Audi Lunar Quattro: le še leto do izstrelitve

Audi Lunar Quattro: v vrtljivi ‘glavi’ sta dve stereo kameri in tretja širokokotna kamera ločljivosti HD za zajemanje slike in preučevanja Lunine površine.

Do trenutka, ko poteče rok za izstrelitev na Luno, je okroglo leto. Pred dobrim letom je iz Audija prišla vest, da intenzivno sodelujejo pri snovanju lunarnega vozila, katerega so tudi predstavili javnosti. Vsega pa sta kriva fundacija X Prize in Google.

Vesolje ne bo nehalo buriti domišljije ljudi. Ne vseh, veliko pa zagotovo. Po spletu okoliščin, političnih, gospodarskih in še kakšnih, se je zanimanje za človekovo osvajanje vesolja do 70. let prejšnjega stoletja precej ohladilo, kaže pa, da ni nikdar zamrlo in da se znova ogreva. Medtem smo ugotovili, da pri današnji tehnologiji, pa naj je še tako napredovala v zadnjih 45 letih (toliko je minilo od zaključka zadnje misije NASA Apollo 17 na Luni), nima smisla pošiljati človeka na Luno, Mars in še kam, ker takšen projekt preprosto ne zdrži razmerja med vloženim denarjem in časom (kar je spet denar) na eni ter dobljenim (informacije, odgovori na večna vprašanja, …) na drugi strani.

Ampak vseeno …

Leta 2007 je fundacija X Prize razpisala natečaj za obisk Lune brez človeške posadke. Sprva je bilo mišljeno, da bi sodelovala (pri)znana imena (NASA, ESA, JSA, …), a se politično ni izšlo, pa je organizatorju (Peter Diamandis) uspelo prepričati dva ključna človeka; Larry Page in Sergey Brin sta ustanovitelja Googla in najbrž ni treba pojasnjevati, da razpolagata na tak ali drugačen način z ogromno kapitala. Zdaj smo, kjer smo: zaradi omenjenih zapletov so rok za izstrelitev (nekajkrat) premaknili z leta 2012 na sedaj veljavni december 2017. Od zaključka sprejemanja prijav velja, da se za nagrado 20 milijonov dolarjev (in precej manj za 2. in 3 mesto – skupaj je na voljo okoli 30 milijonov) poteguje 16 ekip. Tri moštva so že sklenila pogodbo za izstrelitev, drugi bodo morali to storiti do konca letošnjega leta, sicer je njihovo delo zaman. Seveda pa še zdaleč ne zastonj!

Med slednjimi je tudi ekipa Pert-Time Scientists s sedežem v Berlinu in je edina iz Nemčije. Pred njimi je enaka naloga kot pri ostali petnajsterici: na Mesec poslati avtomatizirano vozilo, ki bo prevozilo vsaj pol kilometra razdalje in pri tem oddajalo oziroma na Zemljo pošiljalo video in slike visoke resolucije. Droben tisk pri natečaju pravi, da mora biti ekipa vsaj 90-odstotno privatno financirana, in pri omenjeni ekipi menijo, da jih bo ta projekt stal kakih 24 milijonov evrov. V tolažbo jim je to, da so že osvojili dve vmesni nagradi za preskok v načrtovanju lunarnega vozila in njegovega optičnega sistema.

Poleg vsesplošne privlačnosti je razlog, da se je omenjena zgodba znašla na teh straneh, tudi v tem, da ekipi Part-Time Scientists pri razvoju vozila pomaga Audi. Audi sicer izkušenj z načrtovanjem lunarnih vozil seveda nima, ima pa izkušnje, ki vseeno lahko v veliki meri pomagajo pri njegovem razvoju.

Čeprav gre resnično za vozilce, saj to tehta le 35 kilogramov, lahko Audi ključno pomaga na treh pomembnih področjih:

– pri lahki gradnji;

– pri štirikolesnem pogonu;

– pri električnem pogonu;

– pri vožnji brez voznika.

Samoumevno je, da ekipe svoja dognanja in podrobnosti skrivajo, saj gre vendarle za tekmovanje, vseeno pa je znanih nekaj zanimivih podatkov. Audi Lunar Quattro, kot se vozilce uradno imenuje, je zgrajen iz aluminija, a na tem področju razvoj še ni končan, saj nameravajo aluminij na nekaterih mestih nadomestiti s še lažjimi snovmi, med drugim z magnezijem in titanom; nekateri deli so tanki zgolj en milimeter! Vsako od koles, ki se lahko neodvisno sučejo za 360 stopinj, ima svoj pogonski elektromotor. Motorje žene litij-ionska baterija, to pa napajajo prilagodljive (da se lahko sučejo proti soncu) sončne celice površine 300 kvadratnih centimetrov ali 0,3 kvadratnega metra. Teoretična največja hitrost vozilca je 3,6 kilometra na uro, kar pomeni, da bi načrtovano pot lahko opravil v dobrih osmih minutah.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

A seveda ne bo tako preprosto. Načrtovani pristanek je zelo blizu mesta, kjer je leta 1972 pristal Apollo 17 (zelo blizu Luninega ekvatorja), a to samo po sebi ne vpliva na težavnost poti. Težava leži v (nepo)znani Lunini površini, saj je Google, čeprav tudi pokrovitelj natečaja, še niti začel ni vnašati v svoj sistem kartografije Google Maps. Malo za šalo.

Lunino površje se s slik in posnetkov zdi čisto prijazno, v resnici pa še zdaleč ni. Njena gravitacija je sicer le 0,17 zemeljske, kar precej olajša gibanje, in njena atmosfera je praktično zanemarljiva (nekaj malega predvsem žlahtnih plinov ustvarja tlak od enega pikobara podnevi do enega femtobara ponoči), so pa problem prah (ta je zaradi majhne težnosti dolgo dvignjen in lahko prodre ter poškoduje gibljive dele), zelo razgiban teren (na tleh je tako imenovani regolit, mešanica prahu in strtega kamenja, kar otežkoča kotaljenje koles, še posebej majhnih), velika razlika v temperaturi med dnevom in nočjo (celih 300 stopinj Celzija, izjemno stresno za materiale in elektroniko) in v splošnem nizke temperature. Menda so na Luni izmerili najnižjo temperaturo (- 247 stopinj Celzija ali le 26 Kelvinov!) na telesih našega Osončja, celo manj kot na Plutonu.

Temperatura atmosfere je tam, kjer je atmosfera redka, sicer zelo nepoveden pojem, saj gre pri temperaturi za hitrost nihanja molekul (in atomov), kar pomeni, da če posamezne molekule nihajo tako hitro, da je njihova temperatura 120 stopinj Celzija (kolikor je lahko na Luni), bo telo v takšni atmosferi vseeno zmrznilo, ker je molekul s to energijo preprosto premalo, da bi ogrele telo. Povsem drugo je seveda dejstvo, da navedene temperature veljajo predvsem za trdo površino Lune, kar pa že predstavlja izjemen strojniški in elektrotehniški problem pri načrtovanju vozila.

Pri tem se je treba zavedati tudi dejstva, da mora vozilo najprej prepotovati okoli 380 tisoč kilometrov dolgo pot z Zemlje na Luno, kar je, da bi bilo lažje razumljivo, toliko, kot če bi 9,5-krat obkrožili Zemljo po njenem ekvatorju.

Da bi rešili vse naštete probleme, je seveda ekipa sestavljena iz kakih 35 inženirjev in znanstvenikov, po večini iz Nemčije in Avstrije. V veliko podporo in pomoč jim bo med drugim tudi Američan in doktor fizike Jack W. Crenshaw, nekdanji uslužbenec pri NASI, ki je svetu poznan predvsem po tem, da je našel najbolj preprosto pot okoli Meseca, imenovano ‘trajektorija 8’, ker ima pač takšno obliko. Za vsak primer pa imajo v svojem štabu še sliko Buzza Aldrina, drugega človeka, ki je stopil na Luno. V naravni velikosti in na kartonu, da je videti bolj resničen.

Robert Böhme, ustanovitelj ekipe Part-Time Scientists pravi, da bi bila osvojitev glavne nagrade pravzaprav ‘le’ bonus, saj meni, da prevoženih 500 metrov po Luni ne predstavlja neke velike vrednosti za človeštvo – njihov glavni cilj zato je (in to so jim navkljub siceršnjim prošnjam organizacije NASA, da se novi obiskovalci Lune ne približujejo ‘občutljivim’ zgodovinskim mestom pristanka, pri tej organizaciji odobrili) obiskati in dokumentirati ostanke Apolla 17 – lunarno vozilo, ostanek lunarnega modula, … Da bi jim to uspelo, bo moral Audi Lunar Quattro prevoziti kar 2,3 kilometra; in če jim to uspe, bomo izvedeli, kaj naredi neprijazno okolje (prah, radiacija, …) tehniki, ki tam počiva že skoraj pol stoletja. Kar je vsekakor zanimivo tako za strokovnjake kot za tehnično radovedno javnost.

Zdi se sicer, da bo leto dolgo, a za ekipe tega natečaja, kot pri vseh podobnih znanstvenih projektih (pa pri naših gradbenih tudi, denimo), so sekunde krepko prekratke. Tako Audijevcem in Part-Time Scientistom kot vsem drugim ekipam, ki prihajajo iz Brazilije, Čila, Italije, Izraela, Japonske, Kanade, Madžarske, Malezije in seveda ZDA, želimo vso srečo – zagotovo bo v času izstrelitve in naslednjih petih dni, kolikor bo po predvidevanjih trajala celotna pot, z njimi pesti držalo precej znanosti in tehnike željnih Zemljanov.

Vinko Kernc

Foto: Audi