Марсианский транспорт: Облик и концепция

3В закладки
Аудио
Tesla CyberTruck на Марсе, в представлении художника Eashan Misra.

Научная фантастика и инженеры уже несколько лет радует нас различными представлениями автотранспорта, который человечество будет использовать на Красной Планете, однако, так-ли они близки к реальности и как будет выглядеть автомобиль для Марса?

Для начала нужно понимать, что Марс сильно отличается от Земли, а потому требования для транспорта будут иные.

Условия

На Марсе бывает тепло и холодно, очень холодно. Средняя температура на Марсе равна -40 °С. Летом температура может доходить до +20 °С, а Зимой опускаться до -125 °С, на полюсах до -170 °С. Это невероятно суровые условия для любой машины, что существует на Земле.

На Марсе недостаточно кислорода, что бы ДВС могли нормально функционировать, да и учитывая температурный режим, выбор электродвигателей тут очевиден.

Также, многие забывают и то, что радиация на поверхности Марса никуда не денется, если человек сядет в машину. Понятное дело, что передвижения по поверхности на транспорте будут, явно, не ежедневным занятием, но для колонистов, которые захотят остаться на Марсе на всю жизнь это будет достаточно большая проблема. Поетому, если наша миссия на Марс не является флаговытком, то нам нужно задуматься в конструкции транспорта и о защите от радиации.

Отсутствие кислорода для дыхания также диктует свои условия. В машине обязательно должна быть система обеспечения экипажа кислородом. Это особенно важно, если миссия подразумевает дальнюю поездку от базы.

К тому же, на Марсе не так много автоцентров, что бы что-то можно было легко починить на каком-либо удалении от базы, нужно вести детали с собой или другим транспортом. Отсюда следует логичное требование ультимативной унификации.

Отсутствие дорог тоже не делает поездку по Марсу легче. Вокруг один песок и камни, т.е. колёса должны быть прочные, что бы их не разорвало на камнях, а также их геометрия должна больше походить на ковши карьерного экскаватора, нежели привычный для нас полностью круглый дизайн с маленьким протектором.

Скафандры для Марса тоже не просты. В отличии от того, что нам демонстрировали в фильме Марсианин, реальные скафандры будут гораздо больше, как причине необходимости нести с собой большой запас кислорода, а также сохранять тепло, так и по причине необходимости нести защиту от разрыва. Без скафандра долго на Марсе не проживёшь.

Скафандр NASA Z-1. Не очень-то похож на то, что нам показывают в большинстве современных фильмов о Марсе.
новый скафандр Z-2 для марсиан
Скафандр NASA Z-2
Шинный человек Мешлен одобряет

Какое же представление о Марсианском транспорте у нас есть сейчас?

Mars Rover Concept Vehicle

Mars Rover Concept Vehicle (2017)
Да, это реально сделало NASA.

Говорить о какой-то практичности или целесообразности данного куска пластика глупо. Выглядит футуристично и норм.

Во-первых, то что сразу же бросается в глаза — это огромный просвет между колёсами и стеклянная деталь на бампере. Если машина наедет мордой на камень или столкнётся с чем-либо, что будет со стеклом, даже армированным, говорить не стоит. Ну, а посадить машину на днище, когда там больше метра просвета, задача достаточно простая, с учётом того, что вокруг один песок и камни.

Во-вторых, излишне сложный дизайн колёс не делает транспорту для суровых условий чести. Как минимум, большой занимаемый объём уж точно не обрадует миссию, учитывая ограниченность снабжения Марса и то, что машины всё же ездят и в суровых условиях требуют гораздо больше расходников, чем в Земных. Тем более, как менять тут резину, не меняя колесо…

В остальном разбирать данный концепт смысла нет, т.к. дальше пластикового кузова дело не пошло. Тем не менее, эта машина была показана NASA на выставке, т.е. так или иначе популяризирует образ Марсианского транспорта. Собственно, это единственная причина, по которой я стал рассматривать сей пепелац.

Chariot ATV

Chariot ATV из фильма Lost in Space

Уже более интересный концепт транспорта. Начнём с плюсов:

Быстрый доступ к частям подвески, рационально использующийся внутренний объём, возможность развивать приличную скорость, что не мало важно, не забываем про радиацию, если мы колонисты и хотим дожить до 100, то нужно бы себя беречь.

Ну, а теперь по минусам:

Большое расстояние между осями, что не способствует проходимости, невозможно открыть люк без разгерметизации транспорта, ну и убирать изнутри всю пыль будет тем ещё занятием.

Использование большого числа окон, а также отсутствие какого-либо намёка на защиту от радиации и экстремальных температур.

SEV (Space Exploration Vehicle)

NASA's Space Exploration Vehicle: Pimp My Rover
NASA SEV (Space Exploration Vehicle)

Это уже реальный прототипа NASA, который по задумке должен использоваться на Луне и Марсе.

Да, по сути своей это батискаф, поставленный на шасси от промышленного погрузчика, но эта машина всё же показывает нам несколько критериев, которые необходимы на Марсе. А именно:

Рациональное использование пространства и возможность не заносить во внутрь пыль. Для последнего предусмотрено специальное решение, в виде скафандров с док-портами на спине, через которые и будут проходить астронавты во внутрь транспорта. Также предусмотрена и боковая дверь, для стыковки со станцией.

Почему так сложно отправить человека на Красную планету
SEV в составе базы.

Да, данный аппарат строился больше похожим на батискаф, только способный передвигаться по Луне и Марсу. Большое остекление тут не в минус, т.к. разогнаться до каких-то высоких скоростей на данном аппарате не получится чисто физически. Однако малая площадь контакта с поверхностью может способствовать тому, что аппарат застрянет в песках.

IMG_1643.JPG
Эволюция SEV. Данная капсула предусматривает защиту от радиации, т.к. должна быть унифицирована и может предназначаться не только для роверов, но и космических аппаратов.

Rover 2

Несмотря на то, что данный прототип достаточно близко приблизился к тому, что нам нужно, у него есть всё ещё ряд недостатков. К примеру, низкая скорость и малая проходимость, что не позволит использовать данный аппарат для миссий дальше прямой видимости от колонии. Однако, именно этот прототип послужил основой для создания транспорта в Марсианине.

Mars Rover from The Martian
Ровер из фильма Марсианин.

Как ни странно, киношники исправили некоторые огрехи NASA, хотя, без добавления своих не обошлось. Исчез док-порт для костюмов, т.к. в фильме использовались более удобные и компактные версии, а проблема с пылью практически не поднималась. Однако, если просто «пересадить» наш SEV на шасси-платформу от ровера, то у нас получится машина достаточно приспособленная к условиям Марса.

Да, машина теперь не сможет подъехать боком и состыковаться со станцией, конечно, если только стык. порт не будет выдвижным. Однако, рассматривать данную особенность как какое-то обязательное требование не стоит, поетому отсутствие возможности стыковки не критично.

Ровер из фильма Марсианин, наглядно демонстрируется унификация остекления кабины, что очень важно, в случае нестандартной ситуации.
На фото 4х4 версия транспорта, но в тексте я говорю о 6х6 версии.

Конечно, уязвимость переднего остекления нижней части капсулы, с учётом возможности движения на достаточно высокой скорости по поверхности, также остаётся, но в данном случае она решаема. Достаточно рамной конструкции, для поглощения удара, а также замены большей части нижнего остекления кабины на корпусные пластины.

NASA's plans to send astronauts to an asteroid by 2025 moved 10 days closer to being a reality this week, even though the target of that asteroid mission has yet to be found in space.
Вид из кабины SEV. Наглядно демонстрируется, что настолько крупное остекление кабине снизу не требуется, тем более, что на аппарате должно быть огромное число камер.

К тому же в Марсианине нам показали грузовик, пикап, если быть точнее. А это достаточно важно, т.к. большинство концептов не предполагают перевозку реально полезного груза, в данном же случае грузовую платформу можно использовать, как для перевозки грузов, так и для установки на неё модулей, к примеру, для длительных миссий в составе 2-х и более машин (Для страховки). Жилой модуль превращает наш ровер в маленькую базу, которая способна будет какое-то время действовать автономно и производить операции на удалении от основной базы. Также грузовая платформа будет полезна и для доставки грузов снабжения от стартовых площадок к колонии. Учитывая, что с большой вероятностью колония будет под поверхностью, то данная возможность будет актуальна.

Почему колёса?

Думаю, многие задавались логичным вопросом, почему на Марсианской технике используются только колёса, а не гусеницы. Тем более, что гусеницы решат проблемы с проходимостью.

This Is The World’s Fastest Luxury Super Tank
Ripsaw EV-2, в варианте вездехода на 2-х человек.
Изначально Ripsaw платформа является беспилотным танком, шасси которого было использовано для создания линейки вездеходов.

Что же мешает нам использовать резиновые гусеницы?

Они прочные, лёгкие и обеспечивают большую проходимость, но в случае проблем с гусеницами, их замена будет не простым делом, тем более, в условиях Марса. К тому же, нужно понимать, что любые внешние работы должны быть сведены к минимуму риска для человека, т.к. повреждение костюма может привести к сворачиванию миссии или летальному исходу. Так что, гусеницы тут ни разу не вариант, разве что, только для какой-то совсем уж тяжёлой техники, типа строительной, да и то, многоколёсные варианты никто не отменял.

Современное российское судно на воздушной подушке Пардус (ВИДЕО) | Техносфера | Яндекс Дзен
Судно на воздушной подушке.

Кроме гусениц для наземного транспорта есть ещё вариант ховер подвески. Нет, это не фантастическая штуковина, а простое судно на воздушной подушке. Но, думаю, говорить о том, что использовать что-то поднимающее кучу пыли, даже в стоячем состоянии, а также имеющее явные проблемы с управлением, достаточно рискованно. Не редкость, когда суда на воздушных подушках задевают что-то, начав произвольное движение, из-за небольшой разницы в высоте или ветреного потока. Само собой, подобные аппараты ну никак не подходят для условий Марса.

Так, каков же облик Марсианского транспорта?

Ну, вроде бы с концептами и общим представлением мы ознакомились, теперь можно сформулировать образ данной машины.

Это хорошо защищённый от внешних воздействий электрический ровер высокой проходимости, с герметичным шлюзом для посадки/высадки в/из скафандры/ов, максимальной доступностью узлов, а также набором внешних камер для улучшения обзора, оболочка которого содержит защиту от радиации, а колёсное шасси-платформа типа пикап предоставляет достаточно высокую мобильность, в купе с лёгкостью в эксплуатации и обслуживании.

Так что идеальным транспортом для условий Марса является нечто подобное на ровер из Марсианина, но с большим числом физической защиты (Кенгурятник, усил. каркас), с герметичным шлюзом для скафандров и меньшим расстоянием между колёсами.

Похожее изображение

Tesla

Что же насчёт мечты о том, что когда-нибудь Tesla CuberTruck прокатится по поверхности Марса, то они не так далеки от реальности. Ведь, в экспансии Марса SpaceX, явно, будет использовать свой транспорт, а учитывая то, что сама SpaceX машины не производит, то совершенно очевидно, что логотип Tesla будет встречаться практически на каждом авто на Марсе.

Tesla truck on mars
Tesla CyberTruck на Марсе, в представлении художника Pau Esplugas Masvidal.

А вы уже купили Tesla и сделали свой вклад в будущие Марсианские авто?

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

32
Войдите, чтобы видеть ещё 81 комментарий, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Армстронг Н.
Вечность назад

Добрий матеріал. Формулювання проблеми і обмежень. Розбір наявних концепцій вирішення проблеми та порівняльний аналіз недоліків і переваг кожного варіанту. Толкові підсумки-висновки. Як на мене, недостатньо висвітленою лишилася енергетика. Адже на СБ далеко та швидко не заїдеш. Бортовий Кілопауер? Можливо, але стрьомно якось. Мабуть, питання енергозабезпечення колоніального транспорту, будуть доброю темою для наступного дослідження автора. Ну, а щодо мого власного бачення марсіанського транспорту, так скажу таке. Пан дуже слушно зосередив увагу на першочерговій потребі захисту від радіації і підкреслив величезну мороку з пилом. До того ж, колеса, як рушій, теж несуть масу мороки. Сам собою напрошується висновок, що пересування біоодиниць поверхнею мають бути мінімізовані. На початкових фазах освоєння та вивчення Марсу, будь-які вилазки за межі колонії мають робити виключно роботи. Наприклад, як той робо-рій, що я його якось змоделював. https://thealphacentauri.net/53890-epoha-lunohodnih-misiy-dobigaye-kincya/ Питання транспортування біоодиниць гостро постане на порядку денному з появою принаймні двох відокремлених поселень, або одного чи кількох віднесених подалі індустріальних майданчиків. Але в тому випадку без стаціонарної дороги (хайвей, залізніця, гіперлуп) не обійтись. А стаціонарна дорога радикально все змінить в баченні оптимальних транспортних одиниць

Весёлый Илон
Вечность назад

Согласен что ровер из "Марсианин" наиболее близок к нужному прототипу, но не совсем понял про "большую скорость" (зачем? думаю скорости в 40км/ч там будет более чем достаточно на первое время)и расстояние между колесами. Дело в том что уменьшение расстояние между осями дает конечно меньше вероятность попадания валуна между колесами, но при этом и уменьшает длину базы, а значит и маневренность (в случае двух поворотных осей - задней и передней). Мне кажется расстояние в нем было подобрано как раз верно. не забываем про меньшую гравитацию Марса, а значит и проблем с площадью опорной поверхности будет меньше. Намного большей проблемой мне видится именно источник питания и защита от пыли. Особенно с учетом пыльных бурь на Марсе.

Майор Том
Вечность назад

Статья классная, плюсую однозначно. Немного критики. Чисто мое мнение, не обидьтесь. >как менять тут резину, не меняя колесо В полевых условиях ведь колесо легче заменить, чем резину и будет ли вообще там резина, пока неизвестно. >огромный просвет между колёсами Это нужно для увеличения площади основания. Как один из вариантов чтоб усложнить возможность опрокидывания. >разогнаться до каких-то высоких скоростей Если оч.коротко обьяснять, то оч.опасно разгонятся до выс.скоростей на планете с низкой гравитацией. Тут много своих моментов на многобукоФный рассказ. >случае проблем с гусеницами, их замена будет не простым делом На самом деле главная причина это пыль и статическое электричество. Тоесть пыль липнет ко всем поверхностям из-за статич.эл. и лезет во все щели в т.ч. и подшипники и др. трущиеся важные механ. узлы. Где оказывая абразивный разрушающий эффект пускает все это в "разнос". Поэтому, много механики - плохо, мало механики - хорошо. А гусеницы это как раз - много механики) Это больше актуально для Луны, а для Марса не знаю точно, но в какой то степени скорей всего тоже.

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.