Дорога без скафандра: надувные туннели смогут изменить логистику на Марсе

В ближайшее десятилетие человечество может сделать следующий шаг в освоении космоса: отправить пилотируемую миссию на Марс. Однако, как показал недавний анализ, ключевой проблемой станет не только долгий перелет, но и элементарное передвижение по поверхности планеты после прибытия. Исследовательская группа по биоастронавтике и системам жизнеобеспечения (BLiSS) из Мичиганского университета под руководством профессора Нилтона Ренна предложила революционное решение — систему активных герметичных туннелей LATCH. Эта концепция была представлена на ежегодном конкурсе академических инноваций Moon to Mars X-Hab 2026, который проводится при поддержке NASA и Национального фонда космических грантов. 

Суть предложенной инновации заключается в отказе от утомительной и опасной практики каждый раз использовать скафандры для выхода в открытый космос при перемещении между жилыми модулями, посадочными платформами и другими объектами на Марсе. Современные процедуры внекорабельной деятельности требуют многочасовой подготовки, включая предварительное дыхание кислородом, и подвергают людей риску облучения и разгерметизации.

Кроме того, каждый скафандр для выхода в открытый космос, используемый при взлете или посадке марсианского аппарата, добавляет около 560 килограммов к массе полезной нагрузки, что критично для топливного бюджета миссии. Система LATCH предлагает легкие надувные туннели, которые можно активно выдвигать и стыковать с нужным объектом по команде с пользовательского интерфейса, превращая многочасовой переход в несколько минут безопасного перемещения в нормальной атмосфере.

Конструкция туннеля представляет собой инженерное решение, сочетающее гибкость и надежность. Основу составляет надувная оболочка, усиленная несущими кольцами и системой выдвижных поручней. Пассивный механизм выдвижения, приводимый в действие двигателями, позволяет точно наводить туннель на люк назначения, а встроенные датчики, использующие лидары и компьютерное зрение, обеспечивают постоянный контроль траектории и коррекцию курса.

После успешной стыковки пространство туннеля медленно заполняется кислородно-азотной смесью, и только после подтверждения безопасности от датчиков и наземных диспетчеров по нему могут пройти члены экипажа с грузом. В случае нештатной ситуации предусмотрена автоматическая активация систем оповещения и вспомогательных поручней для эвакуации.

Важной особенностью концепции является ее модульность и возможность уборки туннелей, когда они не используются. Это решает сразу несколько проблем: предотвращает накопление ненужной инфраструктуры на поверхности Марса, снижает риск повреждения от метеоритов и космического мусора, а также защищает внутреннее пространство от накопления радиоактивного излучения и агрессивной марсианской пыли.

Для проверки работоспособности идеи команда BLiSS создала полноценные трехмерные модели в системах автоматизированного проектирования и построила физический прототип демонстрационного образца вместе с системой приводов и управляющим программным обеспечением. Параллельно была разработана комплексная матрица рисков, охватывающая технические, временные, финансовые аспекты и вопросы безопасности.

Особое внимание исследователи уделили снижению потенциальных угроз. Например, чтобы предотвратить деформацию конструкции под весом астронавтов, предлагается усилить туннель дополнительными балками перекрытия и выдвижным полом. Для минимизации риска неточной стыковки используется многосенсорный подход с перекрестной проверкой данных, что гарантирует высокую точность даже в сложных условиях марсианского ландшафта.

Интересно, что аналогичную идею разрабатывает и команда инженерного факультета Университета Болдуина Уоллеса (Baldwin Wallace University) с проектом TREAD, где для выдвижения туннелей предлагается использовать систему двойных тросов и лебедок, что обеспечивает гибкость при адаптации к неровной местности.

В итоге предложенная система LATCH представляет собой не просто техническую новинку, а возможный ключевой элемент будущей марсианской инфраструктуры, способный повысить эффективность и безопасность длительных экспедиций. Устраняя необходимость в скафандрах для каждодневных перемещений, она экономит драгоценное время, снижает массу полезной нагрузки и топливные расходы, а главное минимизирует риски для здоровья астронавтов. Внедрение подобных герметичных туннелей станет важным шагом к созданию постоянных поселений на Красной планете, и, как показывают текущие разработки, инженеры уже готовы предложить практичные решения для вызовов, которые принесет нам межпланетная эра.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях