Съветските луноходи: преглед, история и интересни факти

От края на 50-те до средата на 70-те години на ХХ век СССР осъществява програма за изследване на Луната с помощта на автоматични междупланетни станции. В рамките на един от етапите на тази дългосрочна програма дистанционно управляеми мобилни изследователски сонди от серията Е-8 работят на повърхността на спътник в продължение на няколко месеца през 1970-71 г., както и през 1973 г. Целият свят ги познава като съветските луноходи.

Етапи на лунната програма на СССР

Апаратите, използвани за изследване на Луната и прилежащото пространство, обикновено се разделят на три поколения. Роботизираните станции от първо поколение имаха за задача да отведат сонда до спътник, както и да обиколят и заснемат задната му страна и да предадат изображенията обратно на Земята. Космическите кораби от второ поколение са предназначени за меко кацане, но също така и за извеждане на изкуствена Луна в близка до Луната орбита, заснемане на повърхността на Луната от спътника и тестване на системите за комуникация със Земята.

Третото поколение станции (серия Е-8) е създадено за по-задълбочено изучаване на най-близкия ни космически съсед. Той включва проектирането на роувъри, управлявани от Земята, луноходи, както и на тежък лунен спускаем апарат E-8 LS и станции E-8-5 с апарат за връщане, предназначен да пренася почва от спътник.

Серия E-8 междупланетни станции

още през 1960 г. ОКБ-1 (сега известна като корпорация "Енергия") проучва възможността за построяване на самоходен луноход. През 1965 г. работата по проектирането на междупланетни станции е възложена на конструкторското бюро на Машиностроителния завод (от 1971 г. НКО), носещ името на В. И. Ленин. Космическият център "Лавочкин", ръководен от Г. Лавочкин, разработва серия от междупланетни станции. Н. Бабакин, който през 1967 г. подготвя документация за собствената си версия на космическия кораб. По-специално, конструкцията на ходовата част е изцяло преработена. Вместо гъсенични колела, каквито се очакваха по-рано, съветските луноходи са оборудвани с осем задвижващи колела с широчина 200 mm и диаметър 510 mm всяко.

Станцията от серията Е-8 се състоеше от два модула: кацащата ракетна степен КТ и самия луноход 8ЕЛ. Доставката до Луната трябваше да се осъществи с ракета "Протон-К", оборудвана с горна степен D-блок.

Изграждане и оборудване на мобилна сонда

Луноходът е запечатан контейнер. Представлява отделение за инструменти, монтирано на самоходно колесно шаси. Капакът на контейнера е оборудван със 180W фотоволтаични клетки за зареждане на буферна батерия. В шасито има набор от сензори, които се използват за оценка на свойствата на почвата, проходимостта и отчитане на изминатото разстояние. Намаленото девето колело, което се търкаля свободно и без никакво приплъзване, също служи за тази цел.

Инструментариумът включваше радиосистема, устройства за дистанционно управление, системи за управление на захранването и топлината, телевизионни системи и научни инструменти: спектрометър, рентгенов телескоп и радиометрични уреди.

Съветските луноходи са оборудвани с две навигационни камери в предната част на корпуса и четири панорамни телекамери.

Основни цели на устройството

Спътниците от серията E-8 са проектирани да изпълняват приложения като

• Разработване на дистанционно управление на мобилната сонда;
• проучване на лунната повърхност от гледна точка на нейната пригодност за автоматизиран транспорт;
• тестване и разработване на основна транспортна система за Луната;
• изследване на радиационната обстановка по пътя към и на повърхността на земния спътник;
• в дългосрочен план - проучване на основните и резервните зони за кацане на пилотираните космически кораби и подпомагане на експедицията в някои фази, по-специално по време на кацането или в случай на извънредна ситуация на Луната.

Подходящ ли е съветският луноход за превозно средство на астронавта? Програмата за пилотирана експедиция включваше такава машина. Това обаче не беше извършено поради приключването на проекта.

Лунните роувъри изпълняват научна програма за изучаване на химическия състав и физическите характеристики на земната повърхност, както и за изучаване на разпределението и интензивността на рентгеновото излъчване от различни космически източници. На борда на превозните средства беше монтиран ъглов рефлектор, конструиран във Франция, за лазерно дистанционно наблюдение.

Управление на превозното средство

Системата за управление на луноходите включваше следните елементи:

• сложна апаратура на борда на самото превозно средство;
• наземният комплекс на НИП-10, разположен в Школое в Крим, в който се помещава космическо комуникационно оборудване и монтажна контролна зала с контролни панели за членовете на екипажа и зала за онлайн обработка на телеметрията.

На същото място, близо до Симферопол, се намираше лунният полигон, създаден въз основа на данни от марсоходите "Лунар-9" и "Лунар-13".

Бяха сформирани два екипажа, всеки от които имаше по петима членове: командир, навигатор, шофьор, бордови инженер и оператор на насочена антена. Единадесетият член на контролния екип беше резервният шофьор и оператор.

Нито един съветски луноход не е стигал до обратната страна на Луната поради сложността на организацията на комуникацията и контрола. Освен това се планираше пилотираните превозни средства да кацат само на видимата страна.

"Луноход-0

Построени са общо четири пилотирани лунни апарата. Първият от тях не достигна целта, тъй като при изстрелването на 19 февруари 1969 г. имаше авария на ракетата-носител, която завърши с експлозия на 53 секунди от полета.

Загубеният при катастрофата апарат получава кодовото име Lunokhod-0.

"Луноход-1

Следващата сонда от този тип е изстрелян като част от станцията Луна-17 на 10 ноември 1970 г. Той се приземи в западния район на Морето на дъждовете на 17 ноември. Първият съветски луноход напуска платформата за кацане на станцията и започва работа на Луната.

Превозното средство тежеше 756 кг и беше дълго 4,42 м (с отворения слънчев панел), широко 2,15 м и високо 1,92 м. По време на пътуването си той оставя следа с ширина 1,60 м. Премина през повърхността на спътника за 11 лунни дни. С настъпването на лунната нощ капакът на корпуса се затваря и космическият кораб изчаква деня в неподвижно състояние.

Няколко думи за това какво откри първият съветски марсоход на Луната и какви резултати постигна. Работи три пъти по-дълго от планираното - до 14 септември 1971 г. и изследва площ от 80 000 кв. км. м² и измина общо 10,54 км. На Земята бяха предадени над 20 000 телевизионни изображения и над 200 панорами на Луната. Проведени са над 500 физико-механични изпитвания и е изследван химичният състав на почвата на 25 места. Лазерното определяне на местоположението с помощта на ъглов рефлектор, осъществено от съветски и френски учени, дава възможност да се определи разстоянието до спътника с точност до 3 метра.

"Луноход-2

Следващата станция Е-8 (Луна-21) е изстреляна на 8 януари 1973 г. Космическият апарат се приземи благополучно в Чисто море на 16 януари. Втората сонда "Луноход-2" не се различаваше съществено от предишната, но бяха направени някои подобрения в конструкцията ѝ въз основа на желанията на операторите-водачи.

По-специално, трета навигационна камера беше инсталирана на височината на човек, което значително улесни управлението на автомобила. Направени са някои промени в апаратурата и масата на космическия кораб вече е 836 кг.

Повече от 80 000 снимки вече са направени от съветския луноход номер две. Излъчва и 86 телевизионни панорами. В условията на доста сложен терен самоходната сонда работи в продължение на 5 лунни дни (4 месеца), изминава 39,1 км, изследва подробно почвата и скалните образувания на Луната. Този път разстоянието до естествения ни спътник вече е определено с точност до 40 сантиметра.

По въпроса за намирането на луноходи

През 2010 г. снимки, направени от американския апарат LRO Lunar Reconnaissance Orbiter, разкриват първия съветски луноход и втория. Във връзка с тези събития се разпространява информация за апарат, за който се твърди, че е бил "изгубен" от съветски учени и сега е "намерен". Специалисти, работили по съветската лунна програма, подчертават, че превозните средства никога не са били губени. Техните координати са известни с постижимата по онова време точност. "Луноход 1" е заснет от екипажа на "Аполо 15" от ниска орбита, а мястото на кацане на "Луна 21" - от астронавтите на "Аполо 17", като изображенията са използвани за навигация на втория космически кораб.

Що се отнася до снимките, получени от станцията LRO, благодарение на високата си разделителна способност (0,5 метра на пиксел) те изиграха важна роля за уточняване на координатите на местата, където съветските луноходи са напуснали завинаги. Това уточнение е важно и поради факта, че през 2005 г., във връзка със създаването на нова единна мрежа за изследване, координатните референтни точки за детайлите на повърхността на спътника бяха актуализирани.

"Луноход-3

През 1977 г. следващата самоходна сонда трябваше да се отправи към Луната. В него бяха направени значителни подобрения в навигационната система. Третият съветски марсоход, построен през 1975 г. и напълно оборудван и тестван, обаче така и не стъпва на Луната. В лунната надпревара, както и в други космически програми, първоначалният приоритет е имаше политически и икономически последици, а не от чисто научни подбуди. Между другото, истинското научно и технологично развитие като цяло е неразривно свързано с икономиката.

След 1972 г. САЩ на практика прекратяват програмата си. Последният съветски марсоход, Луна-24, посещава спътник през 1976 г., като взема проби от почвата. Какво се е случило с последния космически кораб?? "Луноход 3" зае своето място сред експонатите на музея на Научно-производственото обединение "Лавочкин" в Санкт Петербург. Луноходът е построен в Центъра за подготовка на космонавти "Лавочкин", където се намира и до днес.

Ролята на лунните роувъри в развитието на астронавтиката

Съветските учени и инженери проектират първите мобилни сонди, управлявани от Земята, които са основен принос към технологията на междупланетните безпилотни космически станции. Те демонстрираха големия си потенциал и перспективи за планетарно изследване и евентуално за изследване на други планети в бъдеще.

Съветските луноходи доказаха, че могат да работят дълго време и че са в състояние да изследват обширни райони по-обстойно от стационарните превозни средства. Самоходните сонди вече са незаменим инструмент в планетарната наука. Не бива да се забравя, че "лунните трактори" са родоначалници на високотехнологични потоци, оборудвани с бордови компютри и усъвършенствани автоматични машини, както и на машини, които все още не са оставили следи по повърхността на други планети.