Как накормить робота на Марсе за копейки? Учёные показали беспроводной способ без плутония, солнечных панелей и кабелей

Учёные предложили необычный способ питания марсианских роверов — с помощью беспроводной зарядки, работающей по тому же принципу, что современные станции для смартфонов. Идея принадлежит Bumblebee Power, спин-оффу Имперского колледжа Лондона, который создал демонстрационный образец высокочастотной системы Inductive Wireless Power Transfer. Эта технология передаёт энергию без контактов и рассчитана на работу в условиях космических миссий. Проект частично финансируется Космическим агентством Великобритании совместно с компанией MDA Space.

Главная цель — уменьшить стоимость энергетических систем и продлить срок службы марсоходов. Сегодня они чрезвычайно дороги: только марсоход Perseverance обошёлся NASA более чем в 2 миллиарда долларов. И поскольку он работает на расстоянии более 200 миллионов километров от Земли, установка должна оставаться надёжной в любых условиях. Perseverance использует радиоизотопный генератор MMRTG, который превращает тепло распада плутония-238 в электричество. Такой источник устойчив к низким температурам и обеспечивает питание круглосуточно, но плутоний-238 редок, дорог в производстве и требует сложной инфраструктуры.

Разработчики Bumblebee Power уверены, что будущее - за более лёгкими и «умными» технологиям, в которых питание передаётся бесконтактно. Их система работает на частотах, значительно выше тех, что используются в классической электронике. Это позволяет передавать энергию на расстояние, достаточное для беспроводной зарядки роверов, дронов и других устройств — пусть даже они расположены не идеально ровно над зарядной площадкой. В условиях космических миссий такая выносливость к смещению особенно важна, потому что точное позиционирование невозможно без участия человека.

Компания отмечает, что их платформа работает на гораздо большем расстоянии, чем стандартные зарядные станции на Земле. По заявлениям разработчиков, радиус эффективной передачи энергии примерно втрое превосходит аналоги, а допустимое смещение устройства относительно зарядного коврика также втрое больше. Кроме того, одна площадка может питать несколько аппаратов одновременно, а сами модули IWPT легко встраиваются в разные виды техники.

Эта технология изначально создавалась для бытовой электроники и электротранспорта, однако со временем исследователи поняли, что её можно адаптировать для космоса. Благодаря высокой частоте передачи и устойчивости к смещению система подходит для роботов, которые должны работать в суровых условиях и часто менять положение. Для марсианских миссий это может означать новый подход к проектированию роверов. Сегодня их конструкцию во многом определяет необходимость размещения MMRTG или солнечных панелей. С беспроводной зарядкой инженеры получили бы больше свободы: например, ровер мог бы останавливаться рядом с энергетической станцией, не подгоняя себя под точное положение, или даже заряжаться в движении, если площадки будут интегрированы в грунтовые платформы.

Хотя MMRTG остаётся самым надёжным источником энергии для дальних миссий, возможность частично заменить его беспроводной системой открывает путь к более дешёвым и разнообразным проектам. Изобретение не отменяет существующие решения, но даёт инженерам дополнительные варианты, а будущим роботам — больше автономности.