За всю историю поверхность Луны бороздили всего четыре лунохода — советские автоматические «Луноход-1» и «Луноход-2», управляемый американский LRV, лунный автомобиль, а также китайский луноход «Юйту» («Нефритовый заяц»). Неужели так трудно построить исследовательский луноход, простой и надежный? За воплощенный в металле ответ на этот вопрос компания Google обещает заплатить немалые деньги!

TBD (команда Team Puli, Венгрия) Действующий макет этого лунохода уже испытан на «марсианском» рельефе и в других экстремальных ситуациях. Форма его колес позволяет даже подниматься по лестницам!
Такие разные роверы 22 команды — это 22 разные конструкции. Иногда луноходы принимают классическую форму — колеса и кузов, но порой инженеры приходят к весьма нетривиальным решениям.

13 сентября 2007 года на научно-техническом фестивале, проходившем под эгидой журнала Wired, была анонсирована новая премия для молодых ученых и инженеров. Она получила название Google Lunar X Prize (поскольку ее учредителями стали компания Google и независимый фонд X Prize, занимающийся поддержкой инновационных разработок).

Основная суть премии заключалась в простом тезисе: тот, кто построит удовлетворяющий нескольким требованиям работоспособный луноход, получит $20 млн. Требования на первый взгляд очень просты. В особенности — технические. Их всего три: луноход должен успешно сесть на Луну, проехать по ее поверхности не менее 500 м и отправить на Землю сделанные на пройденной дистанции видеозаписи и фотоснимки высокого разрешения.

Но в простой, казалось бы, задаче обнаружилось множество подводных камней. Чем еще можно объяснить тот факт, что за шесть лет, прошедшие с момента объявления условий, никто так и не построил луноход, и срок окончания конкурса пришлось переносить уже два раза…

Подводные камни

Один из основных подводных камней Google Lunar X Prize — это финансирование, и в особенности — изыскание средств на доставку лунохода. Многие участники признались, что организовать отправку и приземление устройства на Луну — это три четверти работы. Известно, что в большинстве подобных конкурсов размер итогового приза практически всегда значительно меньше, чем деньги, необходимые для победы. В данном случае организаторы даже не скрывают этого факта, подтверждая, что на создание и доставку лунохода может уйти до $100 млн.

При этом приз в $20 млн кажется весьма скромным. Более того, по условиям задачи он уменьшится до $15 млн в тот момент, когда любое государство мира отправит на Луну успешный агрегат, построенный на правительственные деньги. Здесь кроется второй подводный камень: финансирование лунохода для Google Lunar X Prize должно быть на 90% частным. Не много ли финансовых «ловушек» для технического конкурса?

И как обидно, должно быть, при этом вложить средства в разработку лунного ровера и остаться вторым: утешительный приз — «всего» $5 млн. Не говоря уже о третьем и последующих местах, которым ничего не полагается. Есть еще, правда, целый ряд небольших бонусных наград для команд, чей луноход сумеет успешно работать ночью, проедет по Луне более 5 км, сумеет найти воду с помощью специальных датчиков, исследует различные лунные достопримечательности (вроде вечно стоящих там артефактов с кораблей серии «Аполлон). Но сперва нужно долететь.

Технических трудностей не меньше, но они уже индивидуальны для каждой из команд. Так или иначе, к 31 декабря 2010 года (крайняя дата регистрации) на старт вышли 33 команды из 13 стран мира. Больше всего, конечно, американских (15 команд), но среди участников есть ребята из Италии, Румынии, Германии, Венгрии, Испании, Израиля, Бразилии, Канады, Чили, Индии и — та-дам! — России.

Нельзя не отметить, что девять команд уже официально сошли с дистанции, отказавшись от дальнейшей разработки лунохода, а еще три объединились в одну большую Moon Express. Таким образом, за право первыми отправить на Луну частный ровер сражаются 22 команды, и времени у них осталось крайне мало, потому что последний, уже дважды сдвинутый дедлайн назначен на 31 декабря 2015 года.

Кто первый?

В принципе, большинство представленных луноходов имеют вполне традиционную компоновку: это классические колесные или гусеничные роверы на солнечных батареях. Но некоторые команды предложили весьма нетривиальные решения — вряд ли они позволят выиграть главный приз, но наверняка станут вехами в развитии мирового луноходостроения.

Например, американцы из команды Jurban продемонстрировали свой проект модульного лунохода Jolht. Он представляет собой поставленный на колеса бочкообразный корпус, в передней части которого имеется порт-«папа», а в задней — порт-«мама». Таким образом, при необходимости несколько луноходов могут сцепляться, составляя поезда, — это послужит и целям лучшей проходимости, и для экономии энергии, и для повышения грузоподъемности. Интересно, что команда Jurban планировала запустить свой луноход еще в сентябре 2011 года, но воз и ныне там, а приз продолжает ждать своего обладателя.

А вот бразильская команда Space-META категорически не согласна с традиционным четырех- или шестиколесным дизайном, который кажется наиболее приемлемым. Их творение Solitaire с первого взгляда вообще не похоже на способный двигаться механизм — это шар, снабженный расположенными в определенном порядке выступами-ногами из нитинола. Нитинол, сплав титана и никеля, известен своей уникальной «способностью» — памятью формы.

То есть, если нитиноловую деталь охладить, ее можно деформировать — но при нагреве она снова примет первоначальную конфигурацию. В зависимости от скорости и порядка выдвижения и втягивания «ног» Solitaire сможет катиться как колесо, подпрыгивать, точно лягушка, и даже ползти, как червяк. В качестве источника энергии планируется использовать градиент температур лунной поверхности в разных ее частях (звучит совершенно фантастично!) Если кинетической энергии «луноката» будет недостаточно, например, для прыжка, он сможет прокатиться или проползти требуемое расстояние. Вообще, проект SpaceMETA — это заявка, имеющая отношение скорее к фантастической футурологии, чем к реальному миру. Тем не менее она заметна и вполне может стать основой для будущих разработок.

Интересно, что шарообразную форму имеет и еще один конкурсант — ровер ELE (European Lunar Explorer), созданный румынской командой ARCA. В отличие от многих конкурентов, румыны уже произвели несколько экспериментальных запусков своей ракеты, третьей ступенью которой и является собственно луноход. Если верить их заявлениям и официальным фотографиям, они буквально в шаге от победы.

Значительно большее доверие вызывают луноходы традиционных форм — например, четырехколесный Red Rover от Питтсбургской команды Astrobotic или Romit от датчан из Euroluna. По крайней мере, в таких роверах используется ряд хорошо известных и давно себя зарекомендовавших технологий. Если шестиколесный Curiosity отлично работает на Марсе, почему схожая машина не может функционировать на Луне? Тут дело скорее в психологии. Ведь хочется не просто выиграть конкурс (все равно с финансовой точки зрения игра не стоит свеч), а потрясти мир. У такого стимула есть обратная сторона, потому что потрясение мира — дело сложное, и можно не успеть к дедлайну.

А как дела у России?

Как уже упоминалось, в конкурсе принимает участие и одна российская команда — это проект «Селеноход», создаваемый командой под руководством Николая Дзись-Войнаровского. Доставку изначально планировалось осуществить с помощью ракеты-носителя «Днепр». «Днепр» способен забросить на Луну пару десятков небольших луноходов, а его запуски происходят в среднем один-два раза в год.

Впрочем, часть команд не пытается самостоятельно разработать систему доставки лунохода на спутник — это, как и оригинальная конфигурация, скорее элемент хвастовства, чем реальная необходимость. Сейчас, правда, у команды нет точной уверенности в способе доставки планетохода на спутник Земли — как уже упоминалось, это самая дорогая часть проекта, себестоимость строительства лунохода в десятки раз меньше себестоимости космического полета.

Но вернемся к «Селеноходу». У него тоже довольно интересная система передвижения: он не катится, а шагает, причем… на лыжах! С двух сторон корпуса к луноходу прикреплены длинные лыжеподобные брусья, выполняющие роль стоп, что позволяет ему преодолевать серьезные препятствия и уклоны. При этом он очень легкий: изначально его масса должна была составлять 15 кг, но в процессе работы она снизилась всего до пяти.

1 мая 2013 года первый макет шагающего планетохода был, наконец, представлен и испытан в «реальных условиях» на американской базе MDRS (Mars Desert Research Station), имитирующей ландшафтные условия Марса (чем-то схожие с лунными). Испытания прошли с переменным успехом, не обошлось без отказов. Но главное, что «лыжная» схема передвижения показала себя достаточно хорошо.

В общем, на данный момент российская команда находится примерно там же, где и большинство остальных, — на стадии макетирования и предварительных испытаний. Некоторые команды позади — они еще на стадии проекта, впереди пока никого. Реально «Селеноход» рассчитывают запустить в конце 2015 года, за пару месяцев до дедлайна. Что самое смешное, такие же заявления делают и другие команды. Еще более интересно, что, когда дедлайн был назначен на более раннюю дату, все команды как одна обещали запустить свои проекты за один-два месяца до того, прежнего крайнего срока.

Мощный стимул

В общем и целом Google Lunar X Prize — это очень крутой проект с не менее крутыми (уже в другом смысле) условиями. Возможно, если бы фонд X Prize объявил конкурс на разработку лунохода без необходимости обязательно доставить его на Луну, а доставку взял бы на себя, то проекты были бы интереснее, да и скорость их выполнения значительно бы возросла. Ведь сейчас многие команды уперлись в краеугольный камень логистики: Луна — это не соседняя деревня.

Сейчас впору делать ставки. Есть три варианта:

 — до декабря 2015 года к Луне отправит свой аппарат хотя бы одна команда (о том, что аппарат удачно сядет, проедет 500 м и отправит на Землю снимки, говорить пока преждевременно);

 — ни одна из команд не успеет к сроку, и дедлайн будет перенесен в третий раз;

 — ни одна из команд не успеет к сроку, и конкурс завершится ничем.

Хотя можно ли употребить слово «ничто» по отношению к Google Lunar X Prize? Нет. Ведь благодаря ему в мире уже появились 22 новые концепции лунохода. Даже если ни одна из них не взлетит в рамках конкурса, они наверняка станут вехами будущего в искусстве строительства планетоходов и изучении далеких планет.

Статья «На Луну за 20 миллионов» опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2013).