Об одном из самых успешных в СССР запусках межпланетной станции Луна-2, достигшей поверхности спутника задолго до Луны-25 в 1959 году, рассказывает ФедералПресс. 16 января 1973 года автоматической станцией Луна-21 был доставлен на Луну Луноход-2 второй из серии советских лунных дистанционно-управляемых самоходных аппаратов-планетоходов. серия советских роботизированных луноходов, предназначенных для посадки на Луну в период с 1969 по 1977 год.
В советских луноходах были микросхемы из Таганрога
В ноябре 1970 года советская станция опустилась на поверхность Луны. Вездеход, названный «Луноход-1», спустился на поверхность, для проведения экспериментов и снятия фотографий. Уже после высадки первых американских астронавтов на Луну, СССР в ходе трех миссий («Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24») доставил на Землю свыше 300 граммов лунного вещества. Рассказываем об уникальном советском космическом аппарате «Луноход-1» и его значительном вкладе в мировую науку.
Успех «Луны-2»: как в СССР впервые посадили космический аппарат на спутник Земли
За время работы «Лунохода» камера малокадрового телевидения передала водителям более 25 тысяч снимков. Как Советский Союз совершил посадку на Луне. 50 лет назад, 17 ноября 1970 года в 9 часов 28 минут Советский самоходный аппарат Луноход-1 оставил первый след на Лунной поверхности.
Невозможное сделали молодые. Полвека назад начал работу Луноход-1
Уникальной особенностью советского лунохода было то, что управлялся он с Земли двумя экипажами из пяти человек. 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» продолжает трудиться и сейчас: с 2010 года расположенный на его борту уголковый светоотражатель начал использоваться для точных измерений лунной орбиты. В 1970 году СССР запустил «Луноход-1», который проработал 10 месяцев и прошел 10 километров. Почему советский луноход — это космическая танкетка, а не лунный трактор, и как операторы «Лунохода-1» поздравили женщин из своей команды с 8 марта в 1971 году. В августе 2023-го Россия запустила свою первую с советских времен лунную миссию «Луна-25», она потерпела неудачу.
В СССР запущена космическая станция Луна-17
Всемирно известный луноход Бабакина СССР, луноход. В 1965 году из-за чрезвычайной загруженности по пилотируемой лунной программе Сергей Павлович передал автоматическую. Но советские конструкторы и инженеры решили большую часть проблем, свидетельством чего служит успешная миссия «Луны-24» в 1976 году. Луноход-1 стал первым успешным планетоходом, предназначенным для исследования других миров. Рассказываем об уникальном советском космическом аппарате «Луноход-1» и его значительном вкладе в мировую науку. Как были созданы советские Луноход-1 и Луноход-2, какие цели преследовала программа изучения Луны и почему для проекта планетохода выбрали колеса, а не гусеницы.
Первый луноход: советский космический корабль "Луноход-1"
Садились в дневное время, и камеры станции отправили на Землю снимки местности перед началом работы. При включении бур практически сразу встретил большое сопротивление — его пришлось трижды останавливать во избежание перегрева. Он проник в породу на 25 см и взял 55 г образцов, которые были успешно доставлены на Землю 25 февраля. Спасаемый аппарат приземлился на островке реки Каркингир в 40 км к северу от Джезказгана в условиях снежной бури, и был обнаружен лишь на следующий день.
Стартовавшая 8 января 1973 года «Луна-21» Е-8 доставила «Луноход-2» — заметно усовершенствованный самоходный аппарат. Он успешно работал на лунной поверхности до 4 июня 1973 года, пройдя расстояние 37 км — в 3,5 раза большее, чем предшественник, и передав на Землю 93 телефотометрических панорамы и около 89 тысяч снимков малокадрового телевидения. Кроме того, он измерял химсостав грунта и напряженность магнитного поля.
Источник 29 мая 1974 года на окололунную орбиту улетел очередной картограф — станция «Луна-22» Е-8ЛС , успешно выполнявшая задачу до декабря 1975 года. Было проведено четыре сеанса картографирования поверхности Луны запланированный пятый сеанс отменили в связи со значительным понижением перицентра орбиты. Полученные телевизионные панорамы отличались хорошим качеством.
Высотомер проводил подробное изучение характера рельефа исследуемых участков; химсостав лунных пород определялся по их гамма—излучению. Следующая «луночерпалка» создавалась по модернизированному проекту Е-8-5М. Эту станцию, имеющую усовершенствованный механизм бурения, запустили 28 октября 1974 года под названием «Луна-23».
Из—за отказа измерителя скорости и прилунения на крутой склон станция опрокинулась в сторону грунтозаборного устройства и получила механические повреждения. Был разгерметизирован приборный отсек, отказал один из передатчиков, грунтозаборное устройство в рабочее положение привести было невозможно. Возвратную ракету запускать не стали, но связь с «Луной-23» продолжалась до 9 ноября.
Снимок опрокинутой на бок станции «Луна-23», сделанный американским орбитальным зондом LRO D-посадочная ступень; А-возвратная ракета. Фото NASA 16 октября 1975 года была предпринята попытка запуска следующей станции типа Е-8-5М, которая завершилась аварией из-за отказа блока «Д». Ночное прилунение произошло неподалёку от мест неудачных посадок предыдущих станций: в 2 400 м от точки, где села «Луна-23» и вблизи района падения «Луны-15».
Целью полета было получение проб грунта с глубины более 2,5 м на поверхности маскона. Бур смог проникнуть на глубину 2,25 м под небольшим углом наклона. Образцы общей массой 170,1 г оказались на Земле 22 августа.
Посадка произошла в 200 км севернее Сургута. Макет станции «Луна-24» в Мемориальном музее космонавтики. Обратите внимание на грунтозаборное устройство.
Источник Этот полет оказался последним: всего в Советском Союзе были запущены 11 станций Е-8-5, из которых только 5 полностью или частично выполнили свою задачу. Успехи луноходов были более значительны: две из трех станций Е-8 выполнили задачу. Поскольку посадочная платформа Е-8 показала себя с хорошей стороны, на ее базе были реализованы не только «луночерпалки» и луноходы, но и тяжелые лунные спутники Е-8ЛС.
Позднее платформа была модифицирована — на ее основе создали автономную двигательную установку для зондов «Фобос», запущенных в 1988 году, а также разгонный блок «Фрегат», успешно используемый в наши дни. Однако самые большие перспективы задела так и не были реализованы. Современный разгонный блок «Фрегат» - потомок посадочной платформы КТ проекта Е-8.
Источник Недавно рассекреченные «Роскосмосом» материалы позволяют узнать о нескольких интересных проектах лунных станций на основе Е-8-5М и Е-8. В 1975 году в НПО имени С. Лавочкина был подготовлен документ «Предложение по использованию объектов типа Е8 для исследования Луны и окололунного пространства в 1977 — 1980 годы», где, в частности, отмечается, что на 1983 года «планируется обеспечить посадку автоматических станций на невидимую сторону Луны с последующей доставкой образцов грунта на Землю».
Для решения задачи предполагалось привлечь лунные искусственные спутники-ретрансляторы. Кроме научной ценности, данные миссии должны были закрепить советские приоритеты в лунных исследованиях, так как до тех пор «ни один космический аппарат не совершал посадку на невидимой стороне Луны». Однако в период с полета «Луны-24» и до запуска станции на «темную сторону» страна могла потерять приоритет, поскольку NASA планировало высадить на невидимую сторону свой зонд.
Новые советские лунные станции и спутники предлагалось создавать на базе перспективных комплектующих систем, что могло привести к затягиваю сроков, в связи с чем предлагалось ускорить высадку за счёт применения проверенной матчасти: Е-8-5М посадочная станция Е-8 и Е-8ЛС спутник ретранслятор Е-8Л1С. Такое решение позволило бы осуществить экспедицию уже в 1977 году. Один из вариантов усовершенствованной станции для доставки образцов грунта Е-8-5М.
Лавочкина были изготовлены третий луноход, а также ещё одна станция для доставки грунта. С помощью этого лунохода возможно было уже в 1978 году «исследовать распространение радиоволн на поверхности Луны с целью изучения загоризонтной радиосвязи для использования этого принципа в дальнейшем при создании лунных баз». В 1979 — 1980 годах предлагалось «произвести крупномасштабное фотографирование всей поверхности Луны, а также отдельных районов с высоким разрешением, с доставкой фотопленки на Землю!
Это мог сделать усовершенствованный аппарат на базе Е-8-5М. Все эти проекты были вполне реальны, поскольку совершенствование ракеты-носителя «Протон-К» позволяло увеличить массу орбитального блока с 19 640 кг до 20 140 кг, а с учётом модернизации блока «Д» было возможно отправить к Луне станцию массой 6 200 кг — на четыре центнера больше, чем ранее. Увы, все эти предложения так и остались на бумаге: центр тяжести межпланетных исследований сместился в сторону Венеры и Марса.
Фото из архива «Новостей космонавтики» P. Как отмечалось на международной научной конференции «Геодезия и картография внеземных территорий: история и современность», прошедшей 12 февраля 2013 года в Московском государственном университете геодезии и картографии МИИГАиК , «результаты картографирования территории по маршруту «Лунохода-1» по новейшим данным американского аппарата LRO разрешение снимков — 0,2 м на пиксель до некоторой степени сравнимы с результатами картографирования, выполненного 40 лет назад на основе фототелевизионной информации, принятой Симферопольским Центром дальней космической связи.
Именно она была «глазами» инженеров, управлявших аппаратом с Земли. Фото: ТАСС Автоматическая межпланетная станция «Луна-17» Отчет о работе радиотехнического комплекса «Лунохода-1» и станции «Луна-17» и содержит подробный разбор подготовки, натурных испытаний на Земле и работы радиотехнических систем в лунных условиях. Стартует изоляционный эксперимент SIRIUS с российско-американским экипажем «Сразу после посадки произведен сеанс радиосвязи с передачей фототелевизионного панорамного изображения, позволившего произвести оценку местности в районе посадки, состояние трапов для схода «Лунохода-1» с перелетной ступени и произвести выбор направления движения на Луне», — говорится в документе о первом сеансе радиосвязи с только что прилунившейся станцией. Гибель первого Описывались и первые проблемы на борту «Лунохода-1», и обстоятельства их возникновения.
Второй передатчик функционировал нормально до седьмого лунного дня.
Были бы ответы и на фундаментальные вопросы — что это за вода, откуда она появилась и насколько она пригодна для дальнейшего. Существуют разработки, их никто не закрывал: полет на Марс более экономичен с лунной поверхности. Главное что — ракетное топливо, самое тяжелое и сложное для доставки. А если там есть H2O, то его можно разделить на водород как топливо и кислород как окислитель, это вещи известные. А уровень международной кооперации в космосе вообще не позволяет сказать: а и не нужна нам своя станция, вот эти страны с нами поделятся данными, у нас с ними отношения нормальные? Наши исследования, планы, задачи, технологии — это всё не из публикаций берется. Есть межправительственное соглашение между Россией и КНР о создании обитаемой базы на Луне совместной. Но оно может осуществляться в течение десятилетий, это зависит от договаривающихся сторон и от интересов каждой из них.
Телевизионная система играла ключевую роль в управлении движением аппарата. Насколько сложно было наладить качественное взаимодействие на уровне «человек-машина»? Луноход — это робот, подобный современным радиоуправляемым игрушкам, которые можно купить в детском магазине. Принципиальное отличие состоит в том, что он находится на другом небесном теле на расстоянии почти 400 тысяч километров от Земли. Радиосигнал проходит это расстояние за время немногим больше секунды. Вследствие этого общая задержка в контуре управления движением лунохода составляет существенно более трех секунд: около одной секунды тратится на приход команды от Земли, еще около секунды — на подтверждение исполнения команды луноходом, и более секунды — на собственно исполнение команды луноходом, реакцию водителя и исполнительных механизмов. Фото: РКС Это можно сравнить с торможением автомобиля на скользкой дороге.
Вы нажали на тормоз, а машина еще какое-то время продолжает движение вперед. На лунном расстоянии очень сложно создать высокоскоростной радиоканал, способный передавать подвижные изображения, подобно вещательному телевидению. Водитель лунохода вместо динамической телевизионной картинки наблюдал лишь слайды с изображением поверхности Луны, сменявшиеся с частотой в диапазоне от одного слайда в три секунды до одного слайда в двадцать секунд. Как это происходит на практике? Допустим, вам требуется продвинуться на расстояние десять метров вперед, вы отправляете команду и ждете ее исполнения, и лишь через несколько секунд видите изображение нового участка поверхности. Так очень легко попасть в аварийную ситуацию. Водителю надо постоянно предугадывать развитие событий.
Эта нетривиальная задача требовала особых навыков у водителей. Они отрабатывались на Земле на специальных «лунодромах». На них воспроизводились лунные условия? Основных лунодромов было два. На этапе разработки технических решений испытывался макет лунохода, который передвигался в ангаре. Его подвешивали на специальных резиновых канатах, чтобы имитировать лунную силу тяжести, которая в шесть раз меньше, чем на Земле. В таком «обезвешенном» состоянии сцепление колес становилось меньше, и тогда можно было понять, как он реально будет двигаться по Луне.
Так имитировалось поведение шасси, сначала без телевидения — мы участвовали на этом этапе как наблюдатели. Материалы по теме: 7 октября 2016 Потом, когда луноход уже был создан, небольшой «лунодром» был построен в Симферополе, около наземного Центра управления, буквально во дворе. Все как сегодня в компьютерной игре: экраны, джойстики. Задержка в передаче сигнала была смоделирована. Там луноход управлялся не по радио, а по проводам. Он ехал, а за ним передвигался провод с пультом управления. На этом этапе уже использовались наши камеры.
И я, и сотрудники моего отдела участвовали в тренировках, управляли луноходом на Земле. Важно было самим сыграть роль водителей, чтобы понять, как работает телевизионная система управления в данных условиях. Чем оборудование, которое вы делали для «Лунохода-2», отличалось от «Лунохода-1»?
Первый луноход: советский космический корабль "Луноход-1"
Прилуненение «Луны-25» хоть и окончилось аварией, но Роскосмос показал, что в состоянии создавать автоматические межпланетные станции после погромных девяностых годов, нашествия «эффективных менеджеров», утраты многих ценных кадров и, как следствие этого, — потери ряда компетенций. Но потери эти, судя по всему, не катастрофические. И как бы не злорадствовали разного рода злопыхатели — в основном, нынешние «не братья», — Россия продолжает оставаться космической державой, хотя и откатилась на третье место по космическим запускам, значительно уступая США и Китаю. Когда писалась эта статья, стало известно, что индийская межпланетная автоматическая станция «Чандраян-3», на борту которой находится луноход, успешно прилунилась в районе Южного полюса, то есть там, где должна была сесть «Луна-25». Это несомненный и бесспорный успех индийской космонавтики, который однозначно поднимет престиж Индии как космической державы. У России есть все шансы повторить некоторые эти достижения, причем не надо изобретать велосипед, а надо лишь воспользоваться советским опытом. Сделать ставку на кадры, ибо не зря сказано, что они решают всё. Обеспечить надлежащее финансирование и не допускать к космическим программам пресловутых «эффективных менеджеров», которые, как показали последние 30 лет, отличаются лишь отрицательной эффективностью в любом деле, за которое они не брались бы. Понятно, что нельзя требовать невозможного, но отечественная космонавтика только выиграла бы, если во главе её встали бы люди калибра С.
Афанасьева или О. Именно при них советская космонавтика достигла своего пика, когда в порядке вещей стал десяток космических запусков в месяц! Так что выбор у России всего один — несмотря на неудачи, идти вперед и только вперед, понимая, что другого варианта не дано. Технический прогресс не стоит на месте, и если Россия не будет осваивать космос, то это будут делать другие страны. Вернее, уже делают, и дальше их присутствие в космосе будет только увеличиваться. Космос хоть и бескрайний и теоретически места там должно хватить всем, но это только теоретически. Если и дальше запускать по 11 ракет в год и разрабатывать лунную станцию по двадцать лет, очень может так получиться, что России места в космосе может не найтись. Хотя это вряд ли понимают те, кто рассуждает примерно так — ну что же космос, пустое место, как мне там ползать?
Мне здесь прекрасно, тепло и «бабки».
Отбор в группу управления начался в мае 1968 года — в итоге в нее включили группу молодых офицеров, занимавшихся системами космической связи. Сначала они прослушали теоретический курс, затем провели серию практических тренировок. По словам Первушина, после этого некоторое время не было ясности, как сложится дальнейшая судьба проекта. За первые 72 часа он проехал целых 197 метров!
Впоследствии водитель аппарата Вячеслав Довгань ныне академик вспоминал: «Сеанс начался. Трасса проходила по относительно ровной поверхности, имевшей впадины и возвышения с углами наклона до 10 градусов. На пути встречались камни и кратеры небольшого размера, а также невысокая гряда, которые были преодолены. На различных участках провели измерения физико-механических свойств грунта и параметров проходимости шасси. Работал в старт-стопном режиме движения, сосредоточился на восприятии и анализе телевизионного изображения. Параллельно с этим с помощью стрелочных индикаторов контролировал крен и дифферент лунохода, следил за изменением его курсовых характеристик.
Впервые увидел, как изменяется на экране линия лунного горизонта при различных значениях дифферента, что позволяло приближенно следить за величиной крена лунохода. Прислушивался, конечно, и к докладам бортинженера Алика Кожевникова, который по громкой радиосвязи сообщал о давлении и температуре внутри приборного отсека и о других параметрах, характеризующих состояние лунохода». Выполняя маневры, члены «экипажа» аппарата внимательно изучали расположение кратеров и камней. Сначала «Луноход» двигался на юго-восток, а на исходе третьего дня лунного, разумеется сменил направление маршрута на северо-западное. К 20 февраля 1971 года первоначальная программа работ была выполнена, но поскольку аппарат оставался во вполне работоспособном состоянии, ученым пришлось разрабатывать дополнительную программу исследований. К тому времени экипаж настолько освоился со своим «конем», что на следующий день 8 марта «луноходовцы» решили поздравить работавших с ними в коллективе женщин — и выписали по поверхности Луны цифру 8.
Но если рассматривать лунную программу в целом, то авария «Луны-25» — неприятный, но абсолютно не критичный эпизод. Но не критичный только в том случае, если лунная программа будет продолжаться дальше, а не будет поставлена «на паузу» из-за этой аварии. Покорение космоса всегда было и будет сложным процессом, требующим времени, терпения и, конечно же, стабильного финансирования. Советская лунная программа отличалась как выдающимися достижениями, так и серьёзными авариями, и это нормально, по-другому и быть не могло. Не всё гладко шло и у американцев, да и любая другая страна, решившая покорять космос, должна быть готова к долгой и тяжелой работе, в которой будут как успехи, так и аварии с катастрофами. Это может прозвучать странно, но есть во всей этой истории и положительный момент. Прилуненение «Луны-25» хоть и окончилось аварией, но Роскосмос показал, что в состоянии создавать автоматические межпланетные станции после погромных девяностых годов, нашествия «эффективных менеджеров», утраты многих ценных кадров и, как следствие этого, — потери ряда компетенций. Но потери эти, судя по всему, не катастрофические. И как бы не злорадствовали разного рода злопыхатели — в основном, нынешние «не братья», — Россия продолжает оставаться космической державой, хотя и откатилась на третье место по космическим запускам, значительно уступая США и Китаю. Когда писалась эта статья, стало известно, что индийская межпланетная автоматическая станция «Чандраян-3», на борту которой находится луноход, успешно прилунилась в районе Южного полюса, то есть там, где должна была сесть «Луна-25».
Это несомненный и бесспорный успех индийской космонавтики, который однозначно поднимет престиж Индии как космической державы. У России есть все шансы повторить некоторые эти достижения, причем не надо изобретать велосипед, а надо лишь воспользоваться советским опытом. Сделать ставку на кадры, ибо не зря сказано, что они решают всё. Обеспечить надлежащее финансирование и не допускать к космическим программам пресловутых «эффективных менеджеров», которые, как показали последние 30 лет, отличаются лишь отрицательной эффективностью в любом деле, за которое они не брались бы. Понятно, что нельзя требовать невозможного, но отечественная космонавтика только выиграла бы, если во главе её встали бы люди калибра С. Афанасьева или О. Именно при них советская космонавтика достигла своего пика, когда в порядке вещей стал десяток космических запусков в месяц! Так что выбор у России всего один — несмотря на неудачи, идти вперед и только вперед, понимая, что другого варианта не дано. Технический прогресс не стоит на месте, и если Россия не будет осваивать космос, то это будут делать другие страны.
Что пошло не так 20 августа, в день, ставший черным для отечественной космонавтики? Не успели утихнуть восторги по поводу первого за 47 лет запуска межпланетной станции «Луна-25», как Роскосмос сообщил грустную новость: при осуществлении посадки на лунную поверхность «что-то пошло не так», и станция разбилась. Как только стало известно о неудачном завершении миссии «Луны-25», многие обыватели, как правило, чудовищно далекие от космической тематики, стали задавать, как им казалось, вполне логичные вопросы. Например, как одна из ведущих космических держав, коей продолжает оставаться РФ, не смогла совершить то, что совершали советские лунные станции почти полвека назад? Ведь ни для кого не является секретом, что за эти полвека и материалы появились новые, и двигатели стали более совершенными, а уж как шагнули вперед связь, электроника, компьютеры и программное обеспечение — и говорить нечего. Так что пошло не так 20 августа, в день, ставший черным для отечественной космонавтики? Почему в 2023 году не получилось сделать то, что советские лунные станции делали полвека назад? Вопросы вроде бы правильные, но неужели все забыли, что отечественная лунная программа была завершена в 1976 году? После миссии станции «Луна-24», кстати, весьма успешной. И что за прошедшие 47 лет, и особенно за последние 32 года, прошедших с момента уничтожения СССР, советский опыт освоения Луны был практически полностью утрачен. Не стоит забывать, что за прошедшие десятилетия отечественная космонавтика лишилась многих ценных инженерно-конструкторских кадров, которые в силу возраста или других причин уже не могли передать свой опыт нынешним инженерам НПО Лавочкина, разрабатывавшем «Луну-25». Разумеется, некоторые советские наработки были использованы, но многое в российской лунной программе пришлось делать, фактически, с «чистого листа». Не будем забывать и о том, что в постсоветские годы многие облеченные властью государственный мужи просто не понимали, зачем России нужны космические программы. Как следствие этого, не было понимания, зачем нужно растить инженерные кадры и уж тем более, зачем им платить большие зарплаты. Не удивлюсь, если для многих чиновников, с 1991 года восседавших в высоких кабинетах, космонавтика вообще являлась чем-то вроде чемодана без ручки. Тащить чемодан надо, хотя бы ради престижа страны, но какой со всего это «выхлоп» — мало кто понимал. Более того, огромное количество чиновников, засевших на всех вертикалях и горизонталях власти, наверняка разделяли мнение незабвенного Егора Тимуровича, вопрошавшего — зачем нам ваши дерьмовые станки читай - ракеты и межпланетные станции? Не из-за такого ли подхода выполнение программы «Луна-25» заняло почти двадцать лет? Можно, конечно, списать все это на недостатки финансирования, но всем хорошо известно, что, например, на всякие помпезные мероприятия типа Чемпионата мира по футболу деньги находились, причем деньги колоссальные.
Первый луноход: советский космический корабль "Луноход-1"
Именно распад этого элемента обогревал приборы ровера в то время, когда он находился в тени. Днем «Луноход-1» работал от солнечных батарей. Нашли Точное местоположение лунохода было неизвестно ученым — в 70-е годы навигационная техника была развита хуже, чем сейчас, и кроме того, сам по себе лунный рельеф во многом оставался terra incognita. А найти аппарат, размер которого сравним с «Окой», на расстоянии в 384 тысячи километров — задача посложнее, чем отыскать пресловутую иголку в стоге сена. Надежды на обнаружение лунохода связывали с орбитальными лунными зондами, обращающимися вокруг земного спутника. Однако до недавнего времени разрешения их камер никак не хватало для того, чтобы разглядеть «Луноход-1».
Все изменилось в 2009 году, когда американцы запустили аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter LRO , оснащенный камерой LROC, специально предназначенной для фотографирования объектов размером до нескольких метров. Специалисты, курирующие работу LROC, заметили на одном из переданных зондом снимков подозрительный светлый объект. Определить, что пятнышко, которое запечатлела камера, — это автоматическая станция «Луна-17», помогли уходящие от объекта колеи. Их мог оставить только «Луноход-1», и, проследив, куда ведут колеи, ученые обнаружили аппарат. Точнее сказать, они обнаружили пятно, которое с высокой вероятностью было не чем иным, как застывшим луноходом.
Как позже рассказал ее руководитель Том Мерфи Tom Murphy , ученые в течение нескольких лет пытались отыскать аппарат в районе, находящемся на много километров в стороне от истинного места остановки лунохода. Совсем недавно в прессе появилась новость о том, что ученые при помощи зонда LRO обнаружили на Луне и второй советский «Луноход-2». Вскоре после появления этих сообщений ученые, принимавшие участие в разработке советской лунной программы, заявили, что они никогда не теряли аппарат. Сведения, рассказанные Мерфи и его командой об их экспериментах, могут служить подтверждением слов отечественных специалистов, а данные, переданные LRO, позволили воочию увидеть второй луноход. Читайте также: Сколько раз люди высаживались на Луну?
Ответ не совсем очевиден — луноход нужен исследователям для проверки теории относительности. При этом луноход как таковой специалистов не интересует. Единственная деталь, ради которой они годами разыскивали аппарат, — это установленный на нем уголковый отражатель — прибор, отражающий попавшее на него излучение в направлении строго обратном направлению падения. При помощи уголковых отражателей, установленных на Луне, ученые могут определять точное расстояние до нее. Для этого к отражателю посылают лазерный луч и затем ждут, пока он отразится и вернется на Землю.
Так как скорость движения луча постоянна и равна скорости света, измерив время от отправки луча до его возвращения, исследователи могут узнать расстояние до отражателя. Еще один установлен на втором советском планетоходе «Луноход-2», а три других были доставлены на спутник в ходе 11-й, 14-й и 15-й миссий «Аполлон». Мерфи и его сотрудники в своих исследованиях регулярно использовали их все хотя отражатель лунохода они задействовали реже остальных, так как он плохо работал при попадании прямых солнечных лучей. Но для проведения полноценных экспериментов ученым не хватало именно отражателя «Лунохода-1». Как объяснил Мерфи, все дело в местоположении аппарата, которое идеально подходит для проведения опытов по изучению характеристик жидкого ядра Луны и определения ее центра масс.
Дьявол в деталях В этом месте читатель может окончательно запутаться: как уголковые отражатели связаны с лунным ядром и при чем здесь все-таки теория относительности? Связь, действительно, не самая очевидная. Начнем с общей теории относительности ОТО. Она утверждает, что из-за гравитационных эффектов и искривления пространства-времени Луна будет обращаться вокруг Земли не совсем по той орбите, которая постулируется в рамках ньютоновской механики. ОТО предсказывает лунную орбиту с точностью до сантиметров, поэтому для того, чтобы ее проверить, необходимо проводить измерения орбиты с не меньшей точностью.
Уголковые отражатели являются прекрасным инструментом для определения орбиты — имея множество измеренных расстояний от Земли до Луны, ученые могут очень точно вывести траекторию вращения спутника. Жидкие «внутренности» Луны влияют на характер движения спутника попробуйте вращать на столе вареное и сырое куриные яйца, и вы сразу увидите, как проявляется это влияние , и поэтому для получения точной картины необходимо выяснить, как именно Луна отклоняется из-за особенностей своего ядра.
Гибель первого Описывались и первые проблемы на борту «Лунохода-1», и обстоятельства их возникновения. Второй передатчик функционировал нормально до седьмого лунного дня. В сеансе связи 11 мая 1971 года постепенно уменьшалась информативная мощность, в некоторые моменты доходя до нуля. К моменту отказа передатчик наработал 212 часов 36 минут», — следует из документа. Для этого на Земле провели стендовые испытания аналогичных приборов и установили, что «наиболее вероятной причиной ненормальной работы прибора является отказ диода».
Бортовая электросеть обеспечивала питание потребителей постоянным током с напряжением 27 В. Источниками питания являются солнечная батарея и заряжаемая с её помощью буферная аккумуляторная батарея [1]. Иллюминаторы основной и резервной телекамер установлены на передней части корпуса на высоте 950 мм от грунта. Низкое расположение телекамер было признано создающим трудности для операторов, поэтому в «Луноходе-2» была добавлена выносная камера на высоте глаз стоящего человека. Как в телекамерах, так и на мониторе на рабочем месте водителя лунохода на Земле использовался телевизионный вещательный стандарт; видеосигнал преобразовывался электроникой лунохода в малокадровый сигнал для передачи по узкополосному каналу на Землю. Скорость передачи регулировалась по командам с Земли. В центре управления сигнал вновь преобразовывался к стандартному видеосигналу. В камерах использовались специальные приёмные трубки — видиконы с регулируемой памятью пермахоны [2] типа ЛИ414, позволявшие экспонированное в сотые доли секунды изображение передавать в течение десятков секунд в узкой полосе частот с четкостью 500—600 линий [4]. Одна из телекамер находится строго по центру гермокорпуса, вторая смещена вправо на 400 мм, оптические оси обеих камер параллельны продольной оси лунохода [5]. Рядом с камерами находится остронаправленная антенна с электромеханическим приводом, обеспечивающим точное наведение антенны на Землю, и неподвижная коническая спиральная антенна, а также кронштейн с жёстко закреплённым оптическим уголковым отражателем [1]. На каждом из бортов корпуса установлены по две штыревые приёмные антенны и в приливах гермокорпуса по две панорамные телефотокамеры, снимающие панорамы перпендикулярно своей оси. Камера выдвинута так, чтобы крышка лунохода не перекрывала поле зрения сверху, её ось находится на высоте 1113 мм. Эти камеры, работая вместе, позволяют получить стереоскопические изображения со стереобазой 2,3 м участков поверхности, находящихся на расстоянии 4,5 м впереди и сзади лунохода. Кроме того, эти телефотокамеры конструктивно объединены с расположенными ниже их датчиками лунной вертикали, представляющими собой круглую стеклянную чашу с радиальной калибровочной шкалой и свободно катающимся в ней металлическим шариком. Изображение калибровочных шкал и шариков передаётся как часть панорам [1] [5].
Отчет о работе радиотехнического комплекса «Луны-17» и «Лунохода-1» делится на четыре части, в каждой из которых приводится разбор подготовки, наземной отработки и работы в реальных условиях отдельных систем. Первая часть документа посвящена системе дальней радиосвязи и работе соответствующей бортовой аппаратуры, затем рассматривается работа системы малокадрового телевидения и фототелевизионной системы, а в заключение приводится анализ функционирования наземного оборудования от антенных систем до рабочих мест «водителей» лунохода. В частности, в документе так описывается первый сеанс радиосвязи с только что приземлившейся «Луна-17»: «Сразу после посадки произведен сеанс радиосвязи с передачей фототелевизионного панорамного изображения, позволившего произвести оценку местности в районе посадки, состояние трапов для схода «Лунохода-1» с перелетной ступени и произвести выбор направления движения на Луне». А вот описание проблем на борту «Лунохода-1» и обстоятельств их возникновения: «Во время четвертого лунного дня при проведении сеансов связи через второй комплект передатчика С-163М-2 наблюдалось уменьшение информативной мощности. К моменту отказа передатчик наработал 212 часов 36 минут». Авторы документа подробно анализируют причины досрочного выхода из строя обоих передатчиков лунохода гарантийный срок составлял 250 часов, а отработали они 138 и 212 соответственно. Для этого на Земле провели стендовые испытания аналогичных приборов. В результате было установлено: «наиболее вероятной причиной ненормальной работы прибора является отказ диода 1А401 в модуляторе ФМ-1К». Причина неполадок была в конструкции и технологии изготовления диодов. Изменения были внесены максимально оперативно. Уже в конце 1970 году «предприятиями-изготовителями приняты меры по повышению надежности диодов». Также в документе содержится свидетельство гибели «Лунохода-1»: «После 7 лунного дня при малой информативной мощности с борта передавалась только телеметрия, при нормальной передавалось телевидение и телеметрия.
Советская лунная программа
- 50-летие «Лунохода-2»
- Гордость СССР: каким был первый луноход - #ЗаМинуту / Видео НТВ
- Шасси для лунохода
- Рассылка новостей
В СССР запущена космическая станция Луна-17
Чтобы во время лунной ночи обеспечить обогрев оборудования, расположенного в герметичном корпусе «Лунохода», применяли термоизотопный генератор — штуку вроде тех «атомных батареек», что нашли в горах грузинские дровосеки. А для охлаждения машины лунным днем у генератора был радиатор-охладитель. Миссия «Луна-21». Экипаж советского дистанционно управляемого лунохода «Луноход-2» работает за управлением в дальнем центре космической связи, январь 1973 года Источник: Getty Images Управляли «Луноходом» с Земли, ориентируясь на изображение с навигационных телекамер. В экипаж входили водитель, оператор антенны, штурман, бортинженер и командир. Было две смены, команды менялись каждые два часа. Находился центр управления под Симферополем, а длительность контакта с «Луноходом» составляла 9 часов в сутки. Зачем трудились «Луноходы»? С одной стороны, «Луноходы» не могли собрать принципиально новой информации о Луне. Ну да, изучали мелкие кратеры, делали фото. Конечно, роль их во многом была политической.
И экспериментальной. Планировали, что следующее поколение «Луноходов» будет возить уже советских космонавтов. Снимок лунной поверхности, сделанный советским дистанционно управляемым самоходным аппаратом «Луноход-2». Январь 1973 года Источник: Getty Images Тем не менее научная работа «лунных тракторов» не ограничивалась фотосъемкой поверхности.
Этот исторический опыт помогает молодым разработчикам понять, во-первых, как тяжело, методом проб и ошибок даются победы в космосе, а, во-вторых, осознать, что они являются частью великой истории, в которой рядом с правом на ошибку обязательно стоит обязанность ее исправить. Так было 50 лет назад, так происходит сейчас, так будет всегда». Отчет о работе радиотехнического комплекса «Луны-17» и «Лунохода-1» делится на четыре части, в каждой из которых приводится разбор подготовки, наземной отработки и работы в реальных условиях отдельных систем.
Первая часть документа посвящена системе дальней радиосвязи и работе соответствующей бортовой аппаратуры, затем рассматривается работа системы малокадрового телевидения и фототелевизионной системы, а в заключение приводится анализ функционирования наземного оборудования от антенных систем до рабочих мест «водителей» лунохода. В частности, в документе так описывается первый сеанс радиосвязи с только что приземлившейся «Луна-17»: «Сразу после посадки произведен сеанс радиосвязи с передачей фототелевизионного панорамного изображения, позволившего произвести оценку местности в районе посадки, состояние трапов для схода «Лунохода-1» с перелетной ступени и произвести выбор направления движения на Луне». А вот описание проблем на борту «Лунохода-1» и обстоятельств их возникновения: «Во время четвертого лунного дня при проведении сеансов связи через второй комплект передатчика С-163М-2 наблюдалось уменьшение информативной мощности. К моменту отказа передатчик наработал 212 часов 36 минут». Авторы документа подробно анализируют причины досрочного выхода из строя обоих передатчиков лунохода гарантийный срок составлял 250 часов, а отработали они 138 и 212 соответственно. Для этого на Земле провели стендовые испытания аналогичных приборов. В результате было установлено: «наиболее вероятной причиной ненормальной работы прибора является отказ диода 1А401 в модуляторе ФМ-1К».
Причина неполадок была в конструкции и технологии изготовления диодов. Изменения были внесены максимально оперативно.
При этом атомное топливо использовалось для обогрева устройства во время лунной ночи, которая длилась 14 дней. Исследовательской станцией управляла команда, состоящая из пяти человек. Они находились на Земле, наблюдали за движением робота с помощью трех телекамер, в том числе, установленной на выносной башне. При этом устройства передавали изображения высокого разрешения с разной скоростью: один кадр за 3,2, 5,7, 10,9 или 21,1 секунду. Кроме того, четыре фотокамеры позволяли делать снимки поверхности Луны. За время работы миссии «Луноход-2» сделал 93 панорамных изображения лунной поверхности и около 89 тыс. Кроме того, аппарат отправил на Землю стереоскопические данные, которые позволили изучить особенности рельефа кратера Лемонье и строение лунного реголита почвы. Результаты впервые показали, что горные породы в «морских» на дне гигантских кратеров и «материковых» частях Луны существенно отличаются.
Научное оборудование миссии включало магнитометр. С его помощью «Луноход-2» провел первую съемку изменений магнитного поля Луны в разных участках маршрута и обнаружил его неоднородность. При этом в кратерах размером более 50 м наблюдались аномалии поля. Еще одно исследование было связано с астрономическими наблюдениями и яркостью неба над Луной.
Но реализовать этот этап не удалось — два пуска, состоявшиеся в апреле 1960 года, были неудачными.
Так как не качество снимков на тот момент являлось главной задачей конструкторов, то и продолжения третий этап не получил — новых станций типа Е-3 больше не запускали. Был ещё этап Е-4, предполагавший проведение на поверхности Луны ядерного взрыва. Тем самым планировалось продемонстрировать всему миру возможности советской ракетной техники, да и военную мощь державы. В короткие сроки был разработан технический проект аппарата, который должен был доставить ядерный заряд на Луну, проведены все необходимые расчёты, предварительно намечена точка лунной поверхности, где предполагалось провести ядерное испытание, началась адаптация ракеты под опасный груз. Особых проблем не возникло, тем более что атомщики гарантировали быстрое изготовление заряда.
В короткие сроки был разработан технический проект аппарата, который должен был доставить ядерный заряд на Луну, проведены все необходимые расчёты, была предварительно намечена точка лунной поверхности, где предполагалось провести ядерное испытание, началась адаптация ракеты под опасный груз. Особых проблем не возникло. Тем более что атомщики гарантировали быстрое изготовление заряда. Но до реализации этого этапа дело также не дошло — учёные достаточно быстро поняли, что в отсутствии атмосферы на Луне взрыв вряд ли будет виден на Земле, а технические сложности, связанные с реализацией этой идеи, едва ли будут сопоставимы с произведённым эффектом. Поэтому проект отодвинули в сторону, хотя макет ядерного заряда был изготовлен.
Пуски в рамках этих программ проводились начиная с января 1963 года. Чтобы воплотить в жизнь задуманное, потребовалось создать станцию нового типа — Е-6. На ней размещались система астроориентации, система управления движением и бортовой радиоаппаратурой, системы электропитания и терморегулирования, научное оборудование и другие системы. Для тех аппаратов, которые предназначались для мягкой посадки, была установлена тормозная двигательная установка. Путь к мягкой посадке оказался чрезвычайно труден, как это было в начале освоения Луны с задачей попадания в диск ночного светила.
Тогда это удалось сделать с шестой попытки. Мягкую же посадку смогла совершить только 12-я станция. Первые попытки потерпели неудачу на различных участках полёта. В одних случаях подвёл носитель, в других — система астроориентации, ещё в некоторых — тормозная двигательная установка. Естественно, сдвинулись вправо и сроки реализации задуманного.
Согласно первоначальным планам, выполнить мягкую посадку предполагалось в 1964 году, но удалось это сделать только 3 февраля 1966 года [2, 5]. На Землю был передан большой объём информации о нашей соседке. Впервые в мире передавалась телевизионная картинка непосредственно с поверхности другого небесного тела. В тот день спускаемый аппарат станции «Луна-9» прилунился в Океане Бурь. А спустя два месяца после первой мягкой посадки первый земной аппарат был выведен на селеноцентрическую орбиту.
Первым искусственным спутником Луны в истории космонавтики стала станция «Луна-10». На её борту была установлена разнообразная научная аппаратура: гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, прибор для изучения солнечной плазмы, приборы для регистрации инфракрасного излучения поверхности Луны, регистратор метеорных частиц. Естественно, размещалась и фотоаппаратура для съёмки лунной поверхности. На орбите вокруг Луны станция активно функционировала 56 суток. В 1966—1968 годах состоялось ещё несколько полётов станций типа «Луна».
Три космических аппарата «Луна-11», «Луна-12», «Луна-14» были выведены на орбиту вокруг Луны, а одна станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на лунную поверхность. Полёты советских автоматических станций к Луне заложили основу для возможной отправки на неё человека. Это был необходимый и, можно считать, достаточный шаг по подготовке пилотируемой экспедиции. А такая подготовка в нашей стране активно велась, но до воплощения в жизнь в силу разнообразных причин дело не дошло, несмотря на то, что в рамках подготовки пилотируемого полёта к Луне состоялось более 10 полётов беспилотных космических средств. Все они проходили в период с 1967 по 1971 год, и аппараты запускались под обозначениями «Зонд» и «Космос».
Так как в статье речь идёт только о станциях с обозначением «Луна», то эти полёты останутся за рамками рассмотрения. Советской пилотируемой лунной программе будет посвящена отдельная статья. Новые космические аппараты создавались с использованием тех технических решений, которые применялись при разработке пилотируемых средств. Их полёты в какой-то степени скрасили горечь от наших нереализованных надежд по отправке человека на Луну. Разработкой самоходных лунных аппаратов советские конструкторы занялись ещё в начале 1960-х годов.
Этим средствам передвижения по лунной поверхности, ставшим потом известными всему миру как луноходы, предназначалась роль «глаз Земли» ещё до того, как на лунную поверхность опустится человек.