От края на 1950-те до около средата на 1970-те години СССР изпълнява програма за изучаване на Луната чрез автоматични междупланетни станции. Като част от един от етапите на тази дългосрочна програма, дистанционно управлявани мобилни изследователски сонди от серия E-8 работеха на повърхността на земния спътник в продължение на няколко месеца през 1970-71 г., както и през 1973 г. Целият свят ги познава като съветски луноходи.
Етапи на лунната програма на СССР
Устройствата, използвани за изследване на Луната и околното пространство, обикновено се делят на три поколения. Автоматичните станции, принадлежащи към първото поколение, имаха задачата да постигнат доставката на сондата до спътника на Земята, както и да облитат около нея и да снимат обратната страна с предаване на изображения към Земята. Устройствата от второ поколение са проектирани за меко кацане и освен това за изстрелване на изкуствен спътник в лунна орбита, заснемане на повърхността на Луната от нейния борд и работакомуникационни системи със Земята.
Третото поколение станции (серия E-8) е създадено за по-задълбочено изследване на най-близкия ни космически съсед. В рамките на него са проектирани мобилни устройства, управлявани от Земята - лунни ровъри, както и тежък лунен спътник E-8 LS и станции E-8-5 с превозно средство за връщане, предназначени да доставят почва от спътника на Земята.
Серия от междупланетни станции E-8
От 1960 г. ОКБ-1 (сега Energia Corporation) обмисля създаването на самоходен лунен апарат. През 1965 г. работата по проектирането на междупланетни станции е поверена на конструкторското бюро на Машиностроителния завод (от 1971 г. - НПО) на име. Лавочкин, ръководен от Г. Н. Бабакин, който през 1967 г. подготви документация за собствената си версия на устройството. По-специално, дизайнът на шасито е напълно променен. Вместо предвидените по-рано гъсеници, конструкторите оборудват съветските луноходи с осем задвижващи колела с ширина 200 мм и диаметър 510 мм.
Станцията от серията E-8 се състоеше от два модула: кацащата ракета KT и всъщност луноходът 8EL. Доставката до Луната трябваше да се извърши от ракета носител Протон-К, оборудвана с горна степен D.
Дизайн и оборудване на подвижната сонда
Роувърът е запечатан контейнер. Това е инструментално отделение, монтирано на самоходно колело. Капакът на контейнера е оборудван със 180 W слънчеви клетки за презареждане на буферната батерия. ШасиРазполага с набор от сензори, с помощта на които се оценяват свойствата на почвата, пропускливостта и се записва изминатото разстояние. За тази цел служи и спуснатото девето колело, което се търкаля свободно и не изпитва приплъзване.
Инструменталното съдържание включва радиокомплексно оборудване, модули за дистанционно управление, системи за захранване и терморегулация, телевизионни системи и научни инструменти: спектрометър, рентгенов телескоп, радиометрично оборудване.
Съветските луноходи бяха оборудвани с две навигационни камери в предната част на корпуса и четири панорамни телефото камери.
Основни задачи на устройството
Устройствата от серията E-8 са проектирани за решаване на такива приложни проблеми като:
- изработване на дистанционното управление на мобилната сонда;
- изследване на лунната повърхност по отношение на нейната пригодност за движещи се автоматични превозни средства;
- тестване и разработване на основната транспортна система за Луната;
- изследване на радиационната обстановка по пътя към спътника на Земята и на нейната повърхност;
- в бъдеще - проучване на основните и резервни зони за кацане на пилотиран космически кораб и поддръжка на експедицията на някои етапи, по-специално по време на кацане или в случай на авария на Луната.
Беше ли съветският луноход годен да служи като превозно средство за астронавт? Като част от програмата за пилотирана експедиция беше планирано създаването на такава машина. Въпреки това, поради закриването на проектане беше приложено.
Lunokhods проведе научна програма за изследване на химичния състав и физичните характеристики на почвата, както и за изследване на разпространението и интензитета на рентгеновите лъчи от различни космически източници. За лазерно местоположение от Земята на борда на превозните средства беше инсталиран ъглов рефлектор, създаден във Франция.
Управление на машината
Системата, осигуряваща контрол на луноходите, включваше следните елементи:
- комплекс от оборудване на борда на самата единица;
- наземен комплекс NIP-10, разположен в Крим, в село Школное, където се намираха космически комуникационни съоръжения и център за управление на единици с контролни панели за членовете на екипажа и стая за оперативна телеметрична обработка.
На същото място, близо до Симферопол, е изграден лунодром - тренировъчна площадка за обучение на екипаж, подредена по данни, получени от Луна-9 и Луна-13.
Бяха сформирани два екипажа, всеки от петима души: командир, навигатор, водач, борден инженер и оператор на силно насочена антена. Единадесетият член на контролната група беше резервният водач и оператор.
Нито един съветски луноход не е бил от другата страна на Луната поради трудностите, свързани с организацията на комуникациите и контрола. Освен това кацането на пилотирани кораби беше планирано само от видимата страна.
Луноход-0
Общо бяха построени четири самоходни лунни превозни средства. Първият от тях не достигна целта, тъй като при пускането на 19 февруариПрез 1969 г. става катастрофа на ракета-носител, завършваща с експлозия на 53 секунди полет.
Изгубеното при инцидента устройство получи кодовото име "Луноход-0".
Луноход-1
Следващата сонда от този тип е изстреляна като част от станцията Луна-17 на 10 ноември 1970 г. На 17 ноември тя кацна в западния район на Морето от дъждове. Първият съветски луноход започна работата си на Луната, след като напусна платформата за кацане на станцията.
Теглото на машината е 756 кг, размерите са 4,42 m дължина (с отворен слънчев панел), 2,15 m ширина и 1,92 m височина. При движение той оставя следа с ширина 1,60 м. Движението по повърхността на спътника е извършено в продължение на 11 лунни дни. С настъпването на лунната нощ капакът на кутията беше затворен и устройството изчака настъпването на деня в неподвижно състояние.
Няколко думи за това, което първият съветски луноход откри на Луната и какви резултати постигна. Той работи три пъти по-дълго от планираното - до 14 септември 1971 г., изследва площ от 80 хил. m 2 и изминава общо 10,54 км. Повече от 20 хиляди телевизионни снимки и над 200 панорами на Луната бяха предадени на Земята. Физико-механичните изпитвания на почвата са извършени повече от 500 пъти, а химичният й състав е изследван на 25 точки. Лазерното местоположение с помощта на ъглов рефлектор, извършено от съветски и френски учени, позволи да се определи разстоянието до спътника на Земята с точност до 3 метра.
Луноход-2
Стартиране на следващата станция от серията E-8("Луна-21") се състоя на 8 януари 1973 г. Корабът кацна благополучно в Морето на яснотата на 16 януари. Нямаше фундаментални разлики от предишната сонда Луноход-2, но бяха направени някои подобрения в нейния дизайн, като се вземат предвид желанията на водачите-оператори.
По-специално, трета навигационна камера беше инсталирана на него на височината на човешкия растеж, което значително улесни контрола на машината. Някои промени засегнаха и състава на инструмента, а масата на устройството вече беше 836 кг.
Снимки от съветския луноход номер две вече са получени в размер на повече от 80 хиляди. Освен това той излъчи 86 телевизионни панорами. В условия на доста труден терен, самоходната сонда работи 5 лунни дни (4 месеца), измина 39,1 км, проучи детайлно почвените и скалните разкрития на Луната. Разстоянието до нашия естествен спътник този път вече беше определено с точност от 40 см.
По въпроса за намирането на луноходи
През 2010 г., както първият съветски луноход, така и вторият бяха открити на изображения, направени от американската лунна орбитална сонда LRO. Във връзка с тези събития беше разпространена информация за уж „изгубени“от съветски учени, а сега „открити“устройства. Специалистите, работили в лунната програма на СССР, подчертават, че превозните средства никога не са били загубени. Координатите им бяха известни с постижима за онова време точност. Луноход 1 е заснет от екипажа на Аполо 15 от ниска орбита, а мястото за кацане на Луна 21 е заснето от астронавтите на Аполо 17, освен товатези изображения бяха използвани за навигация във второто превозно средство.
Що се отнася до снимките, направени от станцията LRO, поради тяхната висока разделителна способност (0,5 метра на пиксел), те изиграха значителна роля за изясняване на координатите на онези места, където съветските луноходи останаха завинаги, спирайки работата си. Това уточнение е важно и защото през 2005 г., във връзка със създаването на нова единна селенодетична мрежа, беше актуализирано координатното обвързване на детайлите на повърхността на земния спътник.
Луноход-3
През 1977 г. следващата самоходна сонда трябваше да отиде до Луната. Той включваше значителни подобрения в навигационната система. Въпреки това, третият съветски луноход, проектиран през 1975 г., напълно оборудван и тестван, така и не отиде до Луната. В лунната надпревара, както и в други космически програми, първоначалният приоритет беше даден на политически и икономически, а не на чисто научни мотиви. Между другото, истинското научно и технологично развитие по принцип е неделимо от икономиката.
След 1972 г. САЩ фактически затвориха програмата си. Последната съветска станция Луна-24 посети спътника на Земята през 1976 г., доставяйки проби от почвата от него. Какво се случи с последната машина? "Луноход-3" зае място сред експонатите на музея на НПО. Лавочкин, където остава и до днес.
Ролята на луноходите в развитието на астронавтиката
Проектирани от съветски учени и инженери, първите мобилни сонди, управлявани от Земята, бяха огромен принос към технологиитесъздаване на автоматични междупланетни станции. Те демонстрираха големия потенциал и перспективите на планетарните роувъри в изследването и в бъдеще, може би, при изследването на други планети.
Съветските луноходи доказаха годността на такива машини за продължителна експлоатация, способността за цялостно изследване на доста големи площи, за разлика от стационарните превозни средства. Сега самоходните сонди със сигурност са необходим инструмент за планетарната наука. Трябва да се помни, че „лунните трактори“са предците на днешните високотехнологични агрегати, оборудвани с бордови компютри и модерно автоматично оборудване, както и машини, които все още не са оставили следи по повърхността на други планети.
