Jednym z głównych czynników kształtujących misje kosmiczne jest bezpieczeństwo. Żeby zmniejszyć ryzyko pierwszej załogowej misji na Marsa, możemy najpierw wysłać pusty habitat, który automatycznie rozłoży się w wybranym miejscu lądowania i uruchomi niezbędne systemy podtrzymywania życia. Zainstalowane urządzenia mogą nawet rozpocząć produkcję i magazynowanie tlenu, wody czy paliwa, korzystając z miejscowych zasobów zgodnie z koncepcją Roberta Zubrina. Możemy z Ziemi kontrolować stan techniczny habitatu i poziom zgromadzonych zapasów i wysłać załogę dopiero wtedy, gdy będziemy mieli pewność, że czeka na nich w pełni sprawna baza.

Przygotowanie terenu pod przyszłą bazę będzie wymagało podstawowych robót ziemnych: niwelowania pagórków, zasypywania zagłębień, wykonywania płytkich rowów pod instalacje, czy nawet usypywania wałów ochronnych, odchylających strugi wiatru. Zadanie to musi być wykonane praktycznie ze 100% pewnością, gdyż opóźnienia na tym etapie powodują odsunięcie całej misji do następnego okna startowego, czyli przynajmniej o dwa lata. Maszyna, która je wykona, musi być niezawodna, bo nie będzie nikogo, kto by ją naprawił. Zamiast jednego dużego robota, w którym awaria jednego z podzespołów spowoduje całkowite przerwanie prac, proponuję wysłanie wielu mniejszych robotów. Jeśli któryś z nich odmówi posłuszeństwa, pozostałe przejmą jego zadania. System taki składałby się z dwóch jednostek zasilających na bazie generatorów izotopowych, oraz kilkunastu identycznych pojazdów przystosowanych do prac ziemnych i wyposażonych w aparaturę badawczą. 

Jednostki zasilające
Praktycznie bez elementów mechanicznych, więc ich żywotność będzie duża. Wyposażone będą w końcówki indukcyjne. Jednostka wykonawcza podjedzie do takiej końcówki i przytknie końcówkę swojego odbiornika, żeby naładować akumulatory. Rozwiązanie ładowania w ten sposób pozwoli zamknąć wszystkie elementy w szczelnych obudowach i wyeliminuje konieczność stosowania styków narażonych na wpływ warunków atmosferycznych, a zwłaszcza zapylenia. Jednostki zasilające będą rozmieszczone na dwóch przeciwnych końcach terenu działań, żeby zmniejszyć wpływ lokalnych czynników losowych a także skrócić drogę, jaką będą pokonywały jednostki robocze od miejsca pracy do punktów ładowania.
Obecność dwóch jednostek umożliwi wirtualne poprowadzenie między nimi linii, stanowiącej odcinek będący podstawą nawigacji jednostek roboczych. System nawigacji wizualnej będzie działał na zasadzie wyznaczania kątów od tego odcinka i pomiarów odległości, co umożliwi przeliczenie współrzędnych pozycji poszczególnych pojazdów.

 

Jednostki robocze
Przykładami zadań inżynieryjnych dla systemu może być wyrównanie terenu pod przyszłe zabudowania bazy lub wykonanie płytkich wykopów przeznaczonych do ułożenia instalacji. Jednostki robocze wyposażone będą w osprzęt do prac ziemnych, dostosowany do małej mocy i wymiarów pojazdu, oraz do jego stosunkowo niewielkiej masy, 10-20 kilogramów. Komputer pokładowy pojazdu wirtualnie wyznaczy obszar terenu przeznaczony do wyrównania i siatkę niwelet, po czym mierząc względną wysokość pojazdu w stosunku do punktów orientacyjnych podejmie decyzje, czy w danym punkcie wykonać skrawanie gruntu, czy raczej złożenie urobku z innej części terenu. Podobnie będzie przy kopaniu płytkich rowów. Znając obliczone współrzędne przyszłej niwelety dna wykopu i porównując je z istniejącymi współrzędnymi terenu, wyznaczonymi na podstawie własnego położenia, będzie można podjąć decyzję – jeśli wyznaczona współrzędna pionowa w danym punkcie jest większa od obliczonej przyszłej wartości, to gruntu jest za dużo i należy go zdjąć, aż do uzyskania oczekiwanego poziomu.
Zalety systemu rozproszonych jednostek roboczych będzie można wykorzystać w przypadku badań i pomiarów większych połaci terenu. System taki doskonale sprawdzi się w badaniach geofizycznych metodą georadarową GPR (Ground Penetrating Radar). Metoda ta polega na emisji w głąb gruntu fali elektromagnetycznej i rejestracji czasów, po których fala wróci do anteny odbiorczej, po odbiciu i załamaniu na granicy różnych ośrodków. Technika ta jest czuła na zmianę stałej dielektrycznej w ośrodku, przez który przechodzi fala, pozwalając rozróżnić typy litologiczne, zmiany stanu nasycenia gruntów oraz wykryć defekty w ich strukturze (pęknięcia, uskoki, pustki powietrzne). Ze względu na specyfikę pomiaru, największą dokładność uzyskuje się, gdy sygnał jest odbierany przez kilka anten umieszczonych w pewnych odległościach od siebie. W przypadku, gdy kilka pojazdów będzie poruszało się w tym samym kierunku w pewnych odległościach od siebie, zbadają znacznie większy obszar w krótszym czasie, niż gdyby miał to zrobić jeden pojazd.

Zastosowanie Rozproszonego Systemu Roboczego na etapie przygotowań do lądowania misji załogowej, pozwoli na zwiększenie pewności poprawnego wykonania przewidzianych planem prac. Natomiast dla astronautów już przebywających na Marsie, stanie się efektywnym systemem badawczym, pozwalającym na rozesłanie robotów w funkcji zwiadowców w wielu kierunkach jednocześnie.

(Referat ten zajął trzecie miejsce w konkursie Studenckiego Koła Astronautycznego w 2008 roku)