NASA испытала ровер ERNEST для движения по скалам боком

NASA провела в пустыне Колорадо полевые испытания экспериментального ровера ERNEST, созданного в Лаборатории реактивного движения JPL. Платформа получила активную подвеску, умеет ехать боком, менять режимы движения и буквально «перешагивать» препятствия. В агентстве рассматривают проект как стенд для будущих луноходов и марсоходов, которым придётся работать на крутых склонах и в зонах со сложным освещением.

По данным NASA, в марте ERNEST за семь дней испытаний прошёл около 26 км и находился в движении 37 часов при минимальном участии инженеров. На отдельных участках он разгонялся до 1 км/ч. Это примерно на порядок выше, чем типичная скорость автономного передвижения нынешних марсоходов Curiosity и Perseverance на сложном рельефе, где машинам часто приходится останавливаться для оценки маршрута и передачи данных на Землю.

Главное отличие ERNEST от прежних роверов NASA в подвеске. Вместо классической пассивной схемы, которая использовалась со времён Sojourner и затем на Spirit, Opportunity, Curiosity и Perseverance, новый аппарат опирается на активную систему. Она позволяет не только перераспределять нагрузку между колёсами, но и выбирать способ движения под конкретное препятствие.

Инженеры заложили несколько режимов: обычный колёсный ход, движение «змейкой», боковой «крабовый» ход и «шагание», когда колёса помогают машине выбираться на уступы. При необходимости система возвращается в более экономичный пассивный режим. Для лунной техники это важная деталь, потому что каждый лишний ватт на поверхности обходится дорого, особенно в полярных районах с длинными тенями и ограниченной генерацией энергии.

ERNEST обучали через reinforcement learning. В JPL собрали цифровую модель ровера, загрузили в неё телеметрию о поведении машины на разных типах грунта и запускали симуляции на вычислительном кластере. Затем алгоритмы проверяли на площадке Mars Yard, где имитируют песчаные гребни, каменные завалы, ступени и крутые уклоны. Такой подход давно используют в робототехнике, чтобы сократить число дорогих натурных тестов и быстрее доработать логику управления.

Как работает ровер ERNEST

Марсоходы NASA десятилетиями делали ставку на надёжность, а не на скорость. Sojourner в 1997 году доказал сам принцип работы мобильной платформы на другой планете. Spirit и Opportunity в 2004 году показали, что такая схема может работать годами, хотя оба аппарата регулярно теряли время на объезд крупных камней и выбор безопасной траектории. Curiosity и Perseverance получили более мощные компьютеры и улучшенную навигацию, но сохранили ту же общую философию: сначала не застрять, потом доехать.

У будущих лунных миссий задача жёстче. В районе южного полюса Луны, куда нацелены программы Artemis, Солнце висит низко над горизонтом. Из-за этого камера видит контрастные тени, а небольшой камень может выглядеть как глубокая яма. Кроме того, там много кратеров, уступов и рыхлого реголита. Для таких условий ровер с возможностью менять геометрию подвески и идти боком выглядит практичнее, чем классическая схема с фиксированным характером хода.

Интерес к таким платформам есть не только у NASA. Китайский лунный ровер Yutu-2 работает на обратной стороне Луны с 2019 года и тоже сталкивается с ограничениями рельефа и освещения. Японское агентство JAXA вместе с Toyota разрабатывает герметичный лунный вездеход для экипажей, а частные компании тестируют небольшие роботы для коммерческих миссий. На этом фоне ERNEST выглядит не как разовая демонстрация механики, а как часть более широкой гонки за мобильностью вне Земли.

Есть и внутренний для NASA мотив. Агентство уже сталкивалось с тем, что сложные планетные миссии упираются не в научные приборы, а в логистику на поверхности. Отмена лунного ровера VIPER в 2024 году показала, насколько болезненными могут быть перерасходы и переносы сроков. Тестирование отдельных технологий на сравнительно компактных стендах вроде ERNEST позволяет снизить риск до того, как подвеска и автопилот попадут в дорогую лётную миссию.

Следующий этап для команды JPL состоит в том, чтобы связать выбор режима подвески с планированием длинного маршрута. То есть ровер должен не просто реагировать на камень перед собой, а заранее понимать, какой участок выгоднее пройти «шагом», где достаточно обычного хода, а где дешевле по энергии объехать препятствие. Если эти алгоритмы доведут до лётной готовности, NASA получит основу для аппаратов с заметно большим суточным пробегом. Для лунных миссий конца десятилетия это уже не инженерное украшение, а способ расширить реальный радиус научной работы.