Человечество еще не успело оправиться от последствий Чернобыльской катастрофы (26 апреля 1986 год), как 11 марта 2011 года мир потрясла одна техногенная авария максимального 7-го уровня (по Международной шкале ядерных событий) – взрыв на АЭС Фукусима-1 (поселок Окума, остров Хонсю, Япония). Причиной выхода из строя данного энергоблока стало сильнейшее в истории Страны восходящего солнца землетрясение и последовавшее за ним цунами. Спустя два года, в декабре 2013-го, атомную электростанцию Фукусима-1 официально закрыли. По оценкам японских инженеров, на восстановление нормальной и безопасной работы разрушенного объекта может понадобиться около 40 лет.

 

АЭС Фукусима-1 после землетрясения 11 марта 2011 года

АЭС Фукусима-1 после землетрясения 11 марта 2011 года
Фото: Bestmaps

 

Ликвидация последствий этой грандиозной техногенной катастрофы продолжается. И как же японцы, предпочитающие на шаг опережать мир, будут восстанавливать безопасный режим работы разрушенной Фукусима-1? Никто не удивится, если скажешь, что для этой цели выбрали роботов.

 

а фото робот IRID, производства компании Mitsubishi

Японцы недооценили важность создания устойчивых к радиации роботов. Теперь они исправляют эту ошибку. На фото робот IRID, производства компании Mitsubishi
Фото: Журнал Science

 

Индустрия робототехники развита в Стране восходящего солнца как нигде в мире. Мало того, японцы склонны верить, что у роботов, как и у всего сущего, есть своя душа. Вот почему они относятся к своим механическим друзьям с уважением и трепетом.

 

К сожалению, сразу внедрить роботов для работы на загрязненном радиацией объекте не удалось. Милый робот Asimo, разработанный в 2000-м году компанией Honda, не смог пробраться сквозь мусорные барьеры, расставленные по всей территории взорвавшейся АЭС. Поэтому оператор завода Tokyo Electric Power Company (TEPCO) был вынужден обратиться за помощью к компании iRobot, чтобы получить разрешение на модификацию их iROBOT 510 PackBot. Только в июле, через три месяца после катастрофы, обновленный робот под названием Quince вошел на территорию Фукусимы-1.

 

iROBOT 510 PackBot

iROBOT 510 PackBot
Фото: Wikimedia

 

Спустя пять лет после фатального землетрясения, спровоцировавшего мощный взрыв АЭС на острове Хонсю, роботы готовы стать ключевыми «спасителями» ситуации. Они будут отвечать за деконтаминацию (очищение поверхностей от загрязнений – контаминантов) и демонтаж разрушенных частей реактора. Сейчас робототехники работают над развитием специфических способностей машин, например, обеззараживание и удаление расплавленных ядерных топливных масс. Однако, акцентирует внимание специалист по робототехнике из Университета Тохоку в Сендай и по совместительству руководитель проекта по созданию Quince Сатоси Тадокоро, нужно быть готовыми к непредвиденным обстоятельствам. Именно такой подход используется инженерами, работающими над созданием роботов, способных ликвидировать последствия атомной катастрофы.

 

Робот Quince, который помог исследовать труднодоступные места на АЭС Фукусима-1

Робот Quince, который помог исследовать труднодоступные места на АЭС Фукусима-1
Фото: YouTube

 

Разработка подобных машин была начата в Японии еще в 80-х годах прошлого столетия. Одним из первых закаленных перед радиацией роботов стал AMOOTY, которого совместно разработали специалисты из Toshiba и Токийского университета в 1985-м году. Однако, когда в 1999-м году на заводе по переработке урана в Токаймуре погибли двое рабочих, гусеничный робот AMOOTY считался все еще экспериментальной моделью и поэтому не мог использоваться в реальных условиях по назначению.

 

Для работы в опасных для человека условиях в Японии планировалось также использовать наработки французской компании Cybernetix. Роботы Menhir были оснащены устойчивой к радиации экипировкой, камерами и манипуляторами. Однако за несколько лет до взрыва на Фукусима-1 компания TEPCO и другие промышленные тестеры сочли французские машины слишком громоздкими и медленными. Теперь Menhir стоит в качестве выставочного экспоната в Университете Тохоку. Беспечность японцев, которые безоговорочно верили в безопасность ядерных установок, сыграла злую шутку.

 

После катастрофы 11 марта 2011 года перед роботами были поставлены следующие задачи – исследовать повреждения, выяснить уровень радиации на месте аварии, а также измерить температуру и влажность в районах, которые опасны для работников АЭС. PackBot-дроиды исследовали первый и третий блок Фукусимы-1 и обнаружили максимальные источники излучения, мощность которых была равна десятка миллизивертов (мЗв) в час. Благодаря работе американских роботов специалистам TEPCO удалось создать карту, на которой были отмечены пути для быстрых набегов ликвидаторов, во время которых они подвергались минимальному облучению.

 

Однако PackBot не смогли стать универсальным решением всех возникших проблем: сложная структура почвы, толстые бетонные стены блоков, большое количество лестниц на пути к верхним этажам АЭС значительно сказались на способности роботов к мобильности. После того, как стали очевидны недостатки разработки iRobot, TEPCO обратилась к робототехникам из Универститета технологий в Чиба и Университета Тохоку. Они создали модифицированного робота Quince, оснащенного гусеницами, упрощающими передвижение по почве и лестницам, дозиметром, силовым кабелем и коммуникациями, длина которых достигает сотни метров.

 

С помощью Quince удалось исследовать верхние этажи второго энергоблока Фукусимы-1. Более сложные версии роботов под названием Rosemary и Sakura отправили изучать здание взорвавшегося реактора. Вторую машину использовали в качестве реле для связи, а первого – для создания трехмерной радиационной карты.

 

Отряд роботов, цель которых – изучить опасные для человека участки АЭС Фукусима-1

Отряд роботов, цель которых – изучить опасные для человека участки АЭС Фукусима-1
Рисунок: Журнал Science

 

На данный момент для работ на Фукусиме-1 было разработано около десятка роботов. Некоторые из них погружаются в затопленные отсеки АЭС. Два робота в виде змей используются для изучения состояния расплавленных топливных масс в реакторе первого энергоблока. Необычная форма машин нужна для того, чтобы они смогли пробраться по 48-метровой первичной защитной оболочке сосуда в реакторе. Несмотря на то, что один из этих роботов застрял, ликвидаторам удалось получить важные видеозаписи. В темном, заполненном паром помещении машины смогли измерить уровень излучения в 25 зиверт (Зв) в час. Такая доза облучения может убить человека за несколько минут.

 

По мнению инженера Гилла Пратта, который возглавлял в 2012-2015 годах  до прихода в Toyota подразделение агентства DARPA, занимающееся разработкой роботов, поздний запуск механизированных ликвидаторов в Фукусиму-1 стало серьезным уроком для робототехников. Инженеры, отмечает Пратт, должны создать роботов, которых можно было бы сразу использовать в подобных экстренных ситуациях без дополнительных модификаций и обучения. Участие гуманоидов в процессе ликвидации аварии на японской АЭС, считает американский инженер, станет огромным толчком для общего развития робототехники.