В августе 2023-го Россия запустила свою первую с советских времен лунную миссию «Луна-25», она потерпела неудачу. На днях канадский исследователь Фил Стук из Университета западного Онтарио сообщил, что обнаружил исчезнувший советский "Луноход".
«Луна-17»: «Наш любимый лунный трактор…»
Луноход имеет восемь мотор–колес, каждое из которых является ведущим. В итоге луноход в три раза перекрыл свой гарантированный ресурс. В ноябре 1970 года советская станция опустилась на поверхность Луны. Вездеход, названный «Луноход-1», спустился на поверхность, для проведения экспериментов и снятия фотографий. Ровно 50 лет назад Советский Союз стал первой страной, успешно доставившей на Луну самоходный аппарат – «Луноход-1». Лайф разбирался, какие причины привели к закрытию амбициозного советского проекта "Луноход". Легендарный "Луноход-1" якобы подал сигнал – спустя почти 40 лет.
50 лет «Луноходу-2»: как проходила миссия последнего советского ровера
За 4 месяца "Луноход-2" проехал 42 км, что было абсолютным рекордом до 2015 года. Ну, а теперь, о конструкции "Лунохода-2". Аппарат практически не отличался от своего предшественника - "Лунохода-1". Была у "Лунохода-2" сама отличительная особенность. Речь идет о выносной камере, которую разместили на уровне человеческого роста. Благодаря такому решению, было упрощено управление самоходным аппаратом по поверхности Луны. Если же брать высоту как первого лунохода, так и второго, то она не отличалась и составляла 135 см. Подметим, что это без учета того, что была установлена выносная камера. Масса "Лунохода-2" была потяжелее и равнялась 840 кг.
Луноход имел две пары по четыре колеса, благодаря которым он и перемещался по поверхности Луны. Длина корпуса составляла около 170 см, ширина - около 160 см. Обязательно, скажем о том, что у "Лунохода-2" каждое колесо было оборудовано независимой подвеской, собственным мотором и тормозом.
Он был идентичным лунному рельефу с углублениями, кратерами, разломами, россыпью камней различной величины. Как потом оказалось, лунодром ничем не отличался от кусочка настоящей Луны, и на нем продолжилась подготовка к беспрецедентному научному эксперименту. Однако на 52-й секунде полета произошло аварийное выключение двигателей первой ступени и ракета взорвалась. Самым сложным, несмотря на всю подготовку, оказалось, все-таки, управление аппаратом. Две телевизионные камеры стояли на «Луноходе-1» слишком низко. Работала лишь одна из них, вторая была запасной. Картинка с Луны была очень контрастной, без полутеней. Весь первый лунный день экипажи лунохода приноравливались. Работа экипажа была чрезвычайно сложная. Через два часа они уже были измотаны, но экипаж продолжал свою работу. Если за неполный первый лунный день луноход прошел лишь 197 метров, то за второй уже полтора километра. Три первых «гарантийных» месяца помимо изучения поверхности аппарат выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств а не по старой колее вывести луноход к посадочной ступени. Это удалось. Однако «Луноход-1» не собирался «умирать». Пришлось разрабатывать программу работ на следующий лунный день, и еще на следующий, и еще... В итоге луноход в три раза перекрыл свой первоначально рассчитанный ресурс. Всякое случалось за это время. В 6 лунный день, 12 апреля 1971 года прямо в День космонавтики луноход попал в сложный кратер с очень сыпучими, крутыми краями. Выбраться из него было очень сложно.
Разработкой обоих аппаратов занималось знаменитое НПО имени С. Несмотря на то, что луноходом управляли дистанционно, для этой миссии были сформированы группы так называемых "сидячих космонавтов". Именно они управляли луноходом, находясь на Земле. 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.
Принципиальное отличие состоит в том, что он находится на другом небесном теле на расстоянии почти 400 тысяч километров от Земли. Радиосигнал проходит это расстояние за время немногим больше секунды. Вследствие этого общая задержка в контуре управления движением лунохода составляет существенно более трех секунд: около одной секунды тратится на приход команды от Земли, еще около секунды — на подтверждение исполнения команды луноходом, и более секунды — на собственно исполнение команды луноходом, реакцию водителя и исполнительных механизмов. Фото: РКС Это можно сравнить с торможением автомобиля на скользкой дороге. Вы нажали на тормоз, а машина еще какое-то время продолжает движение вперед. На лунном расстоянии очень сложно создать высокоскоростной радиоканал, способный передавать подвижные изображения, подобно вещательному телевидению. Водитель лунохода вместо динамической телевизионной картинки наблюдал лишь слайды с изображением поверхности Луны, сменявшиеся с частотой в диапазоне от одного слайда в три секунды до одного слайда в двадцать секунд. Как это происходит на практике? Допустим, вам требуется продвинуться на расстояние десять метров вперед, вы отправляете команду и ждете ее исполнения, и лишь через несколько секунд видите изображение нового участка поверхности. Так очень легко попасть в аварийную ситуацию. Водителю надо постоянно предугадывать развитие событий. Эта нетривиальная задача требовала особых навыков у водителей. Они отрабатывались на Земле на специальных «лунодромах». На них воспроизводились лунные условия? Основных лунодромов было два. На этапе разработки технических решений испытывался макет лунохода, который передвигался в ангаре. Его подвешивали на специальных резиновых канатах, чтобы имитировать лунную силу тяжести, которая в шесть раз меньше, чем на Земле. В таком «обезвешенном» состоянии сцепление колес становилось меньше, и тогда можно было понять, как он реально будет двигаться по Луне. Так имитировалось поведение шасси, сначала без телевидения — мы участвовали на этом этапе как наблюдатели. Материалы по теме: 7 октября 2016 Потом, когда луноход уже был создан, небольшой «лунодром» был построен в Симферополе, около наземного Центра управления, буквально во дворе. Все как сегодня в компьютерной игре: экраны, джойстики. Задержка в передаче сигнала была смоделирована. Там луноход управлялся не по радио, а по проводам. Он ехал, а за ним передвигался провод с пультом управления. На этом этапе уже использовались наши камеры. И я, и сотрудники моего отдела участвовали в тренировках, управляли луноходом на Земле. Важно было самим сыграть роль водителей, чтобы понять, как работает телевизионная система управления в данных условиях. Чем оборудование, которое вы делали для «Лунохода-2», отличалось от «Лунохода-1»? На первом аппарате две телевизионные камеры были установлены очень низко, поэтому они видели перед собой лишь небольшой участок поверхности. Поначалу все считали, что очень важно видеть то, что находится непосредственно перед луноходом, чтобы рассмотреть более мелкие предметы, не пропустить какие-то препятствия. Тем более что изображение более далеких объектов давали четыре панорамные камеры — правда, они работали не все время.
Первый луноход: советский космический корабль "Луноход-1"
Последний луноход СССР. 16 января 1973 года в 01 час 35 минут «Луноход-2» был доставлен на Луну автоматической межпланетной станцией «Луна-21». Спустя всего три года советские ученые отправили на Луну еще один аппарат, брата-близнеца "Лунохода-1". Легендарный "Луноход-1" якобы подал сигнал – спустя почти 40 лет. Всемирно известный луноход Бабакина СССР, луноход. В 1965 году из-за чрезвычайной загруженности по пилотируемой лунной программе Сергей Павлович передал автоматическую. История лунной программы СССР и создания советских Луноходов.
Неизвестные факты о советских луноходах
Официально проект лунохода был санкционирован 10 февраля 1965 года решением №10 Комиссии президиума Совета министров СССР по военно-промышленным вопросам. "В отношении "Лунохода-2" государством регистрации в международном реестре космических объектов числится Россия (по данным на 1973 год — СССР). 16 января 1973 года автоматической станцией Луна-21 был доставлен на Луну Луноход-2 второй из серии советских лунных дистанционно-управляемых самоходных аппаратов-планетоходов. 17 ноября 1970 года автоматическая станция «Луна-17» доставила на поверхность Луны первый в мире планетоход – «Луноход-1». Учёные СССР успешно.
Аппарат Луноход-1 отправился в путешествие по поверхности Луны.
Второе измерение, 30 минут позже, позволило ученым триангулировать положение отражателя на Луне с точностью до 10 метров 32,8 фута. Дальнейшие уточнения месторасположения ожидаются в ближайшие месяцы. Ученые хотят добавить данные местоположения Лунохода-1 к другой информации в уже существующую сеть. В дополнении к советским отражателям, астронавты NASA поместили лазерный светоотражатель на поверхность Луны во время миссии Аполлон 1969-1972 на Луне. Эта информация используется для сбора представление о ядре Луны и его гравитационного поля.
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. Дистанционное управление луноходом было налажено через наземный измерительный пункт НИП-10 под Севастополем, входивший в состав общесоюзного командно-измерительного комплекса КИК. Операторы сидели в отдельной комнате НИПа перед черно-белыми мониторами с электронно-лучевыми трубками, на которых отображались поверхность Луны и телеметрия систем лунохода. Для руления использовались специальные пульты с ручками управления наподобие тех, которыми оснащались пилотируемые космические корабли. Перемещение ручки преобразовывалось в команды, передаваемые через антенну на луноход. Пункт управления луноходами.
Источник Формирование экипажа лунохода началось еще при проектировании аппарата. Кандидаты подбирались из числа офицеров КИК. Тренировки начались в 1968 году до первой попытки запуска Е-8, прервались в ходе выполнения задач по программе Е-8-5 точнее говоря, экипажи переключилась с управления луноходом на управление «луночерпалкой» , затем возобновились и продолжались чуть ли не до момента запуска «Луны-17». Лётчик-космонавт В. Быковский с экипажем «Лунохода-1» на «лунодроме» в поселке Школьное, Крым. Источник Даже на земле управлять аппаратом, глядя в телевизионную картинку, оказалось очень непросто: изображение было контрастным, без полутеней, а сами картинки менялись всего лишь три раза в минуту. Выяснилось, что предельную скорость луноход развить не сможет — мешали неопределенности рельефа, которые оценивались по телевизору с учетом большой задержки сигнала.
В связи с этим он мог проезжать не более 800 метров в час, передвигаясь короткими рывками и часто останавливаясь. Были и другие факторы, замедлявшие движение: несмотря на то, что в состав экипажа входил штурман, обязанный прокладывать маршрут, реальный выбор пути рождался в споре между управленцами и учеными, для которых интересен был каждый кратер и каждый лунный камень. Как мы помним из первой части статьи , первая попытка отправки к Луне станции Е-8, предпринятая 19 февраля 1969 года, окончилась аварией ракеты-носителя. Затем началась операция под кодовым названием «лунный грунт», и усилия по запуску передвижной лаборатории пришлось на время оставить. После того, как «Луна-16» привезла ученым сто грамм реголита, 10 ноября 1970 года стартовала ракета «Протон-К» с разгонным блоком «Д» и станцией Е-8, которая получила официальное название «Луна-17». В этот раз выведение на траекторию полёта к цели прошло успешно. Станция «Луна-17» Е-8-5 на Заводе имени Лавочкина.
Реальная «картинка» с Луны оказалась ужаснее, чем ее имитация во время тренировок на «лунодроме». Наконец, пандусы раскрылись. Оператор «дал газ», и «Луноход-1» спустился на поверхность. Отъехав от посадочной платформы на 20 м, он остановился, и весь следующий день, оставаясь неподвижным, заряжал аккумуляторы. В следующие двое суток он проехал в общей сложности 190 м. На пятый день крышку закрыли, и луноход «заснул» в 197 м от платформы. Такое маленькое расстояние было пройдено именно из-за того, что решения по управлению необходимо было принимать «здесь и сейчас», учитывая множество факторов; не всё шло гладко и с детальной программой исследований: в целом она была прописана, но, увы, не по шагам.
Началась лунная ночь. Схема посадки станции «Луна-17» участок торможения : 1 — включение основного двигателя; 2 — включение двигателей малой тяги; 3 — участок «парашютирования» снижения с малой скоростью. Реакция мировой общественности была потрясающей, — вспоминает непосредственный участник событий Михаил Маров. О триумфе высадки лунохода станцией «Луна-17» восторженно объявила и советская, и западная пресса, тогда как доставка образцов лунных пород станцией «Луна-16» вызвала скорее мимолетное и менее сильное восхищение. Притягательность лунохода, возможно, была частично вызвана его необычным внешним видом. Первые дни его гротескные изображения не сходили со станиц прессы… Прошло более четверти века, прежде чем США смогли возродить интерес к исследованиям другого мира с помощью аппарата-робота, но подобной реакции уже не было». Первая лунная ночь прошла спокойно.
На восходе крышка открылась и, зарядив за два земных дня аккумуляторы, «Луноход-1» двинулся в путь. Уже наработав необходимый опыт, экипаж в этот раз действовал гораздо увереннее — за второй лунный день было пройдено уже целых полтора километра! Но в «лунный полдень» пришлось остановиться: солнечные лучи, бившие из зенита, полностью заливали телекартинку белыми пятнами бликов.
Первый «лунный трактор» имел массу 756 килограммов.
В высоту он был около двух метров, диаметр колес — около полуметра. Луноход был снабжен двумя телекамерами, рентгеновским спектрометром, рентгеновским телескопом, детектором радиации и другим оборудованием. Луноход-2 отличался от первого лишь деталями. Масса его составляла 836 килограммов.
Разработчики немного изменили параметры телекамеры и конструкцию солнечной батареи. Кресло для пассажира — было или нет? А теперь о пассажирском кресле — было или нет? Оказывается, первоначально — могло быть.
Проект пилотируемой научной экспедиции на Луну предусматривал возможность использования лунохода как транспортного средства. Обсуждая, где и как разместить космонавта, конструкторы предлагали самые разнообразные варианты. Вплоть до создания некоего прицепа или тележки, которую луноход должен был тащить. Для проверки во время испытаний на Земле к луноходу приделали даже как-то целый автомобиль «Запорожец».
Но, как известно, советская лунная программа ограничилась запуском автоматических станций, космонавтов на Луну мы так и не отправили.
Днем «Луноход-1» работал от солнечных батарей. Нашли Точное местоположение лунохода было неизвестно ученым — в 70-е годы навигационная техника была развита хуже, чем сейчас, и кроме того, сам по себе лунный рельеф во многом оставался terra incognita. А найти аппарат, размер которого сравним с «Окой», на расстоянии в 384 тысячи километров — задача посложнее, чем отыскать пресловутую иголку в стоге сена. Надежды на обнаружение лунохода связывали с орбитальными лунными зондами, обращающимися вокруг земного спутника. Однако до недавнего времени разрешения их камер никак не хватало для того, чтобы разглядеть «Луноход-1». Все изменилось в 2009 году, когда американцы запустили аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter LRO , оснащенный камерой LROC, специально предназначенной для фотографирования объектов размером до нескольких метров. Специалисты, курирующие работу LROC, заметили на одном из переданных зондом снимков подозрительный светлый объект. Определить, что пятнышко, которое запечатлела камера, — это автоматическая станция «Луна-17», помогли уходящие от объекта колеи. Их мог оставить только «Луноход-1», и, проследив, куда ведут колеи, ученые обнаружили аппарат.
Точнее сказать, они обнаружили пятно, которое с высокой вероятностью было не чем иным, как застывшим луноходом. Как позже рассказал ее руководитель Том Мерфи Tom Murphy , ученые в течение нескольких лет пытались отыскать аппарат в районе, находящемся на много километров в стороне от истинного места остановки лунохода. Совсем недавно в прессе появилась новость о том, что ученые при помощи зонда LRO обнаружили на Луне и второй советский «Луноход-2». Вскоре после появления этих сообщений ученые, принимавшие участие в разработке советской лунной программы, заявили, что они никогда не теряли аппарат. Сведения, рассказанные Мерфи и его командой об их экспериментах, могут служить подтверждением слов отечественных специалистов, а данные, переданные LRO, позволили воочию увидеть второй луноход. Читайте также: Сколько раз люди высаживались на Луну? Ответ не совсем очевиден — луноход нужен исследователям для проверки теории относительности. При этом луноход как таковой специалистов не интересует. Единственная деталь, ради которой они годами разыскивали аппарат, — это установленный на нем уголковый отражатель — прибор, отражающий попавшее на него излучение в направлении строго обратном направлению падения. При помощи уголковых отражателей, установленных на Луне, ученые могут определять точное расстояние до нее.
Для этого к отражателю посылают лазерный луч и затем ждут, пока он отразится и вернется на Землю. Так как скорость движения луча постоянна и равна скорости света, измерив время от отправки луча до его возвращения, исследователи могут узнать расстояние до отражателя. Еще один установлен на втором советском планетоходе «Луноход-2», а три других были доставлены на спутник в ходе 11-й, 14-й и 15-й миссий «Аполлон». Мерфи и его сотрудники в своих исследованиях регулярно использовали их все хотя отражатель лунохода они задействовали реже остальных, так как он плохо работал при попадании прямых солнечных лучей. Но для проведения полноценных экспериментов ученым не хватало именно отражателя «Лунохода-1». Как объяснил Мерфи, все дело в местоположении аппарата, которое идеально подходит для проведения опытов по изучению характеристик жидкого ядра Луны и определения ее центра масс. Дьявол в деталях В этом месте читатель может окончательно запутаться: как уголковые отражатели связаны с лунным ядром и при чем здесь все-таки теория относительности? Связь, действительно, не самая очевидная. Начнем с общей теории относительности ОТО. Она утверждает, что из-за гравитационных эффектов и искривления пространства-времени Луна будет обращаться вокруг Земли не совсем по той орбите, которая постулируется в рамках ньютоновской механики.
ОТО предсказывает лунную орбиту с точностью до сантиметров, поэтому для того, чтобы ее проверить, необходимо проводить измерения орбиты с не меньшей точностью. Уголковые отражатели являются прекрасным инструментом для определения орбиты — имея множество измеренных расстояний от Земли до Луны, ученые могут очень точно вывести траекторию вращения спутника. Жидкие «внутренности» Луны влияют на характер движения спутника попробуйте вращать на столе вареное и сырое куриные яйца, и вы сразу увидите, как проявляется это влияние , и поэтому для получения точной картины необходимо выяснить, как именно Луна отклоняется из-за особенностей своего ядра. Итак, пятый отражатель был жизненно необходим Мерфи и коллегам.
Советские луноходы: что вы точно не знали
Луноход-1 стал первым успешным планетоходом, предназначенным для исследования других миров. Американские ученые попали в советский луноход лазерным лучом — такая новость появилась в пишущих о науке СМИ в конце апреля. На Землю советский планетоход передал 86 лунных панорам и около 80 тысяч снимков, после чего вышел из строя из-за перегрева. серия советских роботизированных луноходов, предназначенных для посадки на Луну в период с 1969 по 1977 год.
«Луна-25»: почему разбилась первая российская лунная станция и что нужно знать о миссии
Луноход-1 стал первым успешным планетоходом, предназначенным для исследования других миров. Рассекречены данные о миссии СССР на Луну ynews, СССР, луна, луноход, новости, рассекреченное. Впервые инженерная задача создания лунохода была сформулирована в коллективе главного конструктора ОКБ-1 Сергея Королева и поддержана президентом АН СССР Мстиславом. Луноход-1 стал первым успешным планетоходом, предназначенным для исследования других миров.