Сделано на Земле: как автопроизводители захватывают космос

Представьте себе: когда человек настолько освоит космос, что сможет летать туда на регулярном рейсе SpaceX, то уже там придётся на чём-то пере­двигаться. А что человеку привычнее всего? Авто­мобиль, конечно! И даже называться такие брички будут знакомо — например, Toyota Lunar Cruiser. И это не шутка. Двух­местный «внедорож­ник», если всё пойдёт по плану, будет рассекать по Луне уже в этом десяти­летии. Мы решили выяснить, как далеко в освоении космоса продвинулись автомо­бильные произво­дители — не на одних же «Крузаках» там ездить?

«Крузаком» для Луны компания Toyota занимается совместно с Японским агент­ством аэро­космиче­ских исследо­­ваний (JAXA). План такой: в 2022 году разработ­чики приступят к постройке прототипа в масштабе 1:1, к сбору и проверке данных о системах управления, необходимых для исследо­вания полярных районов Луны. С 2024 года начнётся проектиро­вание и изготов­ление инженерной модели, а также создание реального «рабочего» образца. Ну а с 2027-го — сборка и испытания реального ровера. Запуск Lunar Cruiser в космос намечен на 2029 год.

Лунный «Крузак» будет представлять собой шести­метровую машину (при 5,2 и 3,8 метра ширины и высоты соответ­ственно) с рассчитан­ными на двух человек жилым и рабочим модулями. При необходи­мости угнездиться можно и вчетвером. Управление станет осуще­ствляться либо непосред­ственно космонавтами внутри, либо дистанци­онно, либо автопилотом.

А передвигаться Lunar Cruiser будет с помощью силовой установки на водородных топливных ячейках, при этом частично восстанав­ливать запас энергии сможет с помощью солнечных панелей. Ресурса должно хватить примерно на 10 тысяч лунных километров пробега.

Луноход, разработанный при поддержке компании Audi, уже мог бы показать себя в деле, но не сложилось. Ещё в 2015 году марка пред­ставила lunar quattro, построенный в сотрудни­честве с немецкой организацией Part-Time Scientists — это несколько десятков инженеров, объединив­шихся в 2008 году. Разра­ботчики готовили луноход в том числе для участия в конкурсе Google Lunar X Prize. Для победы в нём требовалось спроекти­ровать, построить и отправить луноход по месту назна­чения, причём сделать это исключи­тельно силами частных компаний с частным финансиро­ванием. А машина должна была проехать по спутнику не менее 500 метров и передать на Землю фото и видео в высоком разреше­нии. Главный приз — до 20 милли­онов долларов.

Audi и Part-Time Scientists задумали следующее: почти полностью алюми­ниевая конструкция (с некоторыми деталями из магния) массой всего 35 кило­граммов, четыре электри­ческих мотор-колеса, литий-ионный аккуму­лятор с солнечной батареей и необходимое для исследо­вания и связи оборудо­вание. Расчётная скорость пере­движения — 3,6 км/ч.

Audi lunar quattro прошёл ряд испытаний в приближен­ных к лунным условиях в Австрий­ских Альпах и на острове Тене­рифе в Атланти­ческом океане. Два экзем­пляра должны были отправиться в полёт в 2017 году. Однако не срослось: перво­начально вообще планиро­валось, что аппараты команд запустят на Луну ещё в 2014 году, но сроки неодно­кратно сдвигались. В резуль­тате, пообщавшись с пятью участниками-финали­стами (Audi и Part-Time Scientists не вошли в их число), органи­заторы конкурса пришли к выводу, что никто не сможет отправить луноходы вовремя.

Конкурс свернули, но кое-где lunar quattro всё же побывал — он снялся в фильме «Чужой: Завет», премьера которого состоялась в 2017 году.

Эту крутую историю, вы, конечно, знаете: 6 февраля 2018 года компания Илона Маска SpaceX отправила Tesla Roadster в космос вместе с ракетой-носителем Falcon Heavy. Родстер при этом использо­вался в качестве полезной нагрузки — вместо традици­онного балласта. Аудио­система циклом проигрывала песню Дэвида Боуи Space Oddity, а на водитель­ское место усадили манекен в «наряде» космонавта.

Впрочем, никакого другого смысла, помимо развлекатель­ного, в этом нет. В сентябре 2020 года электрокар даже включили в список космиче­ского мусора — подраздел Каталога искус­ственных космических объектов, который уже около 40 лет ведёт астроном Джонатан Макдауэлл. Тесла оказалась там среди обломков и оборудо­вания, потерянного или выброшен­ного космонавтами, наряду с мешками настоящего человече­ского мусора, которых насчиты­вается 347 единиц.

Предполагалось, что родстер доставят на гелио­центриче­скую орбиту вокруг Солнца, благодаря которой он сможет добраться до Марса. Однако выйти на орбиту не удалось. Тем не менее, на данный момент электрокар движется к Марсу на скорости под 27 000 км/ч и находится примерно в 20 днях от планеты. Здесь можно в онлайн-режиме отслеживать место­нахождение автомобиля и изучать всякие занимательные цифры.

Мог ли производитель эффектных суперкаров стать первой автомо­бильной фирмой, которая проведёт научные исследо­вания в космосе? Мог и стал: в 2019 году итальянская марка отправила на Между­народную космическую станцию пять образцов композитов, разра­ботанных в рамках совмест­ного проекта с Хьюстон­ским институтом методических исследо­ваний.

Цель: изучение устойчивости материалов при экстремаль­ных нагрузках в условиях космоса. В течение полугода образцы должны были подвергать темпера­турным нагрузкам с перепадами от -40 до +200 градусов Цельсия, воздей­ствию больших доз солнечной радиации, атомарного кислорода, ультра­фиолето­вого и гамма-излучения. А по возвра­щению на Землю — проверить на уровни химической и физиче­ской деградации.

Полученные результаты планируется исполь­зовать для создания новых сортов угле­пластика, которые могут быть применены в биомеди­цине и, конечно же, суперкарах Lamborghini.

А вот чьи колёса уже «потоптали» поверх­ность Луны, так это General Motors. Колёса в буквальном смысле — за этот важнейший компонент американская компания отвечала при создании Lunar Roving Vehicle, первого лунного вездехода, управ­ляемого человеком. Основным разра­ботчиком LRV, который успешно сопроводил экспедицию «Аполлон-15» в начале 1970-х, стала корпорация Boeing.

Вездеход обладал длиной 3,1 метра и снаряжённой массой 210 кило­граммов, а дорожный просвет при полной загрузке (с двумя космо­навтами) составлял 350 милли­метров. В движение его приводили два электро­мотора, обеспечи­вавшие 13 км/ч макси­мальной скорости. Впрочем, астронавтам Джону Янгу и Чарльзу Дьюку удалось разогнаться аж до 18 км/ч.

Разработка «лунных колёс», особенно в то время, была крайне непростой задачей. Жёсткие, ввиду статуса пассажир­ской машины, не подходили. Резиновые пневмати­ческие — тоже, в силу их почти полной непригод­ности при, мягко говоря, непростых условиях эксплу­атации. Решением стала «покрышка» из плетёной стальной проволоки с цинковым покрытием и титано­выми протек­торами, надетая на алюми­ниевый диск. Диаметр шины составил 810 милли­метров, ширина — 230 милли­метров.

В истории GM было много взлётов и падений, но участие в космической программе — одно из ярчайших событий в деятель­ности концерна.

Этот внушительный автомобиль, к сожалению, никуда полететь не мог по опреде­лению — концепт построили исключи­тельно как шоу-кар и пред­ставили на выставке Summer of Mars в Космическом центре Кеннеди. Задуман он, как подсказы­вает название, для покорения Марса. Помимо NASA, к нему приложили руку умельцы из Parker Brothers Concepts — эта фирма разра­ботала ряд функци­ональных прототипов для различных фильмов.

Масса автомобиля длиной 8,5 метра, шириной более четырёх метров и высотой 3,4 метра равна 2700 кило­граммам, а «стоит» он на шести 50-дюймо­вых колёсах, разра­ботанных специально для движения по поверх­ности Марса. Вмести­мость — четыре человека, при этом задняя часть концепта пред­ставляет собой мобильную лабораторию: её можно «отстегнуть» и оставить в какой-нибудь точке планеты. Электри­ческая силовая установка с 700-вольтовой батареей позволяет разогнаться до 110 км/ч с лишним, но на Марсе реальная скорость составила бы 16–24 км/ч.

А что насчёт «воздушного» сообщения в освоенном человеком космосе? Что ж, этим уже занимаются в компаниях Lexus и Porsche. Это, конечно же, шутка: речь исключи­тельно про работы марок для кино­индустрии и рекламы. Например, дизайн-центры Porsche в Вайсахе и Сан-Франциско подготовили для очередного эпизода «Звёздных войн» звездолёт Tri-Wing S-91x Pegasus Starfighter. Его некоторые элементы отсылают ко внешнему виду моделей 911 и Taycan.

А на счету «Лексуса» уже два летатель­ных кино­аппарата. Lexus Skyjet был подготов­лен для фильма «Валериан и город тысячи планет». По мнению авторов, он даёт представ­ление о транспортном средстве 2700-х годов. Впрочем, элементы дизайна модели LC к тому времени вряд ли будут актуальны. Но кто же знает...

Вторая разработка — QZ 618 Galactic Enforcer — была использо­вана в картине «Люди в чёрном: Интернэшнл». Это трансформер: Lexus RC F для движения по Земле и космический корабль для почти мгновенного пере­мещения куда угодно (разгон до «сотни» у него занимает 0,0000000000001 наносекунды). Безопас­ности машины позавидуют в Volvo: корабль оборудован сиденьями с 31-точеч­ными ремнями безопас­ности и обладает непробива­емым силовым полем.

Простым автомобилям не место в космосе? Финны решили с этим поспорить и попробовали вывести старый Hyundai на орбиту, используя 70 кило­граммов динамита. Смысл и результат очевидны, но выглядело зачётно.