Інженери представили нового робота, який зможе досліджувати Марс утричі швидше

• Робот ANYmal D, оснащений маніпулятором DynaArm, здатний автономно досліджувати поверхню Марса, долаючи складний рельєф і працюючи в умовах, небезпечних для колісних систем.
• Експерименти показали, що напівавтономний режим роботи дозволяє ANYmal D досліджувати три цілі за 12 – 15 хвилин, підвищуючи ефективність збору наукової інформації на 50% порівняно з ручним управлінням.

Проблема затримок зв'язку з Марсом роками гальмує науковий прогрес, роблячи управління роверами повільним процесом. Нове дослідження пропонує вихід – використання напівавтономних крокуючих роботів, оснащених передовими інструментами, які здатні виконувати складні завдання без постійної допомоги людей.

У чому головна особливість нових роботів?

Група науковців опублікувала результати випробувань робота ANYmal, який демонструє вражаючі результати у швидкості дослідження. Сучасні марсоходи, такі як Curiosity та Perseverance, хоча й мають автономні функції, все ще сильно залежать від покрокових команд із Землі, що обмежує їхнє пересування лише десятками чи сотнями метрів на добу. Новий же сценарій пропонує напівавтономних, науково орієнтованих роботів, які вийдуть за сучасні рамки у дослідженні поверхні планет, пише SciTechDaily.

Дивіться також NASA готує перший ядерний корабель до Марса: запуск уже у 2028 році

Робот ANYmal D – це чотиринога платформа вагою близько 60 кілограмів (включаючи маніпулятор), яка здатна працювати автономно протягом 90 хвилин у режимі безперервної ходьби. На відміну від колісних систем, крокуючий робот може долати круті схили кратерів, пересуватися скелястою місцевістю та працювати в умовах, де звичайні ровери ризикують застрягнути або взагалі перекинутися.

Для проведення аналізів робот використовує 6-ступеневий маніпулятор DynaArm вагою 10 кілограмів, на якому встановлено два ключові наукові прилади: мікроскоп MICRO та спектрометр Raman (MIRA XTR).

Автономний робот ANYmal і його головні прилади / Фото Gabriela Ligeza та інші

• Мікроскоп MICRO здатний робити знімки з полем зору 25,1 міліметра на 20,1 міліметра на відстані близько 5 сантиметрів, працюючи у спектрах від ультрафіолетового до ближнього інфрачервоного (395, 470, 525, 620 та 940 нанометрів).
• Раманівський спектрометр дозволяє визначати мінеральний склад порід на відстані 0,6 – 0,7 метра без необхідності безпосереднього контакту. Це критично важливо для ідентифікації ресурсів (ISRU) та пошуку біосигнатур.

Автономний робот ANYmal / Фото Tomaso Bontognali

Перші тести вражають

Під час експериментів у лабораторії Marslabor Університету Базеля було протестовано два підходи: напівавтономне дослідження кількох цілей одночасно та традиційне управління однією ціллю під наглядом людини.

Результати, які команда вчених опублікувала у журналі Frontiers in Space Technologies, виявилися приголомшливими. Напівавтономний режим дозволив роботу дослідити три цілі за 12 – 15 хвилин, тоді як робота під повним контролем оператора для тих самих завдань тривала 41 хвилину.

Таким чином, швидкість збору даних зросла майже втричі, а ефективність отримання корисної наукової інформації була на 50% вищою у напівавтономному режимі.

Автономний робот ANYmal під час імітації роботи на Марсі / Фото Gabriela Ligeza та інші

Робот успішно ідентифікував зразки гіпсу, карбонатів та сірки в умовах, що імітували марсіанські, а також дуніт, анортозит і рутил на майданчику, що імітував Місяць. Габріела Лігеза прокоментувала, що інтеграція візуальних даних MICRO та спектроскопії Raman забезпечує надійну інтерпретацію цілей.

Наші результати показують, що відбір проб із кількома цілями оптимізує використання інструментів і прискорює збір даних,
– каже науковиця.

Які виклики ще треба подолати?

Попри успіх, розробники виявили й певні виклики. Наприклад, вибір цілей із великої відстані іноді призводив до помилок у позиціонуванні маніпулятора, а вібрації під час ходьби могли розмивати зображення мікроскопа.

Проте ці проблеми планують вирішити за допомогою автономної перевірки якості знімків та використання систем візуального наведення безпосередньо біля об'єкта.

Автономний робот ANYmal / Фото Tomaso Bontognali

Яка фінальна мета проєкту?

Впровадження таких роботів у майбутні місії дозволить значно скоротити час на розвідку територій та підготовку до детального збору зразків, що є критично важливим для успіху експедицій на Марс та Місяць.

Наразі минають роки, перш ніж учені встигають дослідити хоча б один кратер. Якщо вдасться прискорити процес, це дозволить операторам марсоходів переходити від однієї цілі до іншої в рамках життєвого циклу одного апарата, а не запускати інші за мільярди доларів.

Дивіться також На Марсі знайшли несподіваний метал, який міг зробити можливим стародавнє життя

Які машини зараз досліджують Марс?

Станом на 2026 рік на поверхні Марса реально працюють лише два марсоходи – обидва належать NASA. Це Curiosity і Perseverance. Інших активних роверів зараз немає: китайський Zhurong фактично припинив роботу ще раніше і не відновився.

• Curiosity працює на Марсі з 2012 року і вже більше десятиліття досліджує кратер Гейла та гору Шарп. Його основна задача – зрозуміти, чи були на Марсі умови, придатні для життя в минулому. Попри свій вік, він досі функціонує і продовжує аналізувати породи, знаходячи органічні молекули та сліди давніх водних процесів.
• Perseverance – новіший апарат, який прибув у 2021 році в кратер Єзеро. Його місія більш "просунута": він не просто вивчає середовище, а шукає прямі ознаки давнього мікробного життя і збирає зразки порід, які в майбутньому планують доставити на Землю. Він також активно використовує автономну навігацію та сучасні інструменти, включно з підповерхневим радаром.

Обидва ровери працюють паралельно, але в різних регіонах і з різною науковою логікою – фактично "закривають" різні епохи історії Марса. Curiosity досліджує більш молоді геологічні шари, тоді як Perseverance працює з одними з найдавніших ландшафтів планети, де колись були озера та річки.

Дивіться також SpaceX вперше летить до Марса: NASA погодило місію з європейським ровером на борту

Конкурентів не бракує: що пропонують інші розробки?

Сьогодні дослідження Марса вже не обмежуються класичними марсоходами. Розробка рухається у бік складних багатокомпонентних систем – де працюють не один робот, а цілий "ланцюг" апаратів: ровери, дрони, посадкові модулі й навіть ракети. Центральною ідеєю є повернення зразків на Землю та підготовка до пілотованих місій.

Одним із ключових проєктів залишається програма Mars Sample Return – спільна ініціатива NASA і ESA. У її рамках розробляли кілька роботизованих компонентів. Серед них – посадковий модуль із маніпулятором (Sample Transfer Arm), невелика ракета для запуску з поверхні Марса (Mars Ascent Vehicle) та навіть два автономні гелікоптери, які мали б підбирати зразки, якщо основний ровер не впорається. Це вже інша логіка дослідження – не просто "їздити і фотографувати", а виконувати складні логістичні операції на іншій планеті, пише Universe Today.

Одна з концепцій, яка дозволить нам отримати зразки породи з Марса / Зображення NASA/ESA

Окремо варто згадати концепцію так званого "fetch rover" – допоміжного марсохода, який мав би збирати контейнери зі зразками, залишені попередніми місіями. Хоча пізніше ставку зробили на те, що цю роль виконає сам Perseverance, ідея додаткових роботів-кур’єрів нікуди не зникла і залишається частиною альтернативних архітектур місій.

Паралельно Європа розвиває власний повноцінний науковий марсохід – Rosalind Franklin. Його запуск наразі планують на кінець десятиліття. Це принципово інший тип ровера: він здатен бурити поверхню на глибину до кількох метрів, щоб шукати біомаркери, захищені від радіації. Такий підхід прямо орієнтований на пошук слідів життя, а не лише геологію.

Марсохід Rosalind Franklin / Фото ESA

Ще одна важлива тенденція – розвиток автономності. Уже зараз тестують системи, де штучний інтелект самостійно планує маршрути ровера без участі людей. Це означає, що майбутні роботи будуть значно менш залежні від команд із Землі та зможуть швидше реагувати на складний рельєф і наукові можливості. У перспективі це дозволить запускати більш "самостійні" експедиції, які працюють як автономні дослідницькі системи.

Також з’являється клас допоміжних роботів – повітряних і стаціонарних. Прикладом є концепція марсіанських гелікоптерів наступного покоління (розвиток технології Ingenuity), які виконуватимуть розвідку місцевості, транспортування невеликих вантажів або навіть підтримку інших роботів. У довгостроковій перспективі розглядають і стаціонарні роботизовані платформи, які готуватимуть інфраструктуру для людей – наприклад, автономно будуватимуть укриття чи добуватимуть ресурси.