С конца 1950-х и приблизительно до середины 1970-х годов СССР осуществлял программу изучения Луны посредством автоматических межпланетных станций. В рамках одного из этапов этой длительной программы на поверхности спутника Земли в течение нескольких месяцев в 1970-71 годах, а также в 1973-м работали дистанционно управляемые мобильные исследовательские зонды серии Е-8. Весь мир знает их как советские луноходы.
Этапы лунной программы СССР
Аппараты, при помощи которых проводилось исследование Луны и прилегающего пространства, принято делить на три поколения. Автоматические станции, относящиеся к первому поколению, имели задачей добиться доставки зонда на спутник Земли, а также совершить ее облет и фотографирование обратной стороны с передачей снимков на Землю. Аппараты второго поколения были предназначены для мягкой посадки, и, кроме того, для выведения на окололунную орбиту искусственного спутника, фотографирования поверхности Луны с его борта и отработки систем связи с Землей.
Вам будет интересно:«Мирской» — это о каждодневной жизни простых людей
Третье поколение станций (серия Е-8) создавалось уже для более глубокого изучения нашей ближайшей космической соседки. В ее рамках проектировались управляемые с Земли подвижные устройства – луноходы, а также тяжелый спутник Луны Е-8 ЛС и станции Е-8-5 с возвращаемым аппаратом, предназначенным для доставки грунта со спутника Земли.
Серия межпланетных станций Е-8
Вам будет интересно:Рубцовский индустриальный институт: обзор, особенности и отзывы
Еще с 1960 года в ОКБ-1 (ныне корпорация «Энергия») рассматривались вопросы создания самоходной лунной машины. В 1965 году работы по проектированию межпланетных станций были поручены конструкторскому бюро Машиностроительного завода (с 1971-го – НПО) им. Лавочкина, руководимому Г. Н. Бабакиным, которое в 1967-м подготовило документацию по собственному варианту аппарата. В частности, был полностью изменен проект шасси. Вместо предполагавшихся ранее гусениц конструкторы оснастили советские луноходы восемью ведущими колесами шириной 200 мм и диаметром 510 мм каждое.
Станция серии Е-8 состояла из двух модулей: посадочной ракетной ступени КТ и, собственно, лунохода 8ЕЛ. Доставка на Луну должна была осуществляться ракетой-носителем «Протон-К», снабженной разгонным блоком Д.
Конструкция и оборудование подвижного зонда
Вам будет интересно:Что такое чащоба? Толкование слова и синонимы
Луноход представляет собой герметичный контейнер. Это приборный отсек, установленный на самоходное колесное шасси. Крышка контейнера снабжена фотоэлементами солнечной батареи мощностью 180 Вт для подзарядки буферной аккумуляторной батареи. Шасси имеет комплекс датчиков, при помощи которых оценивались свойства грунта, проходимость и велся учет преодоленного расстояния. Этой цели служило также опускаемое девятое колесо, свободно катящееся и не испытывающее пробуксовки.
Приборное наполнение включало аппаратуру радиокомплекса, блоки автоматики для дистанционного управления, системы, обеспечивающие электропитание и терморегуляцию, телевизионные системы и научные приборы: спектрометр, рентгеновский телескоп, радиометрическую аппаратуру.
Советские луноходы были оборудованы двумя навигационными камерами в передней части корпуса и четырьмя панорамными телефотокамерами.
Основные задачи устройства
Аппараты серии Е-8 призваны были решить такие прикладные задачи, как:
- отработка дистанционного управления мобильным зондом;
- исследование лунной поверхности с точки зрения пригодности ее для перемещения автоматического транспорта;
- испытание и отработка базовой транспортной системы для Луны;
- изучение радиационной обстановки на пути к спутнику Земли и на ее поверхности;
- в перспективе – обследование основного и резервного районов для посадки пилотируемого корабля и поддержка экспедиции на некоторых этапах, в частности, при посадке или в случае аварийной ситуации на Луне.
Был ли советский луноход пригоден к тому, чтобы служить транспортом для космонавта? В рамках программы пилотируемой экспедиции предусматривалось создание такой машины. Однако в связи с закрытием проекта это не было осуществлено.
Луноходы выполняли научную программу по исследованию химического состава и физических особенностей грунта, а также по изучению распределения и интенсивности рентгеновского излучения от различных космических источников. Для лазерной локации с Земли на борту машин устанавливался уголковый отражатель, созданный во Франции.
Управление аппаратами
Вам будет интересно:Что такое языки межнационального общения?
В систему, обеспечивающую управление луноходами, входили следующие элементы:
- комплекс аппаратуры на борту самого агрегата;
- наземный комплекс НИП-10, размещавшийся в Крыму, в поселке Школьное, где располагалось оборудование космической связи и пункт управления агрегатом с пультами управления для членов экипажа и залом оперативной обработки телеметрии.
Там же, под Симферополем, был устроен лунодром – полигон для тренировки экипажей, устроенный с учетом данных, полученных с «Луны-9» и «Луны-13».
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.
«Луноход-0»
Всего было построено четыре самоходных лунных аппарата. 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».
«Луноход-1»
Следующий зонд этого типа стартовал в составе станции «Луна-17» 10 ноября 1970 года. 17 ноября она совершила посадку в западной области Моря Дождей. 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. м2 и прошел в целом 10,54 км. 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.
«Луноход-2»
Запуск следующей станции серии Е-8 («Луна-21») состоялся 8 января 1973 года. 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.
Снимки с советского лунохода номер два были получены уже в количестве более 80 тысяч. Кроме того, он передал 86 телевизионных панорам. В условиях довольно сложного рельефа самоходный зонд функционировал 5 лунных дней (4 месяца), преодолел 39,1 км, подробно исследовал грунт и выходы скальных пород Луны. Расстояние до нашего естественного спутника на этот раз было определено уже с точностью до 40 см.
К вопросу о нахождении луноходов
В 2010 году на снимках, полученных американским Лунным орбитальным зондом LRO, были обнаружены и первый советский луноход, и второй. В связи с этими событиями распространилась информация о якобы «утерянных» советскими учеными, а ныне «найденных» аппаратах. Специалисты, работавшие в лунной программе СССР, подчеркивают, что аппараты никогда не терялись. Их координаты были известны с достижимой для того времени точностью. «Луноход-1» был сфотографирован экипажем «Аполлона-15» с низкой орбиты, а место посадки «Луны-21» – астронавтами «Аполлона-17», причем эти снимки использовались для навигации второго аппарата.
Что касается фотографий, полученных станцией LRO, они, благодаря высокому разрешению (0,5 метра на пиксель), сыграли значительную роль в уточнении координат тех мест, где советские луноходы остались навсегда, прекратив свою работу. Это уточнение важно еще и потому, что в 2005 году в связи с созданием новой единой селенодезической сети была обновлена координатная привязка деталей поверхности спутника Земли.
«Луноход-3»
В 1977 году должен был отправиться на Луну следующий самоходный зонд. Он отличался серьезными усовершенствованиями навигационной системы. Однако сконструированный в 1975 году, полностью укомплектованный оборудованием и прошедший испытания третий советский луноход на Луне так и не побывал. В лунной гонке, как и в иных космических программах, изначальный приоритет имели политические и экономические, а не чисто научные мотивы. К слову, реальное научно-техническое развитие вообще неотделимо от экономики.
После 1972 года США фактически закрыли свою программу. Последняя советская станция – «Луна-24», побывала на спутнике Земли в 1976 году, доставив с него образцы грунта. Что же случилось с последним аппаратом? «Луноход-3» занял место среди экспонатов музея НПО им. Лавочкина, где и пребывает по сей день.
Роль луноходов в развитии космонавтики
Сконструированные советскими учеными и инженерами первые в истории мобильные зонды, управляемые с Земли, явили собой огромный вклад в технологии создания автоматических межпланетных станций. Они продемонстрировали большие возможности и перспективы планетоходов в исследовании, а в будущем, возможно, и в освоении других планет.
Советские луноходы доказали пригодность подобных машин для длительной эксплуатации, способность к разностороннему изучению достаточно обширных площадей, в отличие от стационарных аппаратов. Сейчас самоходные зонды – безусловно, необходимый инструмент планетологии. Следует помнить, что «лунные тракторы» – родоначальники высокотехнологичных нынешних, оснащенных бортовыми компьютерами и современным автоматическим оборудованием агрегатов, а также машин, которым еще предстоит оставить колеи на поверхности иных планет.
