Американское аэрокосмическое агентство NASA приступило к испытаниям роботизированного манипулятора, способного произвести революцию в космической технике: для его работы не требуется система нагрева, что обеспечит крайне широкую область применения.
Источник изображения: nasa.gov
Манипулятор получил название COLDArm (Cold Operable Lunar Deployable Arm), и он предназначается для работы в районе Южного полюса Луны, где США планируют построить постоянно действующую базу — там же до этого момента будут производить посадку предстоящие миссии Artemis. Проблема этого региона в том, что его температура ниже, чем на поверхности Марса. Современные посадочные модули и роверы NASA оборудуются бортовыми нагревателями, которые поддерживают необходимую температуру смазки, которая требуется для обеспечения подвижности деталей, и работоспособности контроллеров — они не могут функционировать при температуре -173 °C, сопутствующей лунной ночи.
Двухметровый COLDArm обходится без нагревателя благодаря сочетанию материалов, морозостойких компонентов и новых технологий. Они позволяют сократить время предварительного нагрева систем на два часа и снизить ежедневное потребление энергии на 30 %. Манипулятор уже успешно прошёл испытания на предмет сбора и обработки данных — теперь ему предстоит тестирование в условиях космоса.
В механизмах COLDArm вообще не используется смазка, потому что детали производятся из аморфных металлических сплавов (металлического стекла). Такие материалы получаются при перегреве и последующем быстром охлаждении, из-за чего в них не успевает восстановиться кристаллическая решётка. В результате аморфные металлы не теряют прочности при низких температурах и идеально подходят для производства шестерней для COLDArm. Произведённый компанией Motiv, партнёром NASA, контроллер электродвигателя также способен штатно функционировать при температурах до -173 °C — он сможет работать не только на лунном полюсе, но также на Марсе и на спутнике Сатурна Титане.
Но всё это отнюдь не означает, что COLDArm начисто лишён нагревателей — они необходимы для прочих установленных на аппарат систем, включая исследовательскую электронику, коммуникационные и силовые подсистемы, камеры и датчики крутящего момента. Манипулятор способен работать с дистанционным управлением или в автономном режиме — здесь использованы решения, присутствующие на марсианском вертолёте Ingenuity, включая процессор и программную платформу. Работу над проектом COLDArm планируют завершить к концу текущего десятилетия.