Представьте: на красную пыль Марса выкатывается не привычный шестиколёсный вездеход, а нечто совершенно иное — шар, который неуклюже, но упорно перекатывается, забрасывая вперёд механическое щупальце. Звучит как кадр из фантастического фильма, но в начале 2006 года эта идея получила не только одобрение, но и солидное финансирование. Институт передовых исследований NASA выделил 400 тысяч долларов на разработку шарообразных роботов, которых журналисты тут же окрестили «колобками». И пусть с тех пор марсианские программы ушли далеко вперёд — достаточно вспомнить, как марсоход впервые заглянет на 2 метра под Марс, чтобы найти жизнь с помощью спектрометра Enfys, — сам замысел крошечных юрких сфер остаётся одной из самых необычных страниц в истории планетных исследований.

Почему шар, а не марсоход

К тому моменту по поверхности Марса уже вовсю колесили Spirit и Opportunity — два шестиколёсных гиганта, которые оправдывали каждый потраченный на них доллар. Но у любой конструкции есть пределы. Обычный марсоход не пролезет в узкую расщелину, не заглянет под скальный козырёк, не скатится в небольшую пещеру. Даже его рука-манипулятор имеет ограниченный радиус действия. А ведь именно там, в тенистых укрытиях, по мнению учёных, могло сохраниться то, что на открытой поверхности давно уничтожено радиацией и перепадами температур: вода, биомолекулы, возможно — следы древней жизни.

Разработчики проекта, Пенелопа Бостон и Стивен Дубовски, предложили радикальное решение: заменить одно универсальное устройство целым роем специализированных мини-роботов. Каждый такой шар нёс бы ограниченный набор приборов, но зато мог добраться туда, куда Spirit и Opportunity даже не мечтали заглянуть. Идея не была совсем уж новой — ранее уже звучали предложения осваивать планеты «космическими флотилиями», чтобы потеря нескольких аппаратов не ставила крест на всей миссии. Но конкретный облик этих аппаратов до Бостон и Дубовски никто толком не описывал.

Искусственный мускул и скорость улитки

Главная инженерная изюминка «колобка» — способ передвижения. Вместо колёс или гусениц шар использует так называемый «искусственный мускул». Принцип прост, но на первый взгляд кажется почти комичным: робот выбрасывает этот мускул наружу, тот находит точку опоры — камень, выступ, трещину — а затем подтягивает всю сферу к себе. Представьте себе ящерицу, которая выбрасывает язык, цепляется за ветку и подтягивает тело. Только медленно, очень медленно.

Расчётная скорость такого аппарата составляла всего один метр в час. На первый взгляд — черепашьи темпы. Но если сравнить со средней скоростью громоздких шестиколёсных марсоходов, разница оказывается не столь драматичной. Spirit и Opportunity тоже не были спринтерами: их реальная скорость по пересечённой местности редко превышала несколько метров в час, а с учётом остановок для анализа и осторожного маневрирования «колобок» мог бы даже не уступать им в эффективности покрытия территории.

Рой вместо одиночки

Бостон и Дубовски мыслили не одним шаром, а целой командой. Их замысел предполагал, что на Марс отправится не один универсальный робот, напичканный всем возможным оборудованием, а множество узкоориентированных «колобков». Один несёт камеру, другой — датчик влажности, третий — миниатюрный спектрометр. Вместе они образуют исследовательскую сеть, которая прочёсывает труднодоступные участки и передаёт данные на базовую станцию.

Такой подход решал сразу несколько проблем. Во-первых, удешевление и упрощение каждого отдельного аппарата: потеря одного шара не означает провал миссии. Во-вторых, возможность параллельной работы: пока один «колобок» изучает трещину, другой обследует соседний кратер. В-третьих, сама форма шара давала неожиданное преимущество — его можно было просто сбросить с посадочного модуля без сложных систем ориентации. Упал, покатился, замер, выбросил мускул — и начал работать.

Что искали и почему не нашли

К 2006 году марсоходы уже передали тысячи снимков и массу данных о геологии Марса, но главный вопрос оставался без ответа: есть ли там жизнь или хотя бы её следы? На поверхности воду или биомолекулы обнаружить не удалось. Учёные предполагали, что всё это может быть спрятано на небольшой глубине — буквально в нескольких сантиметрах под слоем пыли и реголита. Но чтобы туда проникнуть, современного оборудования было недостаточно. Буры и манипуляторы марсоходов имели ограниченную досягаемость, а тащить на планету полноценную буровую установку было слишком дорого и сложно.

«Колобки» не могли бурить, но их способность забираться в естественные углубления и трещины открывала доступ к слоям, которые ещё не подверглись полному разрушению. Если где-то в пещере сохранилась замёрзшая вода или органические молекулы, шар с соответствующим датчиком мог бы их зафиксировать. И хотя проект не был реализован в том виде, сама логика поиска жизни в укрытиях осталась актуальной. Сегодняшние миссии, такие как «Розалинд Франклин» с её спектрометром Enfys, идут тем же путём — заглядывают глубже, под поверхность, куда не достаёт радиация.

Судьба идеи

Институт передовых исследований NASA — структура, которая специально создана для поддержки рискованных и нестандартных концепций. 400 тысяч долларов на 2006 год — сумма скромная по космическим меркам, но достаточная для проработки концепта и создания прототипов. Получили ли Бостон и Дубовски продолжение финансирования, были ли построены действующие образцы — источники умалчивают. Известно лишь, что идея получила официальное одобрение и начальный бюджет.

Почему же мы не видим «колобков» на Марсе сегодня? Возможно, технические трудности оказались серьёзнее, чем предполагалось. Искусственный мускул должен работать в условиях экстремальных температур и абразивной пыли, которая выводит из строя механизмы. Возможно, концепция роя мини-роботов просто опередила своё время — сейчас, с развитием микроэлектроники и автономных систем, она снова становится актуальной. А может быть, проект тихо перешёл в другие руки и воплотился в каких-то иных формах — например, в прыгающих или ползающих микророботах, которые разрабатываются для астероидов и лунных миссий.

Так или иначе, сама история «роботов-колобков» — яркий пример того, как в освоении космоса причудливо переплетаются смелая фантазия и инженерный расчёт. И пусть пока по красным пескам катятся только колёса, а не шары, сама мысль о том, что будущие исследователи Марса могут напоминать персонажей детской сказки, заставляет улыбнуться и задуматься: а что ещё из самых странных идей однажды получит свой шанс?