А вот описание проблем на борту «Лунохода-1» и обстоятельств их возникновения. О том, чем похожи советская и российская лунные программы, а также о планах СССР по освоению естественного спутника Земли и реализованных миссиях читайте в материале ТАСС. Впервые инженерная задача создания лунохода была сформулирована в коллективе главного конструктора ОКБ-1 Сергея Королева и поддержана президентом АН СССР Мстиславом. Памятником лунной программе СССР стал «Луноход-3», который можно увидеть своими глазами.
Первый луноход
Было сформировано два экипажа, каждый по пять человек: командир, штурман-навигатор, водитель, бортинженер и оператор остронаправленной антенны. Одиннадцатым участником группы управления был резервный водитель и оператор. Ни один советский луноход на обратной стороне Луны не был никогда по причине сложностей, сопряженных с организацией связи и управления. Также и посадка пилотируемых кораблей планировалась только на видимой стороне. Самый первый из них цели не достиг, поскольку при запуске 19 февраля 1969 года произошла авария ракеты-носителя, завершившаяся на 53 секунде полета взрывом. Потерянный при аварии аппарат получил условное наименование «Луноход-0». Сойдя с посадочной платформы станции, начал свою работу на Луне первый советский луноход.
Масса машины составляла 756 кг, габариты — 4,42 м в длину с открытой солнечной панелью , 2,15 м в ширину и 1,92 м в высоту. При движении она оставляла колею шириной 1,60 м. Перемещение по поверхности спутника осуществлялось в течение 11 лунных дней. С наступлением лунной ночи крышка корпуса закрывалась, и аппарат ожидал наступления дня в стационарном состоянии. Несколько слов о том, что обнаружил на Луне первый советский луноход и каких достиг результатов. Он проработал втрое дольше запланированного срока — до 14 сентября 1971 года, обследовал территорию площадью 80 тыс.
На Землю было передано более 20 тысяч телевизионных снимков и свыше 200 панорам Луны. Физико-механические тесты грунта производились более 500 раз, а химический состав его исследовался в 25 пунктах. Лазерная локация с использованием уголкового отражателя, выполненная советскими и французскими учеными, позволила определить расстояние до спутника Земли с точностью до 3 метров. Аппарат благополучно совершил посадку в Море Ясности 16 января. Принципиальных отличий от предыдущего зонда «Луноход-2» не имел, но некоторые усовершенствования в его конструкцию были внесены с учетом пожеланий операторов-водителей. В частности, на нем была установлена третья навигационная камера на высоте человеческого роста, что существенно облегчило управление машиной.
Некоторые изменения коснулись и приборного состава, а масса аппарата составила уже 836 кг.
В октябре 1959 г. Следующие советские аппараты составили карту лунной поверхности и осуществили мягкую посадку. Livejournal О «Луне-1» стоит сказать пару слов отдельно, так этот проект дал советской космической программе целых два незапланированных рекорда.
В ходе полёта «Луна-1» должна был отстрелить третью ступень ракеты, чтобы получить ускорение в сторону Луны, но конструкторы и инженеры забыли, что сигнал от Земли, который даст команду на отделение третьей ступени, идёт не одну секунду — ему нужно время. Так как это время было упущено, аппарат успел покинуть зону земного притяжения и улетел в другу сторону. Так «Луна-1» стала первой станцией, которая покинула орбиту Земли и оказалась на орбите Солнца, то есть первым искусственным спутником светила. Если со спутниками у землян всё шло неплохо, то с полётом на земной спутник человека дело затянулось на десятилетие — слишком рискованная и сложная задача, ведь кораблю необходимо было ещё и преодолеть лунное притяжение и вернуться домой.
Как бы отчаянно ни оспаривали этот факт сторонники теории лунного заговора , 20 июля 1969 года американские астронавты высадились на Луне на корабле «Аполлон-11». Так Советский Союз остался позади в «лунной гонке» — ведь высадка человека является самым грандиозным её свершением. Американцы на Луне.
За 157 сеансов с Землей было выдано 24 820 радиокоманд. Прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведен его химический анализ. Операторы «Лунохода-1» 8 марта 1971 года в честь праздника дважды «нарисовали» на Луне колесами цифру «8». К 15 сентября 1971 года температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла, 30 сентября аппарат на связь не вышел, и 4 октября все попытки войти с ним в контакт были прекращены. На «Луноходе-1» был установлен уголковый отражатель, с помощью которого ставились эксперименты по точному определению расстояния до Луны. Отражатель «Лунохода-1» в первые полтора года работы обеспечил порядка 20 наблюдений, но затем его положение утерялось.
Авторы документа подробно анализируют причины досрочного выхода из строя обоих передатчиков лунохода гарантийный срок составлял 250 часов, а отработали они 138 и 212 соответственно. Для этого на Земле провели стендовые испытания аналогичных приборов. В результате было установлено: «наиболее вероятной причиной ненормальной работы прибора является отказ диода 1А401 в модуляторе ФМ-1К». Причина неполадок была в конструкции и технологии изготовления диодов. Изменения были внесены максимально оперативно. Уже в конце 1970 году «предприятиями-изготовителями приняты меры по повышению надежности диодов». Также в документе содержится свидетельство гибели «Лунохода-1»: «После 7 лунного дня при малой информативной мощности с борта передавалась только телеметрия, при нормальной передавалось телевидение и телеметрия. Фактически в сеансах связи это соотношение не превышало 200». В тексте документа содержится интересная информация о работе малокадрового телевидения. Несмотря на то, что эта система отлично показала себя и работала без сбоев, на практике был выявлен ряд конструктивных недостатков, которые необходимо было устранить к следующей миссии лунохода. Речь идет о высоте установки камер и необходимости использования бленды. Кроме того, разработчикам приборов для «Лунохода-1» пришлось столкнуться с еще одной проблемой: «Необходимо отметить, что коэффициент отражения лунной поверхности в зоне посадки «Луны-17» оказался значительно ниже определенного астрономическими способами с Земли, что уменьшало световую модуляцию видеосигнала и контраст изображения».
Успех «Луны-2»: как в СССР впервые посадили космический аппарат на спутник Земли
Вспомните катастрофу предсерийного транспортника Ил-112В ровно два года назад, в августе 2021 года. И что спустя два года слышно об этом самолете? Его разработка поставлена «на паузу», и не исключено что «на паузу» будет поставлена дальнейшая программа по станциям «Луна». Уже сейчас понятно, что, пока суть да дело, пока межведомственная комиссия со всем разберется, пока её выводы будут осмыслены и внесены коррективы, пройдут годы. И это будет большой ошибкой. Потому что, если рассматривать отдельно взятую миссию «Луны-25», то она закончилась провалом. Но если рассматривать лунную программу в целом, то авария «Луны-25» — неприятный, но абсолютно не критичный эпизод. Но не критичный только в том случае, если лунная программа будет продолжаться дальше, а не будет поставлена «на паузу» из-за этой аварии.
Покорение космоса всегда было и будет сложным процессом, требующим времени, терпения и, конечно же, стабильного финансирования. Советская лунная программа отличалась как выдающимися достижениями, так и серьёзными авариями, и это нормально, по-другому и быть не могло. Не всё гладко шло и у американцев, да и любая другая страна, решившая покорять космос, должна быть готова к долгой и тяжелой работе, в которой будут как успехи, так и аварии с катастрофами. Это может прозвучать странно, но есть во всей этой истории и положительный момент. Прилуненение «Луны-25» хоть и окончилось аварией, но Роскосмос показал, что в состоянии создавать автоматические межпланетные станции после погромных девяностых годов, нашествия «эффективных менеджеров», утраты многих ценных кадров и, как следствие этого, — потери ряда компетенций. Но потери эти, судя по всему, не катастрофические. И как бы не злорадствовали разного рода злопыхатели — в основном, нынешние «не братья», — Россия продолжает оставаться космической державой, хотя и откатилась на третье место по космическим запускам, значительно уступая США и Китаю.
Когда писалась эта статья, стало известно, что индийская межпланетная автоматическая станция «Чандраян-3», на борту которой находится луноход, успешно прилунилась в районе Южного полюса, то есть там, где должна была сесть «Луна-25». Это несомненный и бесспорный успех индийской космонавтики, который однозначно поднимет престиж Индии как космической державы. У России есть все шансы повторить некоторые эти достижения, причем не надо изобретать велосипед, а надо лишь воспользоваться советским опытом. Сделать ставку на кадры, ибо не зря сказано, что они решают всё.
В создании шасси участвовал даже Харьковский велосипедный завод — там выполняли балансировку и «спицевание» колес. Первая — вперед!
Сообщалось, что «управление движением «Лунохода-1» производится из Центра дальней космической связи ЦДКС с использованием телевизионной информации о положении аппарата и характере рельефа окружающей лунной поверхности». Уже на следующий день ТАСС информировал, что без человеческого вмешательства планетоход обойтись не может. В сообщении от 19 ноября говорилось, что в процессе работы решалась «отработка метода управления самоходным автоматическим аппаратом… Системы теленаблюдения и радиотелеметрии позволили операторам, осуществляющим управление луноходом из ЦДКС, уверенно вести самоходный аппарат по маршруту, контролировать прохождение препятствий и следить за состоянием бортовых систем». Из почти пятидесяти кандидатов остались только одиннадцать. Без имен и фамилий их представили на страницах газеты «Правда», публикуя репортаж из пункта управления луноходом в Симферопольском центре дальней космической связи: «Это молодые, подтянутые ребята в синих элегантных костюмах спортивного покроя со значками на отворотах рубашек — рубиновыми пятиугольниками с рельефными буквами СССР» кстати, эти значки приобрел для своих товарищей Вячеслав Довгань — водитель второго экипажа. Управляли сначала первым, а затем и вторым луноходом экипажи двух команд, работавших поочередно.
В каждой команде — пятеро: командир, водитель, штурман-навигатор, бортинженер и оператор остронаправленной антенны. Только они могли непосредственно влиять на движение лунохода. А бортинженер и штурман были неподалеку, они наносили на карту маршрут, занимались расчетами. Через два часа за управление садился второй экипаж. Потом мы опять менялись — и так девять-десять часов». Сложно было представить, что управляет луноходом человек, находившийся от транспортного средства...
Основная трудность была в скорости обновления картинки на мониторе перед водителем. Поэтому луноход с задержкой реагировал на команды водителя. Но это была не главная проблема». Для управления движением лунохода главный конструктор радиосистем Михаил Рязанский предложил применить малокадровую телевизионную систему. Система Рязанского предусматривала передачу не 25 кадров в секунду, как это принято обычным телевизионным стандартом, а одного кадра с временной фиксацией от трех до двадцати секунд — более быструю передачу данных каналы связи и счетно-решающие машины того времени обеспечить не могли. После обнаружения препятствия машина продолжала двигаться еще не менее восьми секунд, поэтому обычная скорость лунохода составляла не более двух-трех километров в час».
Вместе с нами находился главный конструктор лунохода.
У одного из космонавтов, участника этой программы, есть необычное водительское удостоверение, выданное Федерацией космонавтики. Оно имеет вид обычных "корочек" с фотографией, где записано, что ему присвоена квалификация водителя лунохода. Несмотря на вполне гражданское предназначение лунохода, членов экипажа на долгие годы засекретили. Даже когда те давали небольшие интервью для телевидения, их представляли без имен. Фамилии сидячих космонавтов были названы лишь спустя 23 года.
Луноход проработал на поверхности Луны до 14 сентября 1971 года, то есть одиннадцать лунных дней 10,5 земных месяцев. За это время он проехал 10 540 м, обследовав площадь в 80 000 м2, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. В марте 2010 года аппарат обнаружили на снимках LRO Лунного орбитального зонда. А 22 апреля этого же года группа американских учёных из университета Калифорнии в Сан-Диего смогли впервые с 1971 года получить отражение лазерного луча от отражателя "Лунохода-1". Копию первого советского планетохота можно увидеть в Мемориальном музее космонавтики в Москве. Надо сказать, что судьба этого аппарата оказалось не столь успешной.
Рекордсмены по расстоянию, пройденному вне Земли. Конструкция «Лунохода-2» почти не отличалась от своего предшественника, который был доставлен миссией «Луна-17» на спутник в ноябре 1970 года. Основное изменение: выносная камера, которая была размещена на уровне человеческого роста, чтобы упростить управление перемещениями ровера по поверхности Луны. Высота обоих роверов без учета выносной камеры составляла 135 см, а масса второго из них — 840 кг. Луноходы перемещались по поверхности спутника с помощью двух пар по четыре колеса, установленных вдоль корпуса длиной около 170 см и шириной около 160 см. Интересно, что каждое из колес оборудовано независимой подвеской, собственным мотором и тормозом. Еще одно изменение, которое внесли разработчики по итогам первой миссии, система питания корабля. В отличие от своего предшественника, оборудованного кремниевой солнечной панелью, «Луноход-2» использовал арсенид-галлиевые элементы, которые производили до 1 кВт мощности. При этом атомное топливо использовалось для обогрева устройства во время лунной ночи, которая длилась 14 дней.
Исследовательской станцией управляла команда, состоящая из пяти человек. Они находились на Земле, наблюдали за движением робота с помощью трех телекамер, в том числе, установленной на выносной башне. При этом устройства передавали изображения высокого разрешения с разной скоростью: один кадр за 3,2, 5,7, 10,9 или 21,1 секунду.
50 лет «Луноходу-2»: как проходила миссия последнего советского ровера
Советская детская игрушка «Луноход» с дистанционным управлением 10 ноября 1970 года в СССР был произведён запуск космической станции «Луна-17». После запуска лунохода ни СССР ни Россия не может повторить это достижение, что однозначно говорит о том, что вся эпопея с высадкой лунохода мистификация. 17 ноября 1970 года советская космическая программа совершила еще один эпохальный шаг – «Луноход-1» проехал свои первые метры по внеземной поверхности. Подготовленный более 60 лет назад советскими инженерами документ содержит подробную информацию о работе бортовых передатчиков, антенных систем, систем телеметрии. В апреле 2011г. на Луне был обнаружен "Луноход-1", прилунившийся в ноябре 1970 года и затем потерянный СССР, пишет ABC. Почему советский луноход — это космическая танкетка, а не лунный трактор, и как операторы «Лунохода-1» поздравили женщин из своей команды с 8 марта в 1971 году.
Неизвестные факты о советских луноходах
За время нахождения на поверхности Луны «Луноход-1» проехал 10 540 метров, обследовав площадь в 80 000 квадратных метров, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. Суммарная длительность активного существования Лунохода составила 301 сутки 06 часов 37 минут. За 157 сеансов с Землей было выдано 24 820 радиокоманд. Прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведен его химический анализ. Температура внутри герметичного контейнера лунохода 15 сентября 1971 года начала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла, 30 сентября аппарат не вышел на связь, и 4 октября все попытки войти с ним в контакт были прекращены. На «Луноходе-1» был установлен уголковый отражатель, с помощью которого ставились эксперименты по точному определению расстояния до Луны.
Имитировать силу тяжести, которая на Луне вшестеро меньше земной, было сложно. Поэтому процесс взаимодействия модели колеса с лунным грунтом изучался на стенде с падающим контейнером. Затем к экспериментам подключили летающую лабораторию — самолёт Ту-104. Внутри пассажирского салона устроили грунтовый канал для изучения тяговых и сцепных характеристик колеса в условиях пониженной тяжести с учетом различных параметров конструкции. На полигоне построили стенд с системой разгрузки, которая имитировала лунную силу тяжести с точностью до процента.
Но некоторые технические вопросы требовали не только наземной, но и космической отработки — их проводили на спутниках «Луна-11», «Луна-12» и, особенно тщательно, на «Луне-14». У специалистов, управляющих этими станциями, даже появилась шутка: «Пойдем, потрёмся!... Схема полета и устройство станции «Луна-14». В верхней части его ширина достигала 215 см, тогда как в нижней он был заметно уже — около 160 см, благодаря чему внешне он напоминал огромный бак для кипячения белья, поставленный на колёса. Луноход состоял из герметичного приборного контейнера, в котором размещалась вся служебная аппаратура, и самоходного шасси. Контейнер имел форму усеченного конуса: большое верхнее основание служило радиатором для сброса тепла, к меньшему нижнему крепились элементы шасси. В рабочем положении крышка поднималась над задней частью аппарата, поворачиваясь электроприводом на шарнире и устанавливаясь под разным углом, располагаясь оптимально к Солнцу — в зависимости от его высоты над лунным горизонтом. Азимутальное наведение солнечной батареи обеспечивалось поворотами корпуса лунохода. Устройство «Лунохода-1». Источник Надо сказать, что при проектировании лунохода кроме солнечных батарей рассматривались различные источники электроснабжения, в том числе двигатели внутреннего сгорания и турбогенераторы на однокомпонентном топливе или использующие солнечное тепло, топливные элементы и радиоизотопные термоэлектрогенераторы.
Всё это было отвергнуто, в основном по причине отсутствия готовых технических решений требуемой размерности. Впрочем, радиоизотопный генератор всё же применили, но несколько в другом качестве: изначально луноход рассчитывался на работу в течение трех месяцев, за которые он должен был пережить три «лунных ночи», а каждая длилась две недели! За это время даже укутанный экранно-вакуумной изоляцией гермокорпус остывал до недопустимо низких температур, и довольно слабая электроника могла не запуститься «лунным утром». Поэтому было решено обогревать аппарат радиоизотопным источником: цилиндрическая «печка» с капсулой на основе полония-210 торчала снаружи сзади лунохода; днем она просто излучала избыточное тепло, а ночью сквозь нее циркулировал хладагент, отдавая тепло внутрь герметичного корпуса. В задней части луноходов находилась радиоизотопная «печка». Фото Н. Источник Собственно шасси с шириной колеи 1600 мм состояло из восьми ведущих мотор-колес диаметр каждого по грунтозацепам — 510 мм, ширина 200 мм, колесная база — 170 мм. В первом варианте аппарат должен был иметь всего четыре больших диаметром по 1100 мм колеса — по два с каждой стороны. Позднее для повышения надежности число колес удвоили; этот вариант и был принят к реализации. Разворот осуществлялся «по-танковому», за счет изменения скорости и направления вращения колес левого и правого борта.
Минимальный радиус поворота составлял всего 80 см. Каждое колесо изготавливалось из проволочной сетки, имело снаружи титановые лопатки-грунтозацепы и оснащалось индивидуальной балансирно-торсионной подвеской. В герметичной ступице находились приводной электродвигатель, трансмиссия и тормоз. Смазка осуществлялась фтористым соединением. Колесо лунохода фото РИА «Новости» и его устройство: 1 - мотор-колесо; 2 — балансир; 3 — торсион; 4 — кронштейн; 5 — реактивная тяга; 6 — грунтозацеп; 7 — сетка; 8 — ступица; 9 — спицы; 10 — обод. Благодаря независимой подвеске колеса могли занимать различное положение по отношению к корпусу, что позволяло луноходу преодолевать камни, выступы, небольшие трещины. На случай застревания или поломки колеса пиропатрон разрывал валик моторного привода, освобождая колесо — перемещение обеспечивали оставшиеся семь. Подвижность не терялась до тех пор, пока с каждой стороны не оставалось хотя бы по два работающих колеса. Для предотвращения опрокидывания при движении с большим креном или на уклонах имелись датчики, следящие за углом дифферента наклон вперед-назад и крена наклон вбок , которые могли самостоятельно выдать команду «стоп». Пройденный путь измерялся девятым колесом-одометром в задней части.
Источник Вся служебная аппаратура, требуемая как для полёта Е-8, так и для работы на Луне система управления, датчики и приборы контроля свойств окружающей среды, блоки телевизионного и радиокомплекса, телеметрической системы, схемы управления луноходом, блоки автоматики, а также аккумуляторы , устанавливалась внутри герметичного корпуса самого лунохода, исключая дублирование, а значит, снижая пассивную массу посадочной платформы. Для того, чтобы самоходный аппарат мог съехать с платформы на Луне, имелись пандусы в носовой и хвостовой частях платформы; при перелёте они были сложены пополам, а после посадки раскладывались. В зависимости от состояния рельефа местности луноход мог съехать на поверхность либо по передним, либо по задним пандусам. Кроме телекамер на видиконах, служивших для управления, имелась телефотометрическая оптико-механическая система с панорамной разверткой из четырех передающих камер — по две с каждой стороны аппарата. Научное оборудование включало рентгеновский флуоресцентный спектрометр для измерения химического состава грунта, детекторы космических лучей, рентгеновский телескоп для солнечных и внегалактических наблюдений, французский лазерный уголковый отражатель и радиометр. Луноход имел коническую антенну с низким коэффициентом усиления, управляемую остронаправленную спиральную антенну с высоким коэффициентом усиления и выдвижные приборы, которые исследовали плотность лунной поверхности ударным способом. Лазерный уголковый отражатель для точного измерения расстояния от Земли до Луны — в данном случае от «Лунохода-2». Собственно, «рулил» водитель, штурман выполнял навигационные расчеты, бортинженер контролировал состояние аппаратуры, а оператор ориентировал остронаправленную антенну в сторону Земли. Общее руководство осуществлял командир, принимая решения на основании сообщений членов группы. Вследствие малой чувствительности камер и того, что сейчас принято называть «малой шириной канала передачи», принимаемая на Земле картинка имела узкий динамический диапазон, низкое разрешение и малую скорость обновления — новый кадр появлялся на экране перед водителями один раз в 20 секунд!
За пультом управления — один из водителей луноходов Вячеслав Довгань. Источник Учитывая, что задержка в подаче управляющего сигнала составляла до пяти секунд — с Луны на Землю и обратно с учётом реакции водителя — процесс управления был нетривиален. Он заключался в полном взаимодействии всей наземной группы, которая по приборам определяла положение лунохода в пространстве наклон можно было оценить через камеру, которая смотрела на «датчик лунной вертикали» — внутрь вогнутой полусферической чаши с нанесенными кольцевыми рисками и свободно катающемуся по ним металлическому шарику и прокладывала путь, ориентируясь по медленно сменяющейся «картинке» посредственного качества.
Он достался сыну астронавта Ричарду Гэрриоту. Кстати, в 2008 году Ричард совершил полет на МКС в качестве космического туриста. Он должен был стать следующей ступенью в освоении Луны. От своих собратьев аппарат отличался более совершенной телевизионной системой - она была стереоскопической. Еще одно существенное отличие - две телекамеры на подъемной платформе и возможность одновременно передавать на Землю картинку сразу с обеих камер.
У предыдущих аппаратов парные камеры работали только по отдельности. Однако, запуск "Лунохода-3" так и не состоялся. Сейчас его можно увидеть среди экспонатов музея НПО имени С. В 2020 году запланирован запуск автоматической межпланетной станции с луноходом "Луна-Ресурс-2". Этот проект перекликается с советскими проектами по исследованию и освоению лунной поверхности.
А уж пример Лунохода-1, полвека назад доказавшего возможность движения по внеземным территориям и высокую эффективность мобильных лабораторий, получил мощное международное развитие именно в XXI веке. Статья по теме: «Роскосмос» опубликовал документы к 50-летию полета станции «Луна-16» Китайские луноходы и американские марсоходы, несущие на борту все более совершенные приборы и оборудование, становятся научными инструментами долговременного, а то и постоянного пользования. В 2022 году планируется запуск европейского марсохода в рамках совместной российско-европейской программы ExoMars.
Работают над аналогичными задачами в Индии и Израиле. Наличие последователей — главное практическое доказательство гениальности создателей лунного первопроходца, с которого начинается история мобильной космической робототехники. Сергей Павлович настойчиво искал возможных разработчиков лунного самоходного аппарата в собственном коллективе, обращался с предложениями выполнить проектные исследования в транспортные НИИ и КБ Москвы и Ленинграда. Головной институт танковой отрасли ныне это ВНИИТрансмаш, расположенный на территории Горелова был создан для сохранения достигнутого к концу войны превосходства советских танков. Здесь никогда не занимались космической техникой, но начальник отдела новых принципов движения Александр Кемурджиан, которому было поручено руководство новой темой, увидел в ней не временную, частную, а стратегическую государственную задачу: создать новое направление, сочетающее технологии и лучшие качества внедорожной транспортной и космической отраслей машиностроения. Кемурджиан сохранил функции главного конструктора самоходного шасси лунохода и тогда, когда Сергей Королев передал тематику автоматических космических аппаратов в ОКБ-301 Машзавода им. Лавочкина МЗЛ. Главным конструктором лунохода стал Георгий Бабакин.
Эпоха советских луноходов
Последний луноход СССР. 16 января 1973 года в 01 час 35 минут «Луноход-2» был доставлен на Луну автоматической межпланетной станцией «Луна-21». серия советских роботизированных луноходов, предназначенных для посадки на Луну в период с 1969 по 1977 год. «Луноход-3» так и не состоялся, хотя программы по дальнейшей разработке космических планетоходов Советский Союз вел достаточно активно. Как происходила подготовка к полету и сама экспедиция, «» рассказал руководитель разработки телевизионных систем советских луноходов Арнольд Селиванов. Рассмотрим историю первого лунохода, разработанного и запущенного в Советском Союзе.
«Луноход-1» был запущен 50 лет назад. Как он был устроен и для чего нужен?
Для управления движением лунохода главный конструктор радиосистем Михаил Рязанский предложил применить малокадровую телевизионную систему. Система Рязанского предусматривала передачу не 25 кадров в секунду, как это принято обычным телевизионным стандартом, а одного кадра с временной фиксацией от трех до двадцати секунд — более быструю передачу данных каналы связи и счетно-решающие машины того времени обеспечить не могли. После обнаружения препятствия машина продолжала двигаться еще не менее восьми секунд, поэтому обычная скорость лунохода составляла не более двух-трех километров в час». Вместе с нами находился главный конструктор лунохода.
Мы вглядывались в полученную с помощью телекамер панораму Луны. Она простиралась впереди и сзади лунохода — спокойная, относительно ровная, очень похожая на один из участков лунодрома, где мы тренировались. Штурманская группа предложила вариант схода — вперед.
Я посмотрел на Геннадия Николаевича Бабакина, а потом скомандовал: «Первая — вперед! Загорелся транспарант «Есть движение», и через 20 секунд «Луноход-1» коснулся поверхности Луны. Жизненный цикл лунохода — три месяца, или три лунных дня.
Именно столько первому луноходу отводилось на выполнение запланированной программы на поверхности Луны, но самоходный аппарат активно существовал много дольше. Лунный день равен почти пятнадцати земным дням, сутки на Луне — почти месяц на Земле. Если точнее, то 29 дней 12 часов 44 минуты и 3 секунды.
За это время он смог проехать 10 540 метров, передав на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч снимков. Судьба «Лунохода-2» оказалась менее успешной — на своем пути он попал в сложную «дорожную ситуацию», преодолевая сильно разрушенный кратер. Для планетохода и его экипажей — дело обычное, препятствий за время движения преодолели немало.
Но на дне именно этого кратера скопилось значительное количество лунной пыли. Колеса погрузились в реголит, планетоход забуксовал. Из кратера он все-таки выбрался, но из-за непредвидимых маневров крышку, покрытую солнечными батареями, и радиатор охлаждения припорошило лунной пылью.
Это привело к росту температуры внутри лунохода и уменьшению тока зарядки аккумуляторов. Следующую лунную ночь две земных недели он не пережил — разбудить с Земли его не смогли… «Это было печально, но не трагично, — считает его водитель Вячеслав Довгань, — ведь свое задание «Луноход-2» перевыполнил многократно».
Все четыре панорамные телефотокамеры используют одноканальные фотоприёмники фотоумножитель ФЭУ-96, имеющий площадь фотокатода 3 мм2, на который передаётся свет с помощью системы оптико-механической развёртки [4]. Каждая панорамная камера имела фокусное расстояние 12,5 мм, относительное отверстие 1:6, расстояние фокусировки от 1,5 м до бесконечности. Панорамы могли передаваться с двумя скоростями 4 или 1 строка в секунду , соответственно полная 360-градусная панорама снималась за 25 или 100 минут. В камерах использовалась автоматическая регулировка чувствительности по сигналу с постоянной времени 5…10 с, а также дополнительный режим работы с пониженной чувствительностью для съёмки Солнца.
На задней части корпуса установлен изотопный теплогенератор, мерное ведомое колесо одометра , механический пенетрометр для исследования свойств грунта прибор оценки проходимости [1]. Оборудование в гермоконтейнере установлено на приборной раме, крепящейся на силовом шпангоуте днища. На этом же шпангоуте снаружи закреплены четыре кронштейна ходовой части, состоящей из восьмиколёсного движителя и индивидуальной эластичной подвески колёс. Статический прогиб подвески средних колёс составляет 60 мм, крайних — 21 мм; динамический прогиб подвески всех колёс составляет 100 мм. Каждое колесо имеет индивидуальный редуктор и тяговый электродвигатель. В случае аварийного заклинивания редуктора или электродвигателя ось каждого колеса может быть по команде с Земли необратимо расцеплена с редуктором путём подрыва пироустройства, разрушающего выходной вал редуктора по ослабленному сечению; в результате заблокированное колесо становится ведомым.
Эта возможность в ходе эксплуатации никогда не была использована [1]. Аппарат был рассчитан на передвижение даже в случае, когда ведущими останутся лишь по два колеса с каждой стороны [2]. Внешние устройства лунохода имеют пассивное терморегулирование. Гермоконтейнер обеспечивается стабилизацией температуры с помощью двухконтурной активной циркуляционной системы терморегулирования, включающей контуры нагрева и охлаждения. Контур нагрева соединяет изотопный теплогенератор, находящийся снаружи гермокорпуса, и внутренний теплообменник.
Стартовав с Земли 8 января 1973 года, она совершила мягкую посадку на наш естественный спутник 16 января 1973 года в половине второго ночи по московскому времени на восточном берегу Моря ясности в кратере Лемонье. В начале пятого утра 4 часа 14 минут «Луноход-2», который весил более 800 килограммов, съехал на поверхность Луны.
И отправился в долгое и пыльное путешествие продолжительность 4 месяца— 5 лунных дней по 10 мая 1973 года. В общей сложности аппарат проехал рекордные 42 километра, передавая на Землю снимки и телевизионное изображение. Макет "Лунохода-2" в НПО им. Лавочкина: аппарат имел внушительные размеры, весил почти как "Жигули". Корпорация «Российские космические системы» отметила юбилей высадки 8-колесного аппарата тем, что выложила в широкий доступ отчет, который специалисты тогдашнего НИИ приборостроения составили примерно через год после того, как «Луноход-2» перестал выходить на связь. В отчете они проанализировали возникавшие проблемы с тем, чтобы избежать их при создании новых аппаратов для исследования Луны и других планет. Но увы, отечественные луноходы и марсоходы Землю больше не покидали.
Снимок станции "Луна-21", сделанный на Луне "Луноходом-2", съехавшим на поверхность. Однако любознательным, возможно, будет интересно узнать подробности управления «Луноходом-2, разобраться в тонкостях работы уникальной системы связи «Сейм», с помощью которой мы первыми в мире осуществляли передачу информации в сторону Луны по оптическому лазерному каналу.
Это событие ознаменовало начало нового этапа в исследовании естественного спутника Земли и стало огромным научным прорывом. Аппарат проработал на поверхности Луны более 300 земных суток, преодолел свыше 10,5 км и передал советским учёным огромный массив информации. Колёса были сделаны из металлической сетки с лопатками из титана.
Неизвестные факты о советских луноходах
В 2024 году США планируют отправить к южному полюсу тяжелый луноход Viper, в этом же году начнется новый этап китайских миссий. Успешный запуск «Лунохода-1» позволил СССР сделать рывок в космической гонке с США во второй половине XX века. Советский Союз и Соединённые Штаты боролись за первенство с переменным успехом: если первый полёт к Луне, получение первого изображения обратной стороны Луны, первая посадка.
Первый луноход
Январь 1973 года Источник: Getty Images Судьба «Луноходов» — от нулевого до третьего «Луноход-0» погиб 19 февраля 1969 года из-за разрушения носового обтекателя ракеты-носителя, еще при старте с Земли. Он прошел в общей сложности 9,9 км. Завершилась его миссия 14 сентября 1971 года, когда термоизотопный генератор выработал ресурс. Системы аппарата просто замерзли лунной ночью. Через неделю, 15 января, автоматическая станция «Луна-21» доставила его в кратер Лемонье в Море Ясности.
Его пробег составил 39,1 км. Завершилась работа этого аппарата преждевременно, 10 мая 1973 года. Как рассказывал один из его операторов, Александр Василевский, 20 апреля 1973 года «Луноход-2» вышел на маршрут с незакрытой панелью солнечной батареи. Экипаж предлагал ее закрыть, но группа управления предложение отклонила.
В итоге «Луноход-2» зацепил крышкой склон кратера и на поверхность солнечной панели попал грунт. Зарядка сразу ухудшилась, но критическую роль сыграло другое. Когда крышку закрыли и панель сложилась, грунт попал на радиатор. Эффективность охлаждения снизилась, что и привело к фатальному перегреву аппарата 10 мая.
Музей НПО имени Лавочкина. Его планировали отправить в 1977 году, но проект свернули.
На лунной орбите пришлось сделать три дополнительных витка. Астронавты отправились во второе путешествие на лунном электромобиле. На луноходе вышли из строя индикатор дифферента и вся система навигации. Назад пришлось возвращаться в прямом смысле по собственной колее, чтобы не заблудится. Из-за отлетевшего крыла астронавтов постоянно засыпало пылью.
Астронавты с 12 по 15 декабря 1972 года находились на Луне, провели множество исследований. Успешно выполнив программу полёта, астронавты возвратились на Землю 19 декабря 1972 года. В США было объявлено о завершении космической лунной пилотируемой программы. В СССР лунная программа продолжалась. После успеха «Лунохода-1» для закрепления результатов его испытаний к Луне 16 января 1973 года АМС «Луна-21» доставила на дно кратера Лемонье диаметр 51 км на восточном побережье Моря Ясности второй самоходный аппарат — «Луноход-2». За пять лунных дней он преодолел 42 км, обследовав на своём пути мелкие кратеры, линии тектонических разломов. На «Луноходе-2» было установлено оборудование для изучения магнитного поля Луны.
Выяснилось, что оно у Луны практически отсутствует, но на поверхности спутника Земли встречаются сильно намагниченные участки. В отличие от «Лунохода-1» «Луноход-2» был немного тяжелее — 836 кг. На нём была установлена дополнительная видеокамера на высоте человеческого роста и некоторые другие приборы. Камера впоследствии очень пригодилась, так как при посадке оказалась повреждена система навигации. Пришлось с Земли управлять луноходом, ориентируясь по показаниям «глаз» - телекамер и положению Солнца. В этих непростых условиях луноход проработал четыре месяца, а затем вышел из строя из-за перегрева. Попав внутрь небольшого свежего кратера, который не был виден с Земли, луноход долго буксовал в неожиданно чрезвычайно рыхлом грунте, но затем, словно трактор, всё же смог выбраться из западни задним ходом.
К сожалению, вероятно, он зацепил краем солнечной батареи за склон и на неё попал лунный грунт. Когда на ночь батарея закрылась для сохранения теплоизоляции, грунт просыпался на поверхность лунохода и стал теплоизолятором, что и привело на следующий лунный день к его перегреву и выходу из строя аппаратуры. Тем не менее «Луноход-2» установил несколько рекордов — дальности поездки по Луне, активности и др. В этом смысле район посадки «Аполлона-17» и исследований «Лунохода-2» является одним из самых исследованных на Луне. В этой истории не обойтись, к сожалению, и без ложки дёгтя — в декабре 1993 года НПО им.
А ведь помимо этого были и другие, не менее тревожные звоночки. Ради интереса неплохо посмотреть, как идут дела у наших извечных соперников по космической гонке. Хотя говорить об этом в 2023 году уже бессмысленно, ибо ни США, ни Китай Россию соперником давно не считают. Американцы мало того, что успешно совершили мягкую посадку на поверхность — не Луны, а Марса — марсохода Perseverance в 2021 году, так ещё и запустили в полет над Красной планетой беспилотный вертолет Ingenuity. А чуть позже, в том же 2021 году, на Марсе успешно сел и китайский марсоход «Чжужун». И пока китайцы с американцами вовсю обрабатывали информацию, полученную со своих марсоходов, Роскосмос доводил до ума «Луну-25», но, как показали события 20 августа, довести так и не смог, и теперь «Луна-25», вернее, её дорогостоящие обломки, навсегда станут частью лунного пейзажа. В продолжении этой темы неплохо бы посмотреть на своеобразный рейтинг мировых космических достижений за 2023 год. То есть на количество космических запусков, говорящих о том, как интенсивно разные страны осваивают космическое пространство. Лидируют в этом рейтинге США, осуществившие на сегодняшний день 63 запуска, из которых 61 был успешным. Вторым в списке идет Китай с 37 запусками — все успешные. И только на третьем месте с 11 запусками идет Россия. Для сравнения, полвека назад, в 1973 году, СССР совершил 89 космических запусков, а 40 лет назад, в 1983 году — 100, в то время как американцы в 1983 году осуществили 22 запуска. То есть почти в пять раз меньше, чем СССР. А Китай в 1983 году осилил всего 1 один запуск. Конечно, и у СССР были неудачи, вспомним, например, аварийное прилунение станции «Луна-23» в 1974 году, были и более серьезные аварии и катастрофы. Но советские конструкторы и инженеры решили большую часть проблем, свидетельством чего служит успешная миссия «Луны-24» в 1976 году. А когда в следующий раз Роскосмос организует полет к Луне? Особенно с учетом оргвыводов после аварии «Луны-25»? Что-то подсказывает, что теперь очень не скоро.
Он произошел случайно: на поверхность лунохода попал грунт, который стал теплоизолятором, что и привело к перегреву. Примечательно, что в 1993 году "Луноход-2", находящийся и по сей день на Луне, ушел с молотка на аукционе Сотбис за 68500 долларов. Он достался сыну астронавта Ричарду Гэрриоту. Кстати, в 2008 году Ричард совершил полет на МКС в качестве космического туриста. Он должен был стать следующей ступенью в освоении Луны. От своих собратьев аппарат отличался более совершенной телевизионной системой - она была стереоскопической. Еще одно существенное отличие - две телекамеры на подъемной платформе и возможность одновременно передавать на Землю картинку сразу с обеих камер. У предыдущих аппаратов парные камеры работали только по отдельности. Однако, запуск "Лунохода-3" так и не состоялся. Сейчас его можно увидеть среди экспонатов музея НПО имени С. В 2020 году запланирован запуск автоматической межпланетной станции с луноходом "Луна-Ресурс-2".