– То, что я вам сейчас покажу, это и есть будущее, – сказал Фрэнк Сеполлина, с проворством ведущий меня в глубину Центра роботизированных операций при отделе обеспечения обслуживания спутников в Центре космических полетов имени Годдарда. – Но только не прямо-таки предмет из будущего, а шаг на пути к нему.

В этой внушительной лаборатории имеется несколько зон, где идет отработка операций различных промышленных роботов-манипуляторов с макетами спутников.

Техники возились с одним из манипуляторов, а специалисты, которых здесь прозвали «робоводами», работали у компьютерных терминалов. В одном конце обширного помещения выделялась солидных размеров модель пятиметрового валуна, которая играла роль части астероида, – ее со всех сторон охватывали огромные металлические «ноги».

Сеполлина показался мне одновременно и овеянным ореолом легенды, и простым, теплым в общении, своим человеком, напомнившим мне отца. Он старался, чтобы я чувствовала себя почетным гостем в, как он выражался, «его» лаборатории. «Я хочу показать вам все мои игрушки», – улыбнулся он. Когда Сепи проходил мимо рабочих мест, специалисты и техники бросали все, чем бы они ни занимались, и взволнованно приветствовали своего шефа.

В этой гигантской лаборатории «ребятки» Сепи, как он их называет (и неважно, сколько им лет), работают над технологиями и операциями, которые могут потребоваться для разнообразных типов космических программ, включая дозаправку при помощи робота и проекты по ремонту спутников на орбите. Они же занимаются испытаниями оборудования для предлагаемого NASA проекта по перенаправлению астероидов (Asteroid Redirect Mission), в ходе которого автоматический аппарат поднимет многотонный валун с поверхности какого-нибудь астероида и доставит его на устойчивую окололунную орбиту.

Как вы помните из главы 3, Сеполлина возглавлял экспедиции по ремонту «Хаббла». Теперь он заместитель директора отдела обеспечения обслуживания спутников и, в частности, внес свой вклад в разработку нового проекта Restore-L (в ходе которого аппарат-робот, оснащенный специальными инструментами и техникой, будет заниматься операциями по продлению срока службы различных спутников, даже таких, которые не задумывались с учетом возможности их ремонта на орбите).

– Когда была прекращена эксплуатация космических шаттлов, – объясняет Сеполлина, – первое, чем мы занялись, – это размышлениями о том, как бы мы могли выполнять орбитальные операции вроде ремонта, обслуживания или научных изысканий как раньше, но без астронавтов и космического корабля. Весь предыдущий путь развития привел нас к идее создать робота, который мог бы действовать как космический тягач, только без водителя. Он сможет добираться до спутников, которые «заболели», – таких, каким требуется ремонт, или, может быть, неправильно раскрылась антенна, или они нуждаются в дополнительном топливе.

В отделе обеспечения обслуживания спутников были разработаны интеллектуальные программы, которые смогут управлять таким «тягачом», чтобы он мог в автономном режиме догнать потерявший управление спутник или вращающийся метеороид.

– Даже если наш объект, космический аппарат или метеороид, будет кувыркаться, поворачиваться и вращаться, – говорит Сеполлина, – роботизированные манипуляторы нашего тягача достаточно умны, чтобы понять характер движения такого объекта, рассчитать скорость вращения и ухватить его.

Хотя идея заключается в том, что аппарат будет автономно сближаться и стыковаться с нужным объектом в космосе, замечательная особенность этой системы, говорит Сеполлина, в том, что операторы на Земле смогут управлять роботом-манипулятором удаленно, выполняя, таким образом, тончайшую работу. На случай необходимости ремонта спутника в космосе этой командой разработаны схемы операций, не зависящие от вида и конструкции спутника-цели.

Чтобы обеспечить эту возможность, NASA начало сотрудничать с инженерами, разработавшими хирургический робот «да Винчи», который может выполнять сложные хирургические вмешательства в телеоператорном режиме – от крошечных, производимых компьютером разрезов для кардиохирургии до удаления раковых опухолей. И хирургический, и космический роботы используют систему трехмерной визуализации, чтобы их действиями можно было управлять издалека.

В лаборатории роботизированных операций стены выкрашены в черный цвет, а окна задернуты плотными шторами, поэтому, когда выключается свет, в помещении сгущается настоящая космическая тьма.

– У нас есть искусственные источники света, которые имитируют сияние, отблески и мерцание, характерные для космоса, – объясняет Сеполлина, – и этот зал превращается в тренажер с погружением, где находятся полноразмерные макеты частей нескольких разных спутников, и наши «робоводы» могут практиковаться с ними в довольно схожих с реальностью условиях, видя на экранах своих компьютеров то же самое, что они наблюдали бы, если бы наш «тягач» уже работал на спутнике, летящем в космосе. Мы тренируемся, тренируемся и тренируемся, чтобы быть уверенными, что те сложные навыки, которые мы стараемся выработать, действительно доступны для освоения.

Недостатком, присущим телеуправляемым роботам, является то, что они действуют медленнее, чем мог бы находящийся на их месте человек.

– Но зато они не просят есть и не хотят спать, – улыбается Сеполлина. – И мы можем организовать посменную работу «робоводов» здесь, на Земле.

Какие же спутники можно будет таким образом починить?

– На высоких геосинхронных орбитах накоплено оборудования на миллиарды долларов, – говорит Сеполлина об орбитах, высота полета спутника на которых примерно составляет 35 786 км над Землей. Орбиты такого типа представляют собой идеальное расположение для приблизительно четырехсот метеорологических, связных и наблюдательных спутников. – Там, куда вообще не мог долететь шаттл, находятся аппараты NASA, Национального управления США по исследованию океанов и атмосферы, военные и коммерческие спутники. Это большое количество наших потенциальных клиентов.

Запуск космического аппарата Restore-L запланирован на 2019 год, и его задачей станет встреча, стыковка, дозаправка и перевод на другую орбиту с целью продления срока службы правительственного спутника, чье название пока не разглашается. Если этот проект окажется успешным, то можно надеяться, что технологии орбитального обслуживания космических аппаратов будут использоваться в других проектах NASA, в том числе научно-исследовательских. Кроме того, при том что эта техника разрабатывается в NASA, есть надежда, что она сумеет дать начало новой технологической отрасли обслуживания спутников.

Именно об этом и мечтает Фрэнк Сеполлина.

– Меня всегда поражало, как же так мы просто бросаем сломавшиеся спутники на орбите, – расстраивается Фрэнк. – Мне казалось, должен быть способ их чинить, ради как экономической выгоды, так и той пользы, которую научные аппараты могут принести ученым. Мне хотелось отыскать возможность чинить и совершенствовать спутники в полете.

При помощи транспортной пилотируемой системы Space Shuttle Сеполлине и его команде удалось выполнить шесть экспедиций обслуживания (пять к «Хабблу» и одну – для ремонта спутника Solar Max). Так что, несмотря на то что идея не новая, отдел обеспечения обслуживания спутников разрабатывает телеоператорную технологию, которая необходима для ее успешной реализации.

– Шаттлов теперь нет, но из опыта работы с астронавтами мы взяли все самое лучшее и адаптировали применявшиеся ранее инструменты для того, чтобы их могли использовать роботы, – объясняет Сеполлина. – Мы надеемся, что достигнем той точки, когда, как это было с «Хабблом», мы сможем продлить срок работы спутника на много-много лет.

Начиная с 2011 года на Международной космической станции проводится эксперимент Robotic Refueling Mission, который демонстрирует возможности средств, технологий и методик для обслуживания спутников, разработанных в отделе обеспечения. В его рамках операторы из Космического центра имени Джонсона в Хьюстоне, США, управляют сконструированной канадскими инженерами рукой-манипулятором и большим двуруким роботом под названием Dextre, которые располагаются на борту МКС снаружи. На станцию будет доставлена новая экспериментальная база для проверки и испытаний новых режимов использования роботов. Идея, опять же, состоит в том, чтобы в конечном итоге разработать технологию для обслуживания спутников, а затем предоставить ее коммерческим компаниям, которые смогут развить на ее основе бизнес.

– Мы делаем все что угодно, и суть того, что мы делаем, заключается в том, что мы развиваем наши возможности изобретения новых технологий и получения новых знаний о Вселенной, – говорит Сеполлина.

Даже отметив восьмидесятилетний юбилей, Фрэнк Сеполлина продолжает мечтать, как мальчишка. Последняя экспедиция обслуживания к «Хабблу» породила у него идею о том, что большой телескоп можно построить прямо на околоземной орбите.

– Museo Galileo (музей Галилео Галилея) в итальянской Флоренции изготовил точную копию самого первого сделанного Галилеем 400 лет назад телескопа, чтобы астронавты взяли его с собой в тот полет, – вспоминает Сеполлина. – Когда все работы были закончены, астронавты достали его и сфотографировали на полетной палубе шаттла на фоне окна, за которым виднелся «Хаббл». Я сказал тогда: «Смотрите, что это значит: прошло 400 лет, а мы увеличили апертуру лишь с одного дюйма (25 мм) до ста дюймов (254 см). Это слишком мало! Пора уже нам двигаться дальше».

Замысел Сеполлины заключается в сооружении 1000-дюймого (с диаметром зеркала свыше 25 м) телескопа, сегменты гигантского зеркала которого будут совместно монтироваться людьми и роботами в космосе.

– Так мы можем получить действительно новые возможности и заняться поисками жизни в нашей Галактике, – страстно уверяет меня Сеполлина. – Это и есть моя конечная цель – раздвинуть пространство воображения нашего народа. Я смотрю на это как на воссоединение роботов и астронавтов, которое должно случиться вновь, и тогда роботы займутся трудоемкими работами, а люди – сложными, трудоемкими решениями. Когда мы соединим то и другое, результат получится исключительно успешным!