Наш десант на Марсе

В Украине существуют все технологии для реализации Mars Hooper — нашего проекта-победителя NASA
Самое интересное начинается внезапно. «Никто не знал, что все зайдет так далеко. На самом деле мы с дочкой шли на хакатон, чтобы интересно провести свободное время », — говорит инженер проекта Mars Hooper, победивший в конкурсе NASA Space Apps, Александр Буткалюк. В команде Mars Hopper также Вячеслав Осауленко, Андрей Музыченко, Илья Рубинский, Павел Правдюков и Николай Денисенко. От возникновения идеи до победы прошло всего семь недель. Проект самолета-прыгуна, работающий на углекислом газе и созданный для исследования полярных шапок Марса, стал первым в украинском хакатоне, поэтому попал в топ-25 конкурса NASA в категории People’s Choice, пройдя отбор среди 128 команд. А 23 мая стало известно о победе отечественной команды. Теперь она готовится к поездке на мыс Канаверал на запуск ракеты, запланированный на 8 сентября.

«За три недели до NASA Space Apps был тренировочный лагерь Bootcamp.

Там мы узнали о задачах, где, собственно, и возникла наша команда, потому что до тех пор мы в основном даже не знали друг друга », — говорит Александр.

Катализатором процесса стала шестиклассница София Буткалюк. Она проталкивала идею использования твердого углекислого газа для левитации. «Когда дискуссия стала слишком горячей, я присоединился, сказав, что это можно использовать для ракетного двигателя», — говорит Александр.

Идею для проекта подала шестиклассница София Буткалюк
Идею для проекта подала шестиклассница София Буткалюк

Ракетные запуски дома

Мы встречаемся в одном из киевских кафе вечером. Одиннадцатилетняя София ест мороженое, сыплет физическими терминами, рассказывая о ракетоплан, и рисует его модель в моем блокноте. «Самыми сложными моментами были голосования и работа с аудиторией», — присоединяется к разговору Андрей Музыченко. «Был момент, когда люди не могли проголосовать и заполнить соответствующую форму, потому что не знали английского. Мы разработали инструкцию, чтобы они имели возможность зайти и зарегистрироваться. Интересно, что результаты голосования зависели также и от просмотров на Youtube и Facebook », — говорит Андрей.

Хватало адреналина и во время работы над проектом. «Дома у нас были ночные ракетные пуски. Едва не выбили окно и ловили ракету шторой », — рассказывает София. «Когда сработала схема, думал, что соседи вызовут полицию», — добавляет Александр. — Было очень много неудач. Схема не работала, не было герметичности, ломались детали. Все делали бытовыми инструментами, без всякого промышленного оборудования. Пришлось немного пофантазировать. Поскольку мы работали на небольших давлениях, нужны были очень легкие детали, поэтому мы взяли бутылки от газировки », — рассказывает он. Лабораторная установка получилась очень легкой — 122 грамма, и на трех граммах сухого льда может пролететь 10 метров. Все механизмы собрали, чтобы подтвердить правильность расчетов и действенность схемы.

«Несмотря на странный вид модели, мы имеем большую научную часть — расчеты тепловых преобразований и аэродинамики. Все, что наметили, при хакатонов, который длился 48 часов, работало ».

«Сухой пищевой лед у нас поселился надолго. Кроме всего, мы еще и газированный напиток из него делали: покупали сок и бросали туда лед. На хакатоне тоже всех угощали », — рассказывает София.

Поскольку у самолета мало энергии для полноценного полета, он покрывает большие расстояния прыжками. «Марсолит имеет лыжное шасси. Он рассчитан на то, чтобы передвигаться только по шапке Марса, где достаточно мало скал », — рисует модель ракетоплана в моем блокноте София. «Философия проекта, — добавляет Александр, — использование только тех технологий, которые уже существуют и эффективно используют на практике».

По расчетам, размах крыльев самолета составит 8,5 метра. Чтобы его можно было транспортировать на Марс, самолет должен состоять и быть сделан из композитных материалов. Основная его масса — радиоизотопный термоэлектрический генератор. «Это главный энергетический элемент», — объясняет Александр. Украинская команда предложила использовать его иначе, поскольку сейчас РИТЭГ применяют для питания марсохода NASA «Curiosity»: «Мы используем этот генератор, чтобы превратить сухой лед в его газообразный или в жидкое состояние».

Самолет имеет не только анималистические название (с английского grass hopper — «конек»), но и вид: похожа на большие глаза стереоскопическая система, необходимая для аэрофотосъемки. Кроме того, «глаза» нужны для ориентации: когда прыгун поднимается, то делает съемку и прогнозирует две следующие точки своего приземления. Во время путешествия полюсами Марса самолет может заниматься исследованием состава атмосферы, геологии, магнитного поля, делать картографию территорий. Если предположить, что когда-нибудь произойдет колонизация Марса, то все равно придется держаться ближе ко льду, то есть воды ».

Технологии «красной планеты» можно применять на Земле

Сейчас создатели планируют разработать два прототипа своего изобретения — для наземных и стратосферных испытаний. В дальнейшем команда планирует отрабатывать несколько направлений: навигационную и движущую системы, а также гидравлику, работающий на углекислом газе. «Дело в том, что на Марсе нельзя использовать компас или GPS-навигаторы, поскольку не существует выраженного магнитного поля. Поэтому нужно разработать другую навигационную систему, которую можно использовать как дублирующую на Земле », — рассказывает Александр. По его словам, сейчас в NASA активно интересуются Марсом, поэтому разработчики надеются организовать проектную группу, чтобы создавать технологии, производить двигатели, планеры для работы с СО2, которые затем могли бы предложить для миссий на Марс. Впрочем, технологии, которые предлагают разработчики, можно успешно использовать и в земных условиях, в частности для питания дронов.

Проектом заинтересовались Национальное космическое агентство, которое активно поддерживало команду, с тех пор она вошла в топ-25 конкурса. Все технологии, чтобы разработать прототип Mars Hooper, наработанные в Украине. «Единственное, чего нет, — РИТЭГ, но, думаю, наши физики могли бы это сделать», — говорит Александр.

Что дальше

Команда Mars Hooper дала много интервью, снялась, пожалуй, в десятках сюжетов. Последний месяц, говорят изобретатели, львиная доля времени уходит на общение с журналистами, но в то же время завязывается много интересных контактов. «Много медиа» нашла Софьин надпись на рисунке, где она объясняла автору этих строк, как работает Mars Hooper. Но вопрос в том, что будет дальше, когда стихнет медиа-бум вокруг победы и общая эйфория общества. И разработчики прекрасно понимают это. Для реализации проекта в Украине есть все технологии и, судя по большой интерес NASA к исследованиям на Марсе, мы имеем все шансы занять достойное место среди космических держав. Команда готова работать и в дальнейшем и очень надеется, что в своей стране их поддержат.