Лазерный ровер предназначен для исследования темных кратеров Луны

Солнечный свет — это не просто источник энергии на Земле, он может работать и на Луне, и на Марсе. Но есть некоторые места, куда ровер на солнечных батареях просто не может добраться, например полярные регионы Луны, которые постоянно находятся в тени.

Теперь, ESA представило в общих чертах новую систему, когда посадочный аппарат направляет лазер на ровер, чтобы он мог получать энергию на расстоянии.

Данные нескольких орбитальных аппаратов показали, что в полярных регионах Луны находится большое количество водорода, что говорит о наличии водяного льда. И это не совсем удивительно — на дно некоторых из этих кратеров никогда не попадают лучи прямого солнечного света, и такая ситуация продолжается в течение миллиардов лет.

Это делает эти регионы заманчивой возможностью для разведки. Но проблема в том, что людям там будет холодно, и даже роботам может быть трудно, особенно если они работают на солнечной энергии. Но в новом исследовании команда инженеров ESA предложила систему для питания именно такого ровера.

Проект известен как PHILIP (Питание роверов лазерной индукцией высокой интенсивности на планетах). И как следует из названия, он будет использовать лазеры для питания роверов, движущихся в темноте.

Идея состоит в том, что посадочный аппарат и ровер будут отправлены вместе и совершат посадку в солнечном регионе на поверхности Луны. Спускаемый аппарат снабжен солнечной панелью и передает энергию на ровер, направляя на него инфракрасный лазер мощностью 500 Вт.

У ровера будет собственная версия солнечной панели, специально разработанной для преобразования инфракрасного света в электричество для работы его систем. Группа инженеров утверждает, что фотодиоды, выстилающие края панели, будут удерживать ее на лазерном луче с точностью до сантиметра. Этот метод, очевидно, позволил бы роверу перемещаться на расстоянии до 15 км от посадочного аппарата.

Лазер также может быть использован в качестве системы двусторонней связи. Модулирующий светоотражатель на одной из солнечных панелей ровера может отправлять данные, закодированные в световые импульсы, обратно на посадочную площадку.

Проект даже дошел до того, что было выбрано идеальное место на Луне для такого рода миссии — хребет возле кратера Шеклтона на южном полюсе Луны. Отсюда ровер может спускаться по пологому склону всего в 10 градусов и доехать до одного из трех небольших кратеров с постоянной тенью. Расположенные на расстояниях 4,6, 5,7 и 7,1 км, все три находятся в пределах досягаемости лазера.

Конечно, есть альтернативы солнечной энергии. Многие космические аппараты, такие как марсоход Curiosity и предстоящий ровер Perseverance, работают на ядерных реакторах, но это работает не во всех сценариях.

«Стандартным предложением для такой ситуации является оснащение ровера ядерными радиоизотопными термоэлектрическими генераторами», — говорит Мишель Ван Виннендаль, инженер-робототехник ESA.

«Но это создает проблемы сложности, затрат и управления температурным режимом — марсоход может настолько сильно прогреться, что поиск и анализ образцов льда фактически становится непрактичным».

Команда инженеров говорит, что проект PHILIP готов для последующих программ, чтобы потенциально начать прототипирование и тестирование.