итоге несколько команд сошли с дистанции, а остальные представили свои проекты. Здесь были как рабочие прототипы, так и концепции, требующие многомиллиардных инвестиций и десятилетий работы.

Например, авторы проекта Ukr Asteroid Mining предложили свое решение проблемы, которая возникла в ходе миссии Розетта при посадке спускового модуля Филы на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко.

Гравитация кометы ничтожно мала. Поэтому Филы в момент посадки должен был «загарпуниться». Однако система дала сбой, и аппарат как мяч отскочил от ядра кометы, грозя навсегда улететь в открытый космос. К счастью, через пару часов он вернулся, потом еще попрыгал и, в конце концов, остановился, но не в самом удачном месте.

По мнению участников хакатона, такой аппарат как Филы можно снабдить специальными стержнями. Перед самой посадкой они разогреются и, как горячий нож в масло, войдут в ледяную поверхность на пару сантиметров, а там «раскроются» как зонтики. Это позволит удержать аппарат, по крайней мере, до того момента, пока он не закрепится более надежно.

Но Клим Чурюмов возразил, что такая система просто не успеет сработать в короткий момент посадки. А что касается комет и их изучения, то здесь с Климом Ивановичем лучше не спорить.
Фото: Facebook/HUB.4.0
Трио авторов проекта WassupSpaceBot продемонстрировали, как работает созданный ими бот — программа, способная поддерживать с вами диалог в месенджере. Этот бот «заточен» под космическую тематику. Если его спросить, например, сколько астронавтов сейчас находится в космосе — он назовет вам правильное число (кажется, правильный ответ — семь).
Фото: Константин Гришин
3
Программа по управлению дронами
После окончания презентаций жюри совещалось больше часа, прежде чем огласить результаты конкурса.

В итоге третье место занял проект Avision Tower — drone path planner. Один из его авторов, Виталий Барановский, сравнил проект со SkyNET — искусственным интеллектом из саги о Терминаторе, поднявшем восстание роботов против людей. Но в нашем случае смысл не в восстании, а в том, чтобы создать систему, которая поможет одновременно управлять несколькими роботами, а точнее — дронами.

Участники команды взяли за основу программное обеспечение компании 3D Robotics, которое используется для управления дронами, и доработали его.

— Их софт не учитывает неровности рельефа — горы, скалы, здания, памятники, родину-мать со щитом и мечом, а также не учитывает зоны, запрещенные для полета, — например, над аэродромами и военными базами. Кроме того, он не учитывает траекторию полета других дронов, — объяснил Виталий Барановский.

Участники команды доработали программное обеспечение таким образом, что оно получает со специального сервера данные о рельефе, зданиях, погоде и других факторах, которые необходимо учитывать при полете.

В итоге пилоту достаточно указать точки, через которые должен пролететь дрон, а программа рассчитывает, как именно это сделать безопасно. По словам Виталия, после доработки это приложение сможет свободно скачать любой желающий.
Фото: Facebook/HUB.4.0
2
Небесное приложение
Второе место занял проект Contrails, что в переводе значит «инверсионный». NASA поставило задачу создать программу, которая позволит отличить самолетный след в небе (его называют инверсионным) от облака. Зачем именно это нужно, в американском космическом агентстве не стали уточнять. Но украинская команда написала приложение для смартфона, которое эту задачу выполняет — достаточно направить камеру смартфона на интересующий участок неба, и вы получите ответ.

Правда, Клим Чурюмов сразу нашел недостаток — программа не способна опознать след от болида — крупного метеора. Как сказал кто-то из судей, если бы не этот момент, то проект мог бы занять и первое место.

1
Кузнечик на льду
А так, победа досталась проекту Mars Hopper. С английского Grasshopper — это тот, кто прыгает по траве. То есть кузнечик. А Mars Hopper — тот, кто прыгает по Марсу.

Аппарат разработал Александр Буткалюк вместе со своей командой. Mars Hopper — это беспилотный аппарат, который использует энергию, аккумулированную в сухом льде (его много на Красной планете), и движется прыжками. Начинается прыжок с того, что Mars Hopper набирает запас сухой углекислоты с поверхности Марса. С помощью изотопного реактора сухой лед переводится в жидкую, а потом газообразную фазу и обеспечивает реактивное движение аппарата. За счет него Mars Hopper поднимается буквально на несколько метров над поверхностью планеты, чтобы расправить винты. Их вращение также обеспечивает углекислый газ, но при этом его нужно гораздо меньше, чем для реактивного движения.

Во время полета Mars Hopper собирает нужную информацию и делает аэрофотосъемку местности, в частности для того, чтобы найти место для следующей посадки. Таким образом, он может преодолевать тысячи километров.

Расчеты проводились для аппарата массой 200 кг с размахом крыла 8,5 м. Это, конечно, приблизительный набросок, но, по словам Александра, все технологии, которые предполагается использовать в Mars Hopper, уже существуют. Например, тот же изотопный реактор используется на марсоходе Кьюриосити.
Фото: Facebook/HUB.4.0
Кроме расчетов, Александр продемонстрировал и простейший прототип Mars Hopper. Он весит всего 122 граммов, а чтобы привести его в движения нужно всего три грамма углекислоты.

Сможет ли сухой лед двигать аппарат весом 200 кг на Красной планете, должно решить глобальное жюри, в котором будут и эксперты NASA. Украинцы же могут поддержать Mars Hopper, отдав свой голос за проект на сайте конкурса до 21 мая. Наш Кузнечик в тройке лидеров, поэтому шансы на победу очень высоки!

Для этого нужно зарегистрироваться на сайте: https://2016.spaceappschallenge.org/auth/register/
И проголосовать за нашу команду:
https://2016.spaceappschallenge.org/…/…/projects/mars-hopper



Автор: Дмитрий Симонов
Фото: Владимир Бородин, Константин Гришин
Читайте также на «Репортере»
Made on
Tilda