Рассматриваются проблемы создания роботов для использования в составе средств лунной базы (ЛБ). Цель работы — оценить номенклатуру, суммарные весовые и энергетические характеристики лунной робототехники в рамках достаточно подробного отечественного проекта ЛБ. О современных зарубежных проектах можно найти лишь скудные журналистские сообщения, из которых следует, что в них (и прежде всего — в США) главенствует концепция освоения Луны астронавтами. Ниже рассматривается альтернативная — традиционно отечественная концепция освоения Луны автоматами с минимальным использованием людей-космонавтов.

В связи с этим важно отметить, что во всех серьёзных и полуфантастических отечественных и зарубежных проектах ЛБ явным и неявным образом предполагается использование роботов. Необходимость в создании робототехники ЛБ для замены космонавтов роботами там, где это будет необходимо и возможно, достаточно очевидна. Но подробности такого использования, а именно: вопросы спецификации состава и характеристик операций, выполняемых роботами в системе средств лунной базы, особенностей конструкции роботов и их систем управления в лунных условиях и др. — практически отсутствуют.

У лунной робототехники есть важная особенность. Обычно под роботом понимается машина, способная функционировать в заранее «недоопределённой» среде полностью автоматически. Этому классу машин обычно противопоставляется класс дистанционно управляемых машин, неспособных функционировать без сигналов оператора. По целому ряду причин (запаздывание сигналов управления, большая длительность ряда операций, априорная неясность обстоятельств функционирования) лунные роботы, скорее всего, будут принадлежать к рассматриваемому в докладе промежуточному классу — дистанционно управляемых машин с супервизорным управлением, т.е. машин, способных автоматически выполнять достаточно сложную программу операций, дистанционно задаваемых командами оператора.

Для определения задач и особенностей конструкции роботов ЛБ был использован наиболее подробный в оценках параметров, способов и сроков создания проект крупной промышленной ЛБ [1] (2005 г.). Анализ его содержания показал, что в состав лунной робототехники должны входить, во-первых, обычно упоминаемые виды роботов ЛБ, а именно:

• транспортные и грузоподъёмные роботы ЛБ и её космодрома — 13 типов,
• строительные и горнодобывающие роботы-бульдозеры — 16 типов,
• роботы энергосистемы — не менее 6 типов,
• роботы радиокомплекса — 4 типа,
• роботы в составе производственных циклов металлургического, топливного и детале-изготовительного заводов — не менее 8 типов,
• роботы научно-исследовательского комплекса — не менее 2 типов.

• ремонтные роботы — 4 типа (для дистанционного ремонта техники),
• подвижные зрительные роботы — 2 типа (для зрительного контроля).

Оценки на ранней стадии проектирования габаритно-массовых свойств лунных машин определены из соображений конструктивного и геометрического подобия луноходов и земных машин по их характерному размеру, в качестве которого принят размер полезной нагрузки. Полученные максимальные оценки характеристик лунной робототехники при обеспечении грузопотока 150 т каждые 4 земных дня (7000 т за 5 лет) и строительства ЛБ с энергосистемой в 400 МВт таковы:

• число роботов всех типов и их операторов — не менее 70;
• суммарная масса роботов — порядка 440 т;
• максимальная суммарная установочная мощность — 660 кВт;
• 8-часовое потребление одного большого робота — 480 кВт/ч
• требуемый ресурс (с дистанционным ремонтом) — 50 лет.

Приведенные оценки весовых затрат на создание лунной робототехники и её энергопотребления показывают, что они составляют около 1% требуемого весового грузопотока и 1% проектных энергоресурсов ЛБ.

Следует отметить, что лунная робототехника с супервизорным управлением требует существенного развития наземного центра управления ЛБ и расширения полосы радиолиний для передачи операторам на Земле текущего цифрового и зрительного состояния каждого из роботов.

1. Еськов Ю.М. Экологически чистая мировая электроэнергетика и космонавтика в XXI веке. М. (издание автора), отпечатано в ИСЭМ СО РАН, 2005, 144с.