Зачем людям летать в космос, если есть роботы? Например, андроид Фёдор

498

Прямо сейчас готовится две крупные миссии на Луну и Марс. Учёные моделируют такие полёты на суперкомпьютерах, чтобы просчитать физические и психологические угрозы. При этом стремительно развивается робототехника. Мы фактически в прямом эфире наблюдали, как аппарат Rosetta опустил на комету аппарат Филы, чтобы её исследовать. На МКС только что доставили андроида Фёдора (FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research, он же Skybot F-850). Зачем вообще отправлять в рискованные космические полёты людей, если у нас есть умные и умелые роботы? На этот вопрос Digger попросил ответить Александра Хохлова, инженера-конструктора космического приборостроения, члена Северо-Западной организации Федерации космонавтики России.

Александр Хохлов

Внештатный автор

Каких роботов уже используют в космосе

Робот Фёдор, конечно, не первый андроид на Международной космической станции. Почти с самого начала работы МКС на ней используются различные робототехнические средства.

C 2001 года в американском сегменте станции работает большой канадский манипулятор Canadarm2, с 2008-го — не такой большой, но более проворный, двурукий манипулятор Dextre. Оба передвигаются за бортом станции. На японском модуле Kibo тоже стоит манипулятор, одна из функций которого — запуск студенческих наноспутников.

Внутри МКС много лет работал американский антропоморфный Robonaut 2. Он запомнился первым рукопожатием человека и андроида в космосе. После модернизации робот сломался и его вернули на Землю на корабле Dragon.

Также на станции побывало несколько небольших человекоподобных японских роботов — в рамках образовательных программ.

Основная задача Фёдора — популяризация космонавтики. Говорить о какой-либо практической пользе рано

На российском сегменте МКС робототехнических средств долгое время не было. Только в 2010-е годы начались работы в рамках двух проектов. Первым был аналог Robonaut 2 — теперь он известен как Фёдор. Его создало НПО «Андроидная техника». Второй — аналог канадского Dextre для работы за бортом станции, «Косморобот». Это творение ЦНИИ робототехники и технической кибернетики.

К сожалению, в 2019 году работы над «Космороботом» были приостановлены по двум причинам: отсрочка запуска нового научно-энергетического модуля, на поверхности которого должен был работать бот, и сокращение части бюджета «Роскосмоса», предназначенного для создания космического научного и бортового оборудования.

Андроиду Skybot F-850 повезло: его лётный образец был готов к испытательному полёту беспилотного транспортного корабля «Союз МС-14» на ракете «Союз-2.1а». Ракета ранее использовалась только для грузовых кораблей «Прогресс» и должна полностью заменить прошлую версию «Союз-ФГ». Со второй попытки 27 августа «Союз» пристыковался к МКС и робот Фёдор попал на станцию. Но уже 7 сентября спускаемый аппарат корабля вместе с андроидом и результатами научных экспериментов вернётся на Землю.

Роботы в космосе

Candarm 2

Dextre

«Косморобот»

Robonaut 2

Skybot F-850 (Фёдор)

Что робот Фёдор будет делать на МКС

Действовать Фёдор может только в герметичном внутреннем пространстве МКС. С роботом будет работать только один подготовленный космонавт — Александр Скворцов. Фёдор копирует движения человека, облачённого в специальный костюм и перчатки.

Robonaut 2 управляли и астронавты, и специалисты с Земли. Создатели Фёдора хотят сделать так, чтобы им можно было управлять дистанционно, но для этого «Роскосмосу» нужно ввести в полноценную эксплуатацию спутниковую систему ретрансляции «Луч» — аналог американской системы TDRSS. Она нужна для создания широкополосного канала связи между Центром управления полётами в подмосковном Королёве и российским сегментом МКС.

«Роскосмос» обещает использовать человекоподобных аватаров в дальнем космосе

Основная задача Фёдора — популяризация космонавтики, говорить о какой-либо практической пользе рано. Его действия будут снимать на видео. Человек пока гораздо лучше приспособлен к работе внутри космической станции, чем самые совершенные роботы-аватары, потому что космонавт может действовать и при отсутствии связи с Землёй, и в случае потери электропитания.

Сегодня более актуальная тема — разработка роботов, которые под управлением людей могут выполнять задания вне станции, а не внутри, как это регулярно делают канадский и японский манипуляторы. Они перемещают грузы, инспектируют поверхности станции, стыкуют грузовые корабли и новые модули, перемещают астронавтов в рабочую зону, когда им нужно отремонтировать оборудование в открытом космосе.

Антропоморфный робот-спасатель Фёдор во время прохождения испытаний под руководством Фонда перспективных исследований на базе научно-производственного объединения «Андроидная техника». Робот выполняет задания под управлением оператора. Фото: Донат Сорокин / ТАСС

Заменят ли андроиды людей в межпланетных миссиях

Считается, что робот — машина, «которая воспринимает, мыслит и действует». То есть у него должны быть датчики, компьютер с программным обеспечением и исполнительные механизмы. Формально все автоматические межпланетные станции, напланетные роверы (например, луноходы и марсоходы) и даже космические корабли с людьми являются роботами.

Эти роботы в значительной степени автоматизированы, люди только программируют дополнительные задачи. К примеру, компьютер американского марсохода Curiosity самостоятельно контролирует работу приборов, температурный режим, передачу данных на Землю и другое. Но он не решает, куда ехать, что именно изучать или фотографировать. Эти задания присылают специалисты ЦУПа.

Анонсируя отправку андроида Фёдора на МКС, представители «Роскосмоса» заявили, что планируют использовать человекоподобных аватаров в полётах в дальний космос, например на Луну.

Снимок, сделанный с марсохода Curiosity. Фото: NASA

Роботы способны исследовать космос, но вот освоить его под силу только людям

Но в мире такой тенденции нет. Причин для этого несколько: задержка сигнала, использование в космосе дорогой, но очень «простой» и надёжной электроники, которая не подходит для современных систем искусственного интеллекта. Да и очень мало инструментов требуют антропоморфных держателей, поэтому удобнее сделать универсальные роборуки.

Уже сегодня в американском сегменте МКС есть много новейшего автоматизированного оборудования, которое самостоятельно выполняет эксперименты, связывается напрямую с учёными на Земле. Космонавты и астронавты обычно выполняют работу лаборантов и ремонтников: разгружают и устанавливают сменные элементы, устраняют неисправности, упаковывают результаты работы для возвращения на Землю.

Андроид Фёдор и похожие на него аватары будут полезны в местах, где живут и работают космонавты, например в будущих напланетных научных базах. Они смогут использовать универсальный набор инструментов. А роботов можно будет отправить на специальные работы, которые угрожают жизни и здоровью человека, — например, при проблемах с атомным реактором. Но это случится нескоро.

Ноги робота Фёдора. Фото: Александр Овчаров / РИА «Новости»

Руки робота Фёдора. Фото: Александр Овчаров / РИА «Новости»

Запуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблём «Союз МС-14» с космодрома Байконур. Он доставил Фёдора на МКС. Госкорпорация «Роскосмос» / ТАСС

Люди в космосе и на Земле работают одинаково, но с некоторыми нюансами для здоровья (невесомость, радиация, шум вентиляции и другое). Главное преимущество человека — автономность. В отличие от роботов, астронавты и космонавты могут активно действовать в аварийных условиях без связи с Землёй, находить решения задачам, которые не предусмотрены программой полёта. Например, они несколько раз успешно ликвидировали аварийные ситуации на станции «Мир» и на МКС. Также им пришлось ремонтировать орбитальный телескоп «Хаббл», в том числе устранять дефект главного зеркала.

Роботы способны исследовать космос, но вот освоить его под силу только людям.