17 ноября 1970 года на Луну был доставлен советский Луноход. Советская детская игрушка «Луноход» с дистанционным управлением 10 ноября 1970 года в СССР был произведён запуск космической станции «Луна-17». Советской пилотируемой лунной программе будет посвящена отдельная статья.
Рассекречен отчет о деятельности «Лунохода-2» 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. 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.
Отражатель «Лунохода-1» в первые полтора года работы обеспечил порядка 20 наблюдений, но затем его положение утерялось. В марте 2010 года «Луноход-1» был обнаружен исследователями на снимках зонда LRO.
За это время он проехал 10 540 метров, обследовал 80 000 квадратных метров, передал множество снимков и панорам и так далее. В итоге радиоизотопный источник тепла исчерпал свой ресурс и луноход «замёрз».
Новый проект внешне почти не отличался от своего предшественника, но был усовершенствован, и 15 января 1973 года АМС «Луна-21» доставила его на Селену. К сожалению, луноход просуществовал всего 4 земных месяца, но за это время он успел пройти 42 км и провести сотни измерений и экспериментов. Дадим слово водителю экипажа Вячеславу Георгиевичу Довганю: «Со вторым история получилась глупая. Четыре месяца он уже находился на спутнике Земли.
Мы угодили в кратер, навигационная система вышла из строя. Как выбираться? Не раз мы уже попадали в подобные ситуации. Тогда просто закрывали солнечные батареи и выбирались.
А тут приказали не закрывать и так выбираться. Мол, закроем, и не будет откачки тепла из лунохода, приборы перегреются. Мы попробовали выехать и зацепили лунный грунт. А лунная пыль такая липкая… Луноход перестал получать подзарядку солнечной энергией в необходимом объёме и постепенно обесточился.
Проблема заключалась в том, что в ее исследованиях, к сожалению, главенствовали не научные, а политические устремления. А ведь уже завершалась подготовка к старту нового уникального самоходного аппарата «Луноход-3», и экипажи, получившие бесценный опыт в предыдущих экспедициях готовились вести его среди лунных кратеров.
Расстояние между отражателем Лунохода-1 и Землей было рассчитано с точностью до 1 см 0,4 дюйма.
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.
По характеру отраженного гамма-излучения ученые смогли определить химический состав и тип пород, залегающих на лунной поверхности. Аппарат передал данные о напряженности лунного магнитного поля и отсутствии радиационных поясов на ее орбите. В это время в США уже вовсю шла подготовка к анонсированной в начале десятилетия президентом Джоном Кеннеди высадке американских астронавтов на Луну, поэтому СССР старался не отставать и в пилотируемой программе изучения спутника Земли. Пилотируемые корабли планировалось доставлять на поверхность Луны с помощью крупнейшей советской ракеты Н-1. Для пилотируемых экспедиций предлагалось создать ракетно-космический комплекс «Л-3М», который смог бы находиться на Луне до 20 суток. По задумке, комплекс состоял из двух частей — посадочной в составе экипажа три человека и орбитальной экипаж — два человека В состав первого лунного экипажа должен был войти советский космонавт Алексей Леонов, который участвовал в наземных тренировках лунной экспедиции.
В общем, были готовы. Пожалуй, если бы не смерть Сергея Павловича Королева в январе 1966 г. Тем не менее из-за ряда проблем, в первую очередь технических, советским космонавтам на Луне побывать суждено не было. А ракета Н-1 всего четырежды стартовала с космодрома «Байконур», ни разу не выйдя даже на орбиту Земли. Четвёртый пуск комплекса Н1-Л3 был проведён 23 ноября 1972 г. Первая ступень работала практически без замечаний до 106,93 с, когда произошло разрушение насоса окислителя двигателя N4, приведшее к накоплению смеси. К пятому пуску комплекса Н1-Л3 были разработаны и прошли все виды наземных испытаний многоресурсные двигатели, однако пуск не состоялся, так как в декабре 1972 г.
США завершили свою лунную программу полётом корабля «Аполлон-17» и политический интерес к лунной программе пропал. К тому времени в ходе шести посадочных миссий на поверхности Луны побывали 12 американских астронавтов, на Землю было доставлено свыше 300 кг лунных образцов.
Успех «Луны-2»: как в СССР впервые посадили космический аппарат на спутник Земли
Рис. 2. Места работы «Луноходов-1 и -2» на изображении видимого полушария Луны («Природа» №2, 2021). Астрономы из США обнаружили пропавший 40 лет назад луноход СССР и хотят воспользоваться им для. Всего Советский Союз удачно отправил на Луну три лунохода.
«Луноход-1» был запущен 50 лет назад. Как он был устроен и для чего нужен?
Советской пилотируемой лунной программе будет посвящена отдельная статья. Подготовленный более 60 лет назад советскими инженерами документ содержит подробную информацию о работе бортовых передатчиков, антенных систем, систем телеметрии. Впервые инженерная задача создания лунохода была сформулирована в коллективе главного конструктора ОКБ-1 Сергея Королева и поддержана президентом АН СССР Мстиславом. А вот описание проблем на борту «Лунохода-1» и обстоятельств их возникновения. Ровно 50 лет назад Советский Союз стал первой страной, успешно доставившей на Луну самоходный аппарат – «Луноход-1». Об одном из самых успешных в СССР запусках межпланетной станции Луна-2, достигшей поверхности спутника задолго до Луны-25 в 1959 году, рассказывает ФедералПресс.
«Луноход-1»
Документы советских лунных проектов полувековой давности опубликовала недавно корпорация « Роскосмос ». Flickr Схема полета аппарата. Королева и В. Глушко , а в 1974 г. Тогда же прекратили работу над проектированием обитаемой лунной колонии «Звезда» её планировали создать в 1980-е. Всё это требовало огромных денег и сил, и тратить их на второе место руководству страны и космической программы не хотелось.
Средства направили на проектирование орбитальных станций и автоматизированных аппаратов. Изучение Луны, таким образом, полностью предоставили технике. После «Луны-16» ещё дважды советские станции забирали лунный грунт. В 1970 и 1973 гг.
Вездеход, названный «Луноход-1», спустился на поверхность, для проведения экспериментов и снятия фотографий. На борту вездехода был рефлектор французского производства, который ученые на Земле могли использовать для вычисления расстояний и лучшего понимания лунной геологии.
Через десять месяцев, Луноход-1 замолчал, а его местонахождение на Луне стало неизвестным. На протяжении многих лет, ученые иногда посылали сигнал лазером вокруг последних известных его координат, надеясь на возвращение луча от отражателя. Но ответа не было, и они решили что вездеход попал в кратер или заехал под скалу, которая препятствует получению сигнала с Земли.
Неоценимую помощь в разработке первого в мире лунохода, советскому конструктору оказал президент Академии наук Мстислав Келдыш. Сергей Королев, совместно с Мстиславом, разработал документ «О запусках космических объектов в направлении Луны». Благодаря работе советских изобретателей, весь мир смог увидеть первые фотографии обратной стороны Луны: «Нам первыми удалось сфотографировать ее обратную сторону, совершить мягкую посадку на лунную поверхность, создать первый искусственный спутник и даже доставить на Землю образцы реголита» - рассказывал Келдыш. Действительно, ранее американцы смогли показать фотографии видной человеческому глазу стороны Луны.
Разработка, испытания и доводка шасси шли параллельно с эскизным проектированием Е-8. 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.
Первые на Луне — советские аппараты
- Луноход-1 — Википедия
- Путь к "Луне-25": как развивалась лунная программа в СССР и России — 11.08.2023 — Статьи на РЕН ТВ
- Гордость СССР: каким был первый луноход
- О компании
- Горящий сортир и французское шампанское. Как СССР изучал Луну
- Гордость СССР: каким был первый луноход
Советские луноходы: что вы точно не знали
Но советские конструкторы и инженеры решили большую часть проблем, свидетельством чего служит успешная миссия «Луны-24» в 1976 году. Впервые инженерная задача создания лунохода была сформулирована в коллективе главного конструктора ОКБ-1 Сергея Королева и поддержана президентом АН СССР Мстиславом. Американские ученые попали в советский луноход лазерным лучом — такая новость появилась в пишущих о науке СМИ в конце апреля. Ровно 50 лет назад Советский Союз стал первой страной, успешно доставившей на Луну самоходный аппарат – «Луноход-1».
Что после этого случилось с аппаратом?
- Советская Луна
- Неизвестные факты о советских луноходах
- Зачем американцы купили Луноход?: photo_vlad — LiveJournal
- Первый луноход
Эпоха советских луноходов
Но при разгоне головной обтекатель, закрывавший луноход, под воздействием силы трения и высоких температур начал разрушаться — обломки попали в топливный бак, что привело к взрыву и полному уничтожению уникального планетохода. Этот проект получил название «Луноход-0». Проектирование аппарата, который должен был, как машинка на радиоуправлении, передвигаться по Луне, началось ещё в начале 1960-х годов. Космическая гонка с США, стартовавшая в 1957 году, подстёгивала советских учёных на смелую работу по сложным проектам. Программой планетохода занялось самое авторитетное конструкторское бюро — КБ Сергея Павловича Королёва. Тогда ещё не знали, что собой представляет поверхность Луны — твёрдая она или покрыта многовековым слоем пыли? То есть для начала необходимо было спроектировать сам способ передвижения, а уж потом переходить непосредственно к аппарату.
После долгих исканий решили ориентироваться на твёрдую поверхность и ходовую часть лунной машины сделать гусеничной. Глядя на этот луноход, становится немного жаль, что ему не было суждено выполнить своё предназначение. Всемирно известный луноход Бабакина В 1965 году из-за чрезвычайной загруженности по пилотируемой лунной программе Сергей Павлович передал автоматическую лунную программу Георгию Николаевичу Бабакину в конструкторское бюро химкинского Машиностроительного завода имени С. Это решение Королёв принял с тяжёлым сердцем. Он привык в своём деле быть первым, но с колоссальным объёмом работы в одиночку не мог справиться даже его гений, поэтому мудро было работу разделить. Следует отметить, что с поставленной задачей Бабакин справился с блеском!
Отчасти ему на руку сыграло то, что в 1966 году автоматическая межпланетная станция «Луна-9» совершила мягкую посадку на Селену, и советские учёные наконец-то получили точные представления о поверхности естественного спутника Земли. После этого внесли коррективы в проект лунохода, изменили ходовую часть, да и весь внешний вид претерпел существенные изменения. Луноход Бабакина встретил восторженные отзывы всего мира — как среди учёных, так и среди простых людей.
Старовойтов взял на себя смелость ответить согласием — и назначил непосредственным руководителем работ Александра Леоновича Кемурджиана. Королев лично прибыл в Ленинград, чтобы выслушать доклад Кемурджиана — какие у него появились идеи по проекту?
Именно по итогам той беседы Королев принял окончательное решение: луноход будем делать — и будем делать именно здесь, в ленинградском Горелово! Правда, вскоре конструкторы ВНИИ-100 пришли к выводу, что в техзадании ОКБ-1 содержатся заведомо неисполнимые характеристики: скорость — не менее 20 километров в час, запас хода — 10 тысяч километров. Кемурджиан сказал, что эти требования подходят под земные, но никак не под лунные условия. Королев выслушал Александра Леоновича и высказался в том духе, что, мол, делаем мы это впервые, за скоростью гнаться не надо. Важно, чтобы луноход вообще поехал!
Благодаря авторитету Королева ВНИИ-100 быстро договорилось с соседним предприятием — там согласились выделить один из своих цехов под «лунодром». Однако возникла проблема — отсутствие физической модели лунного грунта. Ученые, занимавшиеся изучением спутника Земли, не рисковали брать на себя такую ответственность — исчерпывающе описать характеристики лунной поверхности. Ведь фактических данных в наличии было еще маловато... Было две противоположных точки зрения.
Одни исследователи предполагали, что Луна покрыта толстенным слоем пыли, в которой любое транспортное средство попросту утонет. Другие все же считали, что лунная поверхность — твердая. Окончательную точку в споре поставил профессор Всеволод Сергеевич Троицкий, разработавший программу дистанционного зондирования Луны посредством радиолокации. Он установил, что ездить по лунному грунту вполне возможно — и впоследствии его выводы блистательно подтвердились на практике.
На самом деле, не совсем так. Если не считать полёт на космическом корабле, то на самой Луне аппарат проработал около 10 месяцев, с момента посадки 17 ноября 1970 года. Надо заметить, что луноход по-стахановски перевыполнил план, ведь его расчётный срок службы составлял всего 3 месяца. Примерно в то же время подошёл к концу ресурс изотопного источника тепла и температура внутри контейнера стала падать.
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.
Это было прорывным решением, тем более, в начале 1970-х гг. АМС "Луна-21" на поверхности Луны.