Программа Лунохода - Lunokhod programme

Схема миссии Лунохода
Советский луноход

Луноход (русский: Луноход , IPA:  [lʊnɐˈxot] , «Moonwalker») был серией советских роботов- луноходов, предназначенных для посадки на Луну между 1969 и 1977 годами. Луноход-1 был первым передвижным роботом с дистанционным управлением, который приземлился на инопланетяне тело.

Луноход-1А 1969 года (Луноход-0, Луноход № 201) был уничтожен при запуске, Луноход-1 в 1970 году и Луноход-2 1973 года совершили посадку на Луну, а Луноход-3 (Луноход № 205, запланированный на 1977 год) так и не был запущен. Успешные миссии выполнялись одновременно с сериями « Зонд» и « Луна», состоящими из полетов на Луну, орбитальных аппаратов и посадки.

Луноходы были в первую очередь предназначены для поддержки советских полетов людей на Луну во время лунной гонки . Вместо этого они использовались в качестве дистанционно управляемых роботов для исследования поверхности Луны и возвращения ее изображений после высадки людей Аполлона на Луну и отмены советской программы "Человеческая Луна".

Луноходы были доставлены на поверхность Луны космическими кораблями « Луна» , запущенными ракетами « Протон-К ». Лунная посадочная часть космического корабля "Луна" для луноходов была аналогична той, что использовалась для миссий по возврату образцов . Луноходы были спроектированы Александром Кемурджяном в Лавочкине .

Только в 1997 году Mars Pathfinder стал еще одним аппаратом с дистанционным управлением, установленным на инопланетном теле. В 2010 году, почти через сорок лет после потери сигнала с Лунохода-1 в 1971 году , лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА сфотографировал его следы и окончательное местоположение, а исследователи с помощью телескопического импульсного лазерного дальномера обнаружили ретрорефлектор робота .

Разработка

Параболическая тарелка ТНА-400 и заброшенный НИП-10

Первоначальной основной миссией Лунохода была поддержка экспедиций на Луну с экипажем L3 и более поздней лунной базы « Звезда» .

В целях безопасности миссии, за несколько недель до полета человека на посадочном модуле LK, беспилотный спускаемый аппарат LK-R из комплекса лунной экспедиции L3 и два автоматических лунохода Лунохода будут отправлены на Луну для предварительного изучения поверхности вокруг LK-R и LK. площадки, служащие радиомаяками для точной посадки ЛК-Р и ЛК, а также для визуальной оценки состояния площадки. В случае выхода из строя корабля (ЛК или Лунохода), используемого космонавтами, ЛК-Р можно было использовать в качестве запасного спасательного корабля на случай невозможности старта и взлета с Луны. Их также можно использовать для регулярных исследований. Пилотируемая версия Лунохода дополнительно оснащалась запасом кислорода с патрубком для шланга, стоячими подушками и ручным управлением космонавта в носовой части.

В середине 1968 года на установке КИП-10 или НИП-10 (КИП-10 или НИП-10) в закрытом городке Школьное (Симферополь-28)  [ ru: Школьное (Крым) ] , под Симферополем , Крым , лунодром. (лунодром - Moondrome) был построен. Он занимал площадь в один гектар (120 метров на 70 метров) и был очень похож на некоторые участки лунной поверхности. Он был построен с использованием более 3000 кубометров грунта и включал 54 кратера диаметром до 16 м и около 160 камней различных размеров. Вся территория была обнесена кирпичом, выкрашенным в серый и черный цвета. Он использовался для анализа проблем с шасси Лунохода и умением космонавта управлять им. В закрытом городе Симферополь-28 находился самый значительный объект слежения в Советском Союзе с наибольшим количеством антенн, самой большой площадью и наибольшим количеством персонала среди всех советских средств слежения. Объект был одним из десяти объектов, которые содержат аппаратуру слежения за наземными спутниками и обеспечивают управление советскими космическими гражданскими и военными событиями. Кроме того, этот объект поддерживал все лунные программы Советского Союза совместно с Евпаторийским центром слежения за глубоким космосом .

Было построено как минимум четыре полных автомобиля с серийными номерами 201, 203, 204 и 205.

Луноход 201

После нескольких лет секретных инженерных разработок и обучения первый Луноход (машина 8ЕЛ№201) был запущен 19 февраля 1969 года. В течение нескольких секунд ракета распалась, и первый Луноход был потерян. Остальной мир узнал о ценной полезной нагрузке ракеты лишь годы спустя. Авария привела к тому, что радиоактивный источник тепла, полоний-210 , распространился по большому региону России.

Луноход 1

После разрушения первоначального лунохода советские инженеры сразу же приступили к работе над другим лунным аппаратом. Луноход-1 (аппарат 8ЕЛ№203) был первым из двух беспилотных луноходов, успешно совершивших посадку на Луну Советским Союзом в рамках программы Лунохода. Космический корабль, на борту которого находился Луноход-1, получил название Луна-17 . Луноход-1 был первым передвижным роботом с дистанционным управлением, который приземлился в другом мире.

Луна 17 была запущена 10 ноября 1970 года в 14:44:01 UTC. После достижения орбиты стоянки Земли последняя ступень стартовой ракеты « Луна-17 » выстрелила, чтобы вывести ее на траекторию к Луне (10 ноября 1970 г., 14:54 UTC). После двух маневров по коррекции курса (12 и 14 ноября) он вышел на лунную орбиту 15 ноября 1970 года в 22:00 UTC.

Космический корабль совершил мягкую посадку на Луну в Море дождей 17 ноября 1970 года в 03:47 UTC. Посадочный модуль имел двойные аппарели, с которых полезный груз « Луноход-1» мог спускаться на поверхность. В 06:28 UT марсоход спустился с трамплина на Луну.

Чтобы иметь возможность работать в вакууме, для механических частей марсохода использовалась специальная смазка на основе фтора, а электродвигатели, по одному в каждой ступице колеса, были заключены в герметичные контейнеры.

Марсоход работал в течение лунного дня, время от времени останавливаясь, чтобы подзарядить свои батареи с помощью солнечных батарей. Ночью он впадал в спячку до следующего восхода солнца, нагреваясь радиоизотопным обогревателем .

Описание вездехода

Модель лунохода
Деталь колес Лунохода

Луноход-1 представлял собой лунный аппарат, состоящий из отсека в виде кадки с большой выпуклой крышкой на восьми колесах с независимым приводом. Его длина составляла 2,3 метра. Он был оснащен конической антенной, высоконаправленной спиральной антенной , четырьмя телевизионными камерами и специальными выдвижными устройствами для воздействия на лунный грунт для измерения плотности и испытаний механических свойств.

Также были включены рентгеновский спектрометр , рентгеновский телескоп , детектор космических лучей и лазерное устройство. Транспортное средство питалось от батарей, которые в течение лунного дня подзаряжались солнечной батареей, установленной на нижней стороне крышки. В течение лунных ночей крышка была закрыта, а источник тепла полоний- 210 поддерживал внутренние компоненты при рабочей температуре .

Марсоход имел высоту 135 см (4 фута 5 дюймов) и массу 840 кг (1850 фунтов). Он был около 170 см (5 футов 7 дюймов) в длину и 160 см (4 фута 11 дюймов) в ширину и имел восемь колес, каждое с независимой подвеской, двигателем и тормозом. Марсоход имел две скорости, примерно 1 и 2 км / ч (0,6 и 1,2 мили в час).

Полезная нагрузка

В состав марсохода входили камеры (два телевизионных и четыре панорамных телефотометра), рентгенофлуоресцентный спектрометр РИФМА, рентгеновский телескоп РТ-1, одометр / пенетрометр ПрОП, детектор излучения РВ-2Н и лазерный ретрорефлектор ТЛ.

Луноход 2

Луноход-2 (машина 8ЕЛ№204) был вторым и более совершенным из двух луноходов. Ракета-носитель вывела космический корабль на орбиту стоянки Земли 8 января 1973 года с последующей транслунной инъекцией . 12 января 1973 года « Луна 21» вылетела на лунную орбиту 90 на 100 км (56 на 62 мили).

Космический корабль « Луна-21» совершил посадку на Луну для запуска второго советского лунохода « Луноход-2» . Основные цели миссии состояли в том, чтобы собрать изображения лунной поверхности, изучить уровни окружающего света, чтобы определить возможность астрономических наблюдений с Луны, провести эксперименты с лазерной дальностью с Земли, наблюдать солнечные рентгеновские лучи, измерить местные магнитные поля и изучить механические свойства материала лунной поверхности.

Посадка произошла 15 января 1973 года в 23:35 UT в кратере Ле Монье (25,85 градуса северной широты, 30,45 градуса восточной долготы).

После приземления « Луноход-2» сделал телевизионные снимки окружающей местности, затем в 01:14 UT скатился по пандусу на поверхность 16 января 1973 года. Затем он сделал снимки посадочного модуля " Луны-21" и места посадки.

Описание вездехода

Марсоход был оснащен тремя телевизионными камерами с медленным сканированием , одна из которых была установлена ​​высоко на марсоходе для навигации, которые могли передавать изображения с высоким разрешением с разной скоростью - 3,2, 5,7, 10,9 или 21,1 секунды на кадр (не кадры в секунду). Эти изображения использовались командой диспетчеров из пяти человек на Земле, которые отправляли команды движения марсоходу в режиме реального времени. На марсоходе было установлено четыре панорамные камеры.

Электропитание подавалось от солнечной панели внутри круглой откидной крышки, закрывающей приборный отсек, которая заряжала батареи при открытии. Полоний -210 радиоактивный источник тепла используется для поддержания ровера тепло во время длинных лунных ночей.

Научные инструменты включали тестер механики почвы , солнечный рентгеновский эксперимент, астрофотометр для измерения уровней видимого и ультрафиолетового света, магнитометр, установленный перед марсоходом на конце стрелы длиной 2,5 м (8 футов 2 дюйма), радиометр , фотодетектора (Рубин-1) для экспериментов обнаружения лазера, а также французского поставляемого лазер уголкового отражателя .

Полезная нагрузка

Луноход 3

Луноход 3 (вид сбоку)
Луноход-3 (вид спереди)

Луноход-3 (аппарат 8ЕЛ№205) был построен для высадки на Луну в 1977 году под названием « Луна-25» , но никогда не летал на Луну из-за отсутствия пусковых установок и финансирования. Остается в музее НПО имени Лавочкина.

Полученные результаты

За 322 земных дня работы Луноход-1 прошел 10,5 км (6,5 миль) и вернул более 20 000 телевизионных изображений и 206 панорам с высоким разрешением. Кроме того, он выполнил двадцать пять анализов почвы с помощью рентгеновского флуоресцентного спектрометра RIFMA и использовал пенетрометр в 500 различных местах.

Луноход-2 проработал около четырех месяцев, преодолев 42 км (26 миль) местности, в том числе выехал на холмистую возвышенность и равнину . До 2014 года « Луноход-2» был рекордсменом по дальности путешествия по поверхности среди всех космических аппаратов. Он отправил обратно 86 панорамных изображений и более 80 000 телевизионных изображений. Заэто время были завершенымногие механические испытания поверхности Луны, лазерные измерения дальности и другие эксперименты.

Для сравнения: марсоходы NASA Mars Exploration Rovers , Spirit и Opportunity аналогичного размера к своей пятой годовщине в январе 2009 года проехали в общей сложности 21 км (13 миль) и передали более 125 000 изображений.

Чернобыльское наследие

По словам французского документальные телевизионного фильма Танка на Луне Жана Афанасьевым, дизайн Лунохода вернулся в центр внимания через 15 лет в связи с АЭС Чернобыльской катастрофы 26 апреля 1986 года в Восточной Германии -Встроенных с дистанционным управлением бульдозерами доступных СССР Войска гражданской обороны весили несколько десятков тонн - слишком тяжело, чтобы воздействовать на оставшиеся части частично обрушившейся крыши здания реактора. Рабочих нельзя было использовать для уборки мусора, так как рабочие смены были ограничены 90-секундными интервалами из-за интенсивного ионизирующего излучения .

Конструкторы Лунохода были отозваны с пенсии, и через две недели были изготовлены вездеходы, которые использовали ядерные источники тепла распада для внутреннего контроля микроклимата стойки, их электронные системы уже были укреплены, чтобы частично противостоять радиации. Это преимущество позволило конструкторам 1986 года быстро разработать производный тип транспортного средства для работ по восстановлению после ядерной аварии. 15 июля два марсохода STR-1 были доставлены в зону аварии на Чернобыльской АЭС и зарекомендовали себя при расчистке завалов, за что конструкторы получили награды. Из-за чрезвычайно высокого уровня радиации оба марсохода STR-1 в конечном итоге вышли из строя, и снова были вызваны рабочие (позже названные ликвидаторами ).

Местоположение и владение

Место посадки Луна-17 и Луноход-1 сфотографировано LRO

До 2010 года окончательное местоположение Лунохода-1 было неопределенным на несколько километров. В экспериментах по лазерной локации Луны не удавалось обнаружить обратный сигнал от его ретрорефлектора с 1970-х годов. 17 марта 2010 года Альберт Абдрахимов обнаружил посадочный модуль и марсоход на снимке M114185541RC с лунного разведывательного орбитального аппарата . 22 апреля Том Мерфи ( UCSD ) и Рассет Макмиллан из обсерватории Apache Point обнаружили ретрорефлектор робота с помощью телескопического импульсного лазерного дальномера Apache Point.

Луноход-2 продолжает обнаруживаться с помощью экспериментов по лазерной локации Луны, и его местоположение известно с точностью до метра. Право собственности на Луноход-2 и спускаемый аппарат Луна 21 было продано Ассоциацией Лавочкина за 68 500 долларов США в декабре 1993 года на аукционе Сотбис в Нью-Йорке (хотя в каталоге неправильно указан лот 68А как Луна 17 / Луноход 1 ). Покупателем был предприниматель, специализирующийся на компьютерных играх, и сын астронавта Ричард Гэрриот , который также известен под именем своего игрового персонажа лорда Бритиша . Гэрриот заявил в интервью 2001 года: «Я купил Lunakod 21 [ sic ] у русских. Сейчас я единственный в мире частный владелец объекта на чужом небесном теле. Хотя есть международные договоры, в которых говорится, что ни одно правительство не может претендовать на географию вне планеты Земля, я не правительство. В общем, я требую Луну от имени лорда Бритиша ! " В 2007 году Гэрриот заявил, что по-прежнему является владельцем Лунохода-2 .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Виноградов А.П., изд. (1971). Передвижная Лаборатория на Луне Луноход-1. Том 1 . Москва: Наука.
  • Барсуков, ВЛ, изд. (1978). Передвижная Лаборатория на Луне Луноход-1. Том 2 . Москва: Наука.

внешние ссылки