Ученые предлагают исследовать Марс с помощью микроскопических роботов-песчинок, которые будут дрейфовать в атмосфере планеты вместе с воздушными потоками. Согласно предложенному проекту, устройства смогут двигаться плотным «роем», образуя нечто вроде единого организма.

Идея использования в исследовательских целях миниатюрных устройств, способных парить в атмосфере под действием ветра, далеко не нова. Однако столь детальный проект, завязанный на уже имеющихся технологиях, ученые предлагают впервые. Группа специалистов во главе с профессором Джоном Баркером (John Barker) из Университета Глазго утверждает, что современная микроэлектроника вплотную подошла к тому рубежу, после которого реализация этой идеи станет вполне осуществима. Человечество уже почти способно разместить в аппарате размером с песчинку набор необходимых устройств: химические анализаторы, цифровой радиопередатчик, систему обработки данных, источник питания и оболочку с изменяемой геометрией, необходимую для руления.

Схема использования подобных аппаратов, предложенная английскими специалистами, выглядит следующим образом. В специальный отсек на носу межпланетного зонда помещается некоторое количество «умного песка», состоящего из микроскопических роботов-исследователей. Войдя в атмосферу планеты, зонд выбрасывает их, после чего «песчинки» начинают долгий дрейф вместе с воздушными течениями. Устройства будут снабжены оболочкой из пластика, способного изменять свою форму под действием приложенного электрического напряжения. Оболочка будет иметь две главные формы — сморщенную и расправленную: в расправленном состоянии частицы будут испытывать меньшее давление со стороны атмосферных потоков и будут постепенно снижать высоту, а в сморщенном виде все будет с точностью до наоборот, и частицы начнут постепенно подниматься.

Способность к изменению формы позволит миниатюрным роботам двигаться друг относительно друга не только по вертикали, но и в горизонтальной плоскости — за счет горизонтальной составляющей ветров и локальных турбулентных завихрений. Благодаря этому обстоятельству, координируя свои действия по беспроводной связи, песчинки образуют компактный «рой». Передвижение в составе формации необходимо по нескольким причинам. Дело в том, что радиус действия передатчика каждой из песчинок будет очень невелик, поэтому успешное взаимодействие и обмен информацией между всеми роботами будут возможны только в том случае, если они будут образовывать достаточно плотную группу. Кроме того, только в составе плотной формации они смогут «докричаться» до станции-ретранслятора. Каждый из аппаратов будет передавать полезную информацию синхронно со всеми остальными — итоговый сигнал, складывающийся из множества слабых сигналов, будет достаточно силен для того, чтобы его смог распознать материнский корабль.

Ученым уже удалось создать прототип исследовательской песчинки размером в 1 см³. Для того, чтобы она смогла парить в воздухе вместе с атмосферными потоками, ее необходимо уменьшить как минимум в 100 раз. В текущий момент главной проблемой является отсутствие достаточно компактных химических анализаторов. Пока что это проект — но при современных темпах миниатюризации электроники можно ожидать, что искомый рубеж будет достигнут в течение ближайших 10 лет.

Читайте и о других планах использования миниатюрных роботов: «Колобки на Марсе», «Летающие дроиды на МКС».

По сообщению BBC