Ce poți găti din calmar: rapid și gustos
Lunokhod-1 este primul vehicul autopropulsat lunar. A fost livrat la suprafața Lunii pe 17 noiembrie 1970 de către stația interplanetară sovietică Luna-17 și a lucrat la suprafața acesteia până la 4 octombrie 1971. Destinat să studieze caracteristicile suprafeței lunare, radiațiile radioactive și cosmice cu raze X de pe Lună, compozitia chimicași proprietățile solului.
Lunokhod-1 a fost creat în biroul de proiectare al fabricii de mașini Khimki, numită după S.A. Lavochkin, sub conducerea lui Grigory Nikolaevich Babakin. Șasiul autopropulsat pentru Lunokhod a fost creat la VNIITransMash sub conducerea lui Alexander Leonovich Kemurdzhian.
Proiectul preliminar al roverului lunar a fost aprobat în toamna anului 1966. Până la sfârșitul anului 1967, toată documentația de proiectare era gata.
Stația interplanetară automată Luna-17 cu Lunokhod-1 a fost lansată pe 10 noiembrie 1970, iar pe 15 noiembrie, Luna-17 a intrat pe orbita unui satelit artificial al Lunii.
La 17 noiembrie 1970, stația a aterizat în siguranță în Marea Ploilor și Lunokhod-1 a alunecat pe solul lunar.
Aparatul de cercetare a fost controlat folosind un complex de echipamente pentru monitorizarea și procesarea informațiilor telemetrice bazate pe Minsk-22 - STI-90. Centrul de control Lunokhod de la Centrul de comunicații spațiale Simferopol a inclus un centru de control Lunokhod, care a constat din panouri de control pentru comandantul echipajului, șoferul Lunokhod și operatorul de antenă foarte direcțională, locul de munca navigator al echipajului, precum și o cameră pentru procesarea operațională a informațiilor telemetrice. Principala dificultate în controlul roverului lunar a fost întârzierea timpului, semnalul radio care călătorește către Lună și înapoi a durat aproximativ 2 secunde și utilizarea televiziunii low-frame cu o frecvență de schimbare a imaginii de la 1 cadru în 4 secunde la 1 din 20. secunde. Ca urmare, întârzierea totală a controlului a ajuns la 24 de secunde.
În primele trei luni de lucru planificat, pe lângă studierea suprafeței, aparatul a realizat și un program de aplicare, timp în care a lucrat la căutarea zonei de aterizare pentru cabina lunară. După finalizarea programului, roverul lunar a lucrat pe Lună de trei ori mai mult decât resursa sa calculată inițial. În timpul șederii sale pe suprafața lunară, Lunokhod-1 a călătorit 10.540 m, a transmis 211 panorame lunare și 25 de mii de fotografii pe Pământ. Proprietățile fizice și mecanice ale stratului de suprafață al solului au fost studiate în peste 500 de puncte de-a lungul traseului, iar compoziția sa chimică a fost analizată în 25 de puncte.
Pe 15 septembrie 1971, temperatura din interiorul containerului sigilat al roverului lunar a început să scadă pe măsură ce sursa de căldură izotopică a fost epuizată. Pe 30 septembrie, aparatul nu a comunicat, iar pe 4 octombrie, toate încercările de a-l contacta au fost oprite.
Pe 11 decembrie 1993, Lunokhod-1, împreună cu debarcaderul stației Luna-17, a fost scos la licitație de Asociația Lavochkin la Sotheby's. Cu cele declarate preț de pornire Licitația de 5.000 de dolari s-a încheiat la 68.500 de dolari. Potrivit presei ruse, cumpărătorul s-a dovedit a fi fiul unuia dintre astronauții americani. Catalogul spunea că lotul „se odihnește pe suprafața Lunii”.
VNIITransMash
Principalul dezvoltator al șasiului pentru roverele planetare (roți, motoare, propulsie, suspensie, sistem de control) în URSS a fost (și rămâne până astăzi în Rusia) Leningrad VNIItransmash (VNIITM). Această instituție a dezvoltat în principal șasiuri pentru tancuri, astfel încât s-a acumulat o vastă experiență în domeniul creării de vehicule de teren, deoarece proprietatea comună a unui rover planetar și a unui rezervor este deplasarea pe teren nepregătit.
Într-unul dintre atelierele VNIITM
Multe dispozitive diferite au fost create și testate aici - Lunokhod 1 și 2 (1970), un rover ambulant trimis pe Marte în 1971, sărind pentru Phobos (1988), un robot pentru curățarea acoperișului unității de putere distruse a centralei nucleare de la Cernobîl. (1986), un rover planetar pentru o expediție eșuată Mars-96, mai multe rover în cadrul cooperării cu organizații străine (în ultimii ani), etc.
Probabil că mulți oameni au observat că toate roverele lunare care se mișcau în jurul altor planete erau cu roți. Și asta în ciuda faptului că multe alte abordări sunt cunoscute de multă vreme - omida, mersul pe jos etc. Aparent, există motive serioase pentru a alege roțile.
Aproape toate corpurile cerești care ne sunt disponibile pentru studiu au o suprafață solidă cu multe zone relativ plane. Nu există mlaștini, nisipuri mișcătoare, păduri sau vegetație care ar necesita omizi sau motoare. Pe Lună și Marte, precum și pe Mercur și Venus, roțile pot fi folosite peste tot.
Roțile sunt un tip de propulsie foarte economic. Pentru a întoarce, să zicem, șenile, este nevoie de mult mai multă putere. Dar acestea sunt baterii suplimentare care trebuie livrate la sute de mii de kilometri.
Fiabilitatea este, de asemenea, importantă - este problematică înlocuirea unei căi rupte sau a unui picior rupt pe Marte, în timp ce defectarea chiar și a câtorva roți nu pune în pericol finalizarea sarcinii.
Teoria mișcării vehiculelor cu roți este, de asemenea, cea mai bine dezvoltată. Este suficient să ne amintim că mașinile de mers până acum nu au găsit aproape nicio aplicație, chiar și în condiții terestre bine studiate.
Tracțiunea roților de la motoarele electrice este, de asemenea, relativ simplă, făcându-l ușor de rotit.
Deci, alegerea unui dispozitiv de propulsie pe roți este clar justificată. În continuare ne vom uita la câteva opțiuni pentru roțile create la VNIITM
roți Lunokhod
Roțile lui Lunokhod pot fi deja considerate un clasic. Cele mai multe dintre modelele ulterioare și roverele planetare reale au împrumutat măcar ceva de la ele. Roțile constau din trei jante de titan, cu o plasă de oțel atașată de ele cu urechi din același titan. Pe o suprafață tare, suportul are loc pe marginea mijlocie, dar pe teren moale janta pătrunde adânc și apoi plasa funcționează.
Opțiuni de roată de probă pentru Lunokhod
Acestea sunt două versiuni de probă de roți pentru Lunokhod. Roata este suspendată, într-un caz, cu ajutorul benzilor metalice elastice, în celălalt - cu ajutorul unor arcuri cilindrice de-a lungul axei roții.
O altă opțiune - aici suprafața exterioară a roții este realizată dintr-o plasă elastică, dar sub plasă există arcuri de panglică care funcționează atunci când plasa este deteriorată de impact. Profilul roții previne alunecarea laterală. Urechile (din mijloc) funcționează în principal atunci când plasa se îndoaie pe soluri dure.
Pentru planetele cu gravitație puternică (Marte, Pământ), rețeaua slabă este abandonată în favoarea unei suprafețe solide cu urechi (roata coajă). În cazul roverelor de pe Marte, oamenii de știință au pornit de la primele fotografii ale Vikingului, unde suprafața lui Marte părea stâncoasă.
După cum puteți vedea, în toate modelele încearcă să asigure o bună aderență la sol (ucuri, plasă), greutate redusă (fără discuri solide, dacă este posibil plasă și spițe, sau o roată solidă, dar goală), suspensie (spite, arcuri, etc.), măsuri împotriva alunecării laterale (profil caracteristic convex sau concav).
În aproape toate roverele planetare cu roți, roata este un singur modul (deseori chiar sigilat), care include și o cutie de viteze, un motor electric, o frână și senzorii necesari. Acest modul se numește „roată-motor”. Utilizarea roților cu motor permite, alături de suspensie, să se asigure o sarcină egală pe toate roțile și utilizarea eficientă a puterii pe terenuri denivelate, când o parte din roți atârnă în aer etc.
Vedere în secțiune transversală a roții-motor
Dacă luăm în considerare sistemul de propulsie pe roți în ansamblu, se pune întrebarea: de ce roverele planetare, în special Lunokhod, au atât de multe roți?
În primul rând, până în ultimul moment nu a fost exclusă utilizarea pistelor. În cazul lui Lunokhod cu 8 roți, acest lucru nu ar necesita o revizuire completă a designului. În al doilea rând, reducerea sarcinii la sol. Și, în sfârșit, fiabilitate - operabilitate atunci când mai multe roți se defectează.
În caz de blocaj în tracțiunea roților, Lunokhod a fost echipat cu mecanisme speciale de deblocare. O sarcină pirotehnică, la comandă de la Pământ, ar putea sparge arborele și, ca urmare, roata blocată defectă ar deveni o roată antrenată. Cu un vehicul cu patru roți acest lucru ar fi imposibil. Din fericire, această oportunitate nu a fost niciodată folosită
SUSPENSIE
Suspensia este independentă pentru fiecare roată a motorului. Acest lucru vă permite să depășiți micile proeminențe și depresiuni, evitând rostogolirea puternică a întregii mașini și supraîncărcarea motoarelor individuale. În mod ideal, fiecare roată ar trebui să atingă solul în orice moment și cu sarcini aproximativ egale din interacțiunea cu acesta. Acest lucru este asigurat nu numai de mecanică, ci și de partea electronică, care evaluează sarcina asupra motoarelor și suspensiei. Partea mecanică a suspensiei este de obicei realizată sub formă de pârghii, iar barele de torsiune sunt folosite ca elemente elastice - tije de oțel sau titan, care reprezintă un „arc” care funcționează în torsiune. Utilizarea hidraulicii este problematică din cauza fluctuațiilor puternice de temperatură de pe suprafața planetelor.
Povestea morții lui Lunokhod-2 este instructivă - pe el a fost instalat un nou senzor de rulare (întreaga unitate de automatizare a lui Lunokhod-2 a fost dezvoltată cu dublare triplă - ca pentru un vehicul cu echipaj).
Senzorul din Lunokhod-1 a fost dezvoltat chiar de VNIITM, dar sa considerat că întreprinderea de construcție de mașini ar trebui să se ocupe de propria afacere, iar dezvoltarea unui nou senzor a fost încredințată unei alte organizații.
Noul senzor a folosit lichid antigel. Cu toate acestea, nu a fost luată în considerare rezistență scăzută gravitația pe Lună. Ca urmare, imediat după aterizare, senzorul s-a dovedit a fi inoperant. Dar acest senzor ar trebui să protejeze Lunokhod-ul de răsturnare - opriți-l automat dacă înclinarea este prea mare (în același timp, vă permite să vă faceți o idee despre geometria suprafeței lunare). Aici a arătat că Lunokhod stă la un unghi de 40 de grade chiar înainte de a părăsi modulul de aterizare.
A trebuit să conduc fără senzor, concentrându-mă doar pe ceea ce era vizibil prin camerele de televiziune - linia orizontului și un nivel simplu - o minge de metal care se rostogolește. Totul a mers bine, dar în a treia lună Lunokhod a intrat într-un crater destul de mare. Stătea acolo cu panoul solar deschis, încărcând. Când a venit timpul să părăsească craterul, au subestimat unghiul de înclinare. Drept urmare, mașina a fost prinsă în bateria solară și a intrat pământ pe ea, ceea ce a dus la o scădere a puterii. Încercările de a scutura solul nu au făcut decât să agraveze situația - solul a intrat în compartimentul intern. Așa și-a încheiat viața Lunokhod-2.
Apropo, Lunokhod-1 a fost și mai puțin norocos - vehiculul de lansare a explodat în timpul decolării. Deci, Lunokhod-1 care a fost pe Lună nu este tocmai primul Lunokhod.
În orice caz, Lunokhod-2 a parcurs o distanță mult mai mare pe Lună - 40 km în 3 luni - decât Lunokhod-1 - 10 km. in 10 luni. Experiența acumulată de cercetători și șoferi a avut impact.
O cameră pentru simularea atmosferei planetelor și un rover în ea
VITEZA DE TRAFIC
Acest lucru poate fi o surpriză pentru unii, dar vitezele maxime ale tuturor roverelor automate sunt foarte mici - nu mai mult de 1-2 km/h. De fapt, pentru vehiculele fără pilot, acest lucru nu este atât de important, deoarece controlul lor este complicat de o întârziere a semnalului care ajunge la zeci de secunde. De asemenea, viteza redusă reduce probabilitatea de deteriorare la lovirea unei pietre, nu există derapaje etc.
MANEVRABITATE
O rază mare de viraj va deveni o problemă dacă în apropiere există o stâncă sau o crăpătură unde vehiculul ar putea ajunge la virare.
Cea mai obișnuită soluție este împrumutată de la vehiculele pe șenile: realizând viteze diferite ale roților pe partea stângă și dreaptă a vehiculului (în cel mai simplu caz, folosind frâne), o poți întoarce aproape pe loc.
Această abordare simplifică, de asemenea, designul și crește fiabilitatea acestuia, deoarece nu este nevoie să se facă roți pivotante. Un exemplu binecunoscut este Lunokhod (1970).
O altă opțiune pentru creșterea manevrabilității sunt roțile pivotante. De exemplu, rotația paralelă a tuturor roților în direcția dorită a fost implementată în dispozitivul XM-PK (1976)
PERICOL DE CĂDERE
Următoarea problemă este necesitatea de a depăși crăpăturile și de a nu cădea pe pământul afânat. Acest lucru poate fi rezolvat în mai multe moduri: roți de lățime și diametru mare, un număr mare de roți pe fiecare parte.
De exemplu, Lunokhod avea 8 roți largi. Profilul lor emisferic previne alunecarea laterală (când se deplasează de-a lungul unei pantă).
O altă soluție (1989) a implicat utilizarea unor roți gonflabile mari (comparabile ca dimensiuni cu roverul în sine) de joasă presiune, cu un cadru metalic și urechi. Cu toate acestea, astfel de roți nu rezistă bine la schimbările de temperatură și necesită întreținere. Dar au găsit aplicație pe Pământ - în acele locuri în care este necesară mișcarea prin zăpadă adâncă.
Roverele au fost testate în Asia Centrală, în Kamchatka (în zonele cu erupții proaspete) - astfel încât să existe o mare varietate de forme de relief... La urma urmei, nu se știa dinainte ce fel de sol, de exemplu, se afla pe Luna. Au existat sugestii că solul era în suspensie și Lunokhod-ul s-ar putea îneca pur și simplu. Prin urmare, au fost efectuate teste și pe câmpuri de zăpadă – unde zăpada este acoperită cu nisip vulcanic.
ÎNVIȘIREA PIETRELOR, LIPIREA
Pe planetele unde acum este posibil să livreze rovere planetare, există multe pietre, aflorimente stâncoase și cratere. Faptul că pentru un vehicul de mers pe jos al viitorului probabil nu va fi o problemă (trebuie să recunoașteți, o persoană poate depăși cu ușurință majoritatea obstacolelor care sunt de netrecut pentru roți) este o problemă foarte presantă pentru rover-urile de astăzi.
Să ne imaginăm o situație în care o mașină obișnuită lovește o piatră mare pe o parte. Întreaga mașină se înclină și vehiculul riscă să se răstoarne. Pentru un rover planetar, acest comportament este inacceptabil, deoarece suspensia este mult mai complicată - atunci când una dintre roți trece peste o piatră, restul poate transporta vehiculul complet orizontal.
Aici practic nu există garda la sol - nu există fund, în schimb există roți conice cu motor. Dacă o piatră intră sub ele, nu există blocare, deoarece urechile sunt amplasate pe toată lungimea roții. Există, totuși, un dezavantaj - rămâne puțin spațiu pentru a plasa sarcina utilă ( solutie posibila- puneți bateriile în interiorul roților). Într-o altă dezvoltare - IARES - în locul roților conice se folosesc și cele convenționale, împreună cu role, care au și urechi.
Dar chiar și acest lucru s-ar putea să nu te salveze dacă piatra ajunge sub fundul roverului și „se așează pe burtă”. Prin urmare, ei încearcă să facă garda la sol (garda) maximă. O creștere a garda la sol, la rândul său, poate duce la instabilitatea dispozitivului - centrul de greutate ar trebui să fie situat cât mai jos posibil (au existat chiar proiecte de plasare a bateriilor în interiorul roților motorului, dar acest lucru duce la alte probleme).
Au fost și lucruri amuzante.
Lunokhod a fost livrat pe Lună de către stația interplanetară Luna-17, dar oamenii au fost informați despre lansarea unei alte rachete pentru a „continua explorarea Lunii”. Radioul sovietic a vorbit despre roverul lunar abia după aterizarea cu succes pe Lună.
Mai mult, s-a planificat lansarea a două rachete, una dintre ele fiind una de rezervă, iar dacă se întâmplă ceva cu prima pe Lună, atunci astronautul va trebui să conducă până la cea de rezervă pe un rover lunar! Unde ar trebui să se potrivească? A fost furnizat un cărucior și, odată, pentru testare, un Zaporozhets a fost legat de roverul lunar - și l-a tras cu succes! Pe Pământ, desigur. Apropo, atunci când au ales un loc de aterizare, au folosit și fotografii americane ale Lunii - și de unde au venit?
Specialiștii NASA au deschis accesul la o nouă gamă uriașă de fotografii realizate de sonda automată Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) – aceasta se află acum pe orbita Lunii.
Pozele dovedesc dacă americanii au fost pe Lună sau nu?...
Există mai mult de o sută de mii de fotografii. Pe cele precedente, luate de la o altitudine de doar 50 de kilometri, pasionații au găsit module de aterizare ale aproape tuturor expedițiilor americane. De la primul, Apollo 11, în 1969, până la ultimul, Apollo 17.
Acum, în fotografiile de la LRO, ei caută echipamente lăsate de URSS - rovere lunare și stații automate din seria Luna. Și o găsesc.
Imaginea arată clar urmele lui Lunokhod 2.
Recent, cercetătorul canadian Phil Stuck de la Universitatea din Western Ontario a raportat că a descoperit Lunokhod-ul sovietic dispărut. Ceea ce părea o adevărată senzație.
Lunokhod-1 al nostru a dispărut cu adevărat. În 1970, a fost livrat de stația automată Luna-17. După o serie de experimente de succes pentru a reflecta impulsurile laser trimise de pe Pământ, vehiculul autopropulsat părea să dispară. Adică, locul unde s-a oprit în regiunea Mării Ploilor este cunoscut cu siguranță. Dar nu există răspunsuri de acolo.
Din anumite motive, americanii încearcă să găsească Lunokhod-1 „curățând” în mod persistent suprafața Lunii cu un fascicul laser. Și le este greu să rateze - zona spotului ajunge la 25 de kilometri pătrați. Ei nu găsesc nimic.
Și canadienul, după cum s-a dovedit, nu a descoperit primul, ci al doilea dispozitiv - Lunokhod-2. Dar nu a fost pierdut nicăieri, a stat în Marea Clarității. Reflectoarele sale sunt încă funcționale.
Locul de aterizare a Apollo 17. Echipajul fugar este reprezentat de exact același loc ca și Lunokhod 2
Confirmare neașteptată
Lunokhod 2 a sosit cu stația Luna 21 în 1973. Ea a aterizat la aproximativ 150 de kilometri de Apollo 17. Și conform uneia dintre legende, dispozitivul s-a dus la locul unde operau americanii în 1972 și și-a condus trăsura autopropulsată.
Se pare că Lunokhod-2, echipat cu o cameră, ar fi trebuit să filmeze echipamentul lăsat în urmă de astronauți. Și confirmați că au fost cu adevărat acolo. URSS mai avea îndoieli, deși nu a recunoscut-o niciodată oficial.
Vehiculul nostru autopropulsat a parcurs 37 de kilometri - acesta este un record pentru mișcarea pe alte corpuri cerești. Chiar ar fi putut ajunge la Apollo 17, dar a prins pământul afânat de pe marginea craterului și s-a supraîncălzit.
În imagine, Lunokhod 2 arată ca o mică pată întunecată. Și dacă nu ar fi și șenilele de pe roți, probabil că ar fi fost imposibil de găsit dispozitivul. Chiar și știind coordonatele.
Vehiculul autopropulsat al expediției Apollo 17 arată la fel de vag. Deși este mai mare ca dimensiune. Asemănarea - în fotografii - a ambelor unități, probabil, indică: ambele sunt pe Lună. Al nostru, cu siguranță. Nimeni nu s-a îndoit vreodată de asta. Dar americanii erau suspectați de falsificare. Aparent, degeaba. Erau pe lună. Cel puțin în 1972.
Echipajul lunar al expediției Apollo 17
Stația sovietică „Luna-20”
Pe 17 noiembrie se împlinesc 40 de ani de când primul vehicul autopropulsat lunar, Lunokhod-1, a fost livrat pe Lună.
La 17 noiembrie 1970, stația automată sovietică „Luna-17” a livrat pe suprafața Lunii vehiculul autopropulsat „Lunokhod-1”, destinat studiilor cuprinzătoare ale suprafeței lunare.
Crearea și lansarea unui vehicul autopropulsat lunar a devenit etapa importantaîn studiul Lunii. Ideea creării unui rover lunar s-a născut în 1965 la OKB-1 (acum RSC Energia numită după S.P. Korolev). În cadrul expediției lunare sovietice, Lunokhod a primit un loc important. Două rovere lunare trebuiau să examineze în detaliu zonele de aterizare lunară propuse și să acționeze ca radiofaruri în timpul aterizării navei lunare. S-a planificat utilizarea roverului lunar pentru a transporta astronautul pe suprafața lunii.
Crearea roverului lunar a fost încredințată Uzinei de Construcție a Mașinilor care poartă numele. S.A. Lavochkin (acum NPO numit după S.A. Lavochkin) și VNII-100 (acum OJSC VNIITransmash).
În conformitate cu cooperarea aprobată, Uzina de Construcții de Mașini denumită după S.A. Lavochkina a fost responsabilă pentru crearea întregului complex spațial, inclusiv crearea roverului lunar, iar VNII-100 a fost responsabil pentru crearea unui șasiu autopropulsat cu un bloc control automat sistemul de circulatie si siguranta circulatiei.
Proiectul preliminar al roverului lunar a fost aprobat în toamna anului 1966. Până la sfârșitul anului 1967, toată documentația de proiectare era gata.
Vehiculul autopropulsat automat proiectat „Lunokhod-1” a fost un hibrid dintre o navă spațială și un vehicul de teren. Acesta a constat din două părți principale: un șasiu cu opt roți și un container sigilat pentru instrumente.
Fiecare dintre cele 8 roți ale șasiului era condusă și avea un motor electric situat în butucul roții. Pe lângă sistemele de service, containerul de instrumente al roverului lunar conținea echipamente științifice: un dispozitiv pentru analiza compoziției chimice a solului lunar, un dispozitiv pentru cercetare proprietăți mecanice sol, echipamente radiometrice, un telescop cu raze X și un reflector de colț laser de fabricație franceză pentru măsurarea punctului de distanțe. Recipientul avea forma unui trunchi de con, iar baza superioară a conului, care servea drept radiator-răcitor pentru eliberarea căldurii, avea un diametru mai mare decât cel inferior. În noaptea cu lună, radiatorul era închis cu un capac.
Suprafața interioară a capacului a fost acoperită cu celule solare, care asigurau reîncărcarea bateriei în timpul zilei lunare. În poziția de funcționare, panoul solar ar putea fi amplasat în unghiuri diferite în intervalul 0-180 de grade pentru a utiliza în mod optim energia Soarelui la diferitele sale înălțimi deasupra orizontului lunar.
Bateria solară și bateriile chimice care funcționează împreună cu aceasta au fost folosite pentru a furniza energie electrică a numeroase unități și instrumente științifice ale roverului lunar.
În partea din față a compartimentului instrumentelor erau ferestre ale camerelor de televiziune concepute pentru a controla mișcarea roverului lunar și a transmite către Pământ panorame ale suprafeței lunare și a unei părți din cerul înstelat, Soarele și Pământul.
Masa totală a roverului lunar a fost de 756 kg, lungimea sa cu capacul bateriei solare deschis a fost de 4,42 m, lățime 2,15 m, înălțime 1,92 m. A fost proiectat pentru 3 luni de funcționare pe suprafața Lunii.
La 10 noiembrie 1970, un vehicul de lansare Proton-K în trei trepte a fost lansat din Cosmodromul Baikonur, care a lansat stația automată Luna-17 cu vehiculul autopropulsat automat Lunokhod-1 pe o orbită circulară intermediară apropiată de Pământ.
După ce a finalizat o orbită incompletă în jurul Pământului, etapa superioară a pus stația pe o cale de zbor către Lună. În zilele de 12 și 14 noiembrie au fost efectuate corecțiile planificate ale traiectoriei zborului. Pe 15 noiembrie, stația a intrat pe orbita lunară. Pe 16 noiembrie s-au făcut din nou corecții de traiectorie. La 17 noiembrie 1970, la 6 ore 46 minute și 50 de secunde (ora Moscovei), stația Luna-17 a aterizat în siguranță în Marea Ploilor de pe Lună. A fost nevoie de două ore și jumătate pentru a inspecta locul de aterizare folosind telefotometre și pentru a instala rampele. După analizarea situației din jur, a fost emisă o comandă, iar pe 17 noiembrie, la ora 9:28, vehiculul autopropulsat Lunokhod-1 a alunecat pe solul lunar.
Lunokhod a fost controlat de la distanță de pe Pământ de la Centrul pentru Comunicații în Spațiul Adanc. Pentru a-l controla a fost pregătit un echipaj special, care includea un comandant, șofer, navigator, operator și inginer de zbor. Pentru echipaj a fost selectat personal militar fără experiență de conducere. vehicule, până la mopede, astfel încât experiența pământească să nu domine atunci când lucrezi cu roverul lunar.
Ofițerii selectați au fost supuși unui examen medical aproape la fel ca cosmonauții, pregătire teoretică și pregătire practică la un lunodrom special din Crimeea, care era identic cu terenul lunar cu depresiuni, cratere, falii și o împrăștiere de pietre de diferite dimensiuni.
Echipajul Lunokhod, primind imagini de televiziune lunară și informații telemetrice pe Pământ, a folosit un panou de control specializat pentru a da comenzi către Lunokhod.
Telecomanda mișcării Lunokhod-ului avea caracteristici specifice, cauzate de lipsa de percepție de către operator a procesului de mișcare, întârzieri în recepția și transmiterea comenzilor de imagini de televiziune și informații telemetrice, precum și dependența caracteristicilor de mobilitate ale șasiului autopropulsat de condițiile de conducere (relief și proprietăți ale solului) . Acest lucru a obligat echipajul să anticipeze cu oarecare avans direcția posibilă de mișcare și obstacolele din calea roverului lunar.
Pe parcursul primei zile lunare, echipajul roverului lunar s-a adaptat la imaginile neobișnuite de televiziune: imaginea de pe Lună era foarte contrastantă, fără penumbră.
Aparatul era controlat pe rând, echipajele schimbate la două ore. Inițial, au fost planificate sesiuni mai lungi, dar practica a arătat că, după două ore de muncă, echipajul era complet „epuizat”.
În prima zi lunară, a fost studiată zona de aterizare a stației Luna-17. În același timp, sistemele Lunokhod au fost testate, iar echipajul a câștigat experiență de conducere.
În primele trei luni, pe lângă studierea suprafeței lunare, Lunokhod-1 a desfășurat și un program de aplicare: în pregătirea viitorului zbor cu echipaj, a exersat căutarea zonei de aterizare pentru cabina lunară.
La 20 februarie 1971, la sfârșitul celei de-a patra zile lunare, a fost finalizat programul inițial de lucru de trei luni al roverului lunar. O analiză a stării și funcționării sistemelor de bord a arătat posibilitatea de a continua funcționarea activă a aparatului automat pe suprafața lunară. În acest scop, a fost întocmit program suplimentar munca roverului lunar.
Operarea cu succes a navei spațiale a durat 10,5 luni. În acest timp, Lunokhod-1 a călătorit 10.540 m, a transmis pe Pământ 200 de panorame telefotometrice și aproximativ 20 de mii de imagini de televiziune low-frame. În timpul sondajului, cele mai multe imagini stereoscopice caracteristici interesante relief, permițând un studiu detaliat al structurii lor.
Lunokhod-1 a măsurat în mod regulat proprietățile fizice și mecanice ale solului lunar, precum și analiză chimică stratul de suprafață al solului lunar. El a măsurat câmpul magnetic al diferitelor părți ale suprafeței lunare.
Laserul de la Pământ al reflectorului francez instalat pe roverul lunar a făcut posibilă măsurarea distanței de la Pământ la Lună cu o precizie de 3 m.
La 15 septembrie 1971, la începutul celei de-a unsprezecea nopți lunare, temperatura din interiorul containerului sigilat al roverului lunar a început să scadă, deoarece sursa de căldură izotopică din sistemul de încălzire nocturnă a fost epuizată. Pe 30 septembrie, a 12-a zi lunară a sosit la locul roverului lunar, dar dispozitivul nu a luat niciodată contact. Toate încercările de a-l contacta au fost oprite la 4 octombrie 1971.
Timpul total de funcționare activă a Lunokhod (301 zile 6 ore 57 minute) a fost de peste 3 ori mai mare decât cel specificat în specificațiile tehnice.
Lunokhod 1 a rămas pe Lună. Locația sa exactă a fost necunoscută oamenilor de știință multă vreme. Aproape 40 de ani mai târziu, o echipă de fizicieni condusă de profesorul Tom Murphy de la Universitatea din California, San Diego, a găsit Lunokhod 1 în imagini luate de American Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) și l-au folosit pentru un experiment științific pentru a găsi inconsecvențe V Teoria generala relativitatea, dezvoltată de Albert Einstein. Pentru acest studiu, oamenii de știință au trebuit să măsoare orbita Lunii la cel mai apropiat milimetru, ceea ce se face cu ajutorul raze laser.
Pe 22 aprilie 2010, oamenii de știință americani au reușit să „bâjbească” reflectorul de colț al aparatului sovietic folosind un fascicul laser trimis prin telescopul de 3,5 metri de la Observatorul Apache Point din New Mexico (SUA) și să primească aproximativ 2 mii de fotoni reflectați. „Lunokhod-1”.
Materialul a fost pregătit pe baza informațiilor din surse deschise
Primul mecanism de pe Lună a fost Lunokhod-ul sovietic. A fost lansat în 1970, controlat prin radio de pe Pământ. Acest vas, care semăna cu o cadă de fontă cu antenă și pe roți, a devenit primul obiect creat de om care s-a deplasat pe Lună.
La scurt timp după aterizare, a devenit clar că camerele roverului erau situate prea jos; din această cauză, mașina s-a dovedit a fi „miop” și a rămas constant blocată în cratere. Au fost salvate opt roți, pe care roverul lunar a depășit urcări peste înălțimea specificată în proiect.
În ciuda acestui fapt, Lunokhod a lucrat cinstit și și-a refăcut ceasurile. În loc de cele 90 de zile planificate, Lunokhod a lucrat aproape un an și a parcurs 10,5 km. Locul unde s-a oprit în cele din urmă a fost necunoscut de multă vreme; Abia în 2005, Lunokhod a apărut în fotografiile făcute de orbiterul lunar al NASA.
Apollo 15
Primul vehicul cu echipaj uman de pe Lună a fost roverul lunar în 1971, care a fost transportat de astronauții David Scott și Jim Irwin. La câteva minute după începerea călătoriei, Scott a început să se plângă de tangarea: gravitația Lunii era prea slabă pentru a susține roverul lunar accelerat, iar mașina sărea, ridicându-se de pe sol cu toate roțile deodată. Dezvolta viteza maxima Atunci a fost destul de sigur: în primul rând, traseul a fost alcătuit cu atenție ținând cont de toate obstacolele posibile, iar în al doilea rând, după cum a remarcat unul dintre pasageri într-o transmisie radio la sol, nu a existat niciun trafic din sens opus.
Apollo 16
Doilea rover lunar american a fost livrat satelitului de misiunea Apollo 16. Pe el, astronauții au parcurs deja 27 de kilometri - și au luat „Big Mali”, cea mai mare probă de sol lunar livrat pe Pământ. Piesa de regolit de 11 kilograme a fost numită în onoarea geologului șef al misiunii.
Un defect semnificativ în proiectarea roverului lunar a fost corectat, care a împiedicat foarte mult echipajul Apollo 15: au mărit lungimea centurii de siguranță, pe care astronauții misiunii anterioare nu au putut-o fixa mult timp - costumele spațiale, care au fost umflate la presiune scăzută, au fost în cale.
Apollo 17
Eugene Cernan, comandantul echipajului Apollo 17, a condus mai multe ore prețioase misiune lunară, repararea aripii roverului lunar. Au fost folosite hărți lunare de hârtie, bandă electrică și părți ale modulului de aterizare. Rover-ul celui de-al șaptesprezecelea Apollo a dezvoltat o viteză record de 18 km/h la acel moment. Șoferul său, Cernan, a devenit ultima persoană care a pășit pe Lună pe 14 decembrie 1972; De atunci, motoarele lunare au funcționat fără șoferi.
Lunohod 2
Al doilea sovietic „Lunokhod 2” (1973) a zburat pe Lună pentru înregistrări. În primul rând, se afla în cea mai serioasă categorie de greutate dintre toate: greutatea sa de 840 de kilograme a devenit un record pentru livrarea de marfă la suprafața Lunii. În al doilea rând, a călătorit mai mult decât predecesorii săi - 37 sau 39 de kilometri, iar acest record a fost doborât doar de roverul Opportunity în 2014. Călătoria lui a fost oprită din cauza acoperirii cu praf panouri solare; Nu era suficientă electricitate pentru a continua mișcarea.
Și în 1993... a fost cumpărat la o licitație la New York. Antreprenorul Richard Garriott a plătit 68,5 mii de dolari pentru Lunokhod 2 și a devenit singurul proprietar din lume de proprietăți situate în afara Pământului.
Roverul lunar chinezesc Yutu
China a devenit a treia țară după URSS și SUA care a aterizat o navă spațială pe Lună. Roțile roverului Yutu au ridicat praf lunar în 2013, la 40 de ani după ce ultimul rover anterior a aterizat pe Lună. Cântărea doar 140 de kilograme și era mult mai mică decât cărucioarele americane și cele grele sovietice. A mers doar puțin mai mult de 100 de metri într-o lună și a rămas blocat pentru totdeauna.
În ianuarie 1973, a fost lansată platforma spațială sovietică Luna-21, care a livrat Lunokhod-2 la suprafața satelitului Pământului. Dispozitivul, cu o greutate de 836 de kilograme, a parcurs peste 40 de kilometri pe Lună. Cum au avut loc pregătirile pentru zbor și expediția în sine a fost spus de șeful dezvoltării sistemelor de televiziune pentru roverele lunare sovietice, un angajat al (RKS), profesorul Arnold Selivanov.
"Lenta.ru": Arnold Sergeevich, cum a fost luată decizia de a crea o stație automată mobilă pentru explorarea lunară?
Selivanov: Aceasta este o decizie guvernamentală, a cărei implementare necesită mulți bani și timp considerabil. Astfel de proiecte mari se formează la un moment dat nivel înalt, semnificativ mai mare decât șeful departamentului de dezvoltare a echipamentelor spațiale, unde lucram atunci.
Pentru a face un rover lunar, a fost necesar să se dezvolte separat șasiul - șasiul, sistemul de control de la distanță, designul platformei de aterizare - și să se rezolve multe alte probleme unice. Nu pot spune exact când au început să fie rezolvate aceste probleme, dar s-a întâmplat cu mult înainte de lansarea primului rover lunar, în timpul vieții mele.
Acesta a fost proiectul lui?
Cred că putem spune că Korolev a fost cel care a determinat ideologia și a început selecția interpreților pentru părțile individuale ale aparatului. Dar alții l-au implementat deja. Lucrarea lui Korolev a fost continuată de designerul șef Georgy Babakin.
În organizația noastră, munca s-a desfășurat sub conducerea generală a designerului șef Mihail Ryazansky și a directorului.
Am realizat „ochii” dispozitivului - sisteme de televiziune pentru controlul mișcării și realizarea de panorame ale Lunii, precum și sisteme radio pentru transmiterea de imagini, telemetrie și comenzi de control. În plus, am creat un complex de comunicații spațiale la sol și am furnizat măsurători ale traiectoriei în timpul zborului și aterizării stației Luna-21.
Experții în balistică au reușit să îndrepte stația foarte precis: distanța dintre punctele de aterizare intenționate și cele reale a fost de numai 300 de metri - precizie ridicată pentru acea perioadă. Acesta a fost rezultatul muncii echipamentelor radio specializate și tehnicilor de măsurare create la institutul nostru.
Cum a fost treaba?
Era munca de urgenta, dar în proiectele spațiale pur și simplu nu funcționează altfel. Întotdeauna facem ceva nou și trebuie să lansăm acest lucru nou în termene foarte strânse, care ne sunt adesea dictate de mecanicii cerești. Acest lucru disciplinează foarte bine echipa.
În plus, eram tineri, puteam rezista la sarcini mari și simțeam că suntem implicați într-o chestiune foarte importantă - explorarea spațiului.
Ai spus că ai făcut „ochii” roverului lunar. Ce puteau să vadă?
Roverele lunare aveau două sisteme de televiziune simultan. Unul era destinat controlului operațional al aparatului. Camerele sale erau orientate în direcția mișcării. Al doilea prevedea panoramă în două planuri: în planul orizontal al roverului lunar - pentru ridicări topografice de înaltă precizie la 360 de grade, iar în plan vertical, a fost instalată o cameră pe partea stângă și dreapta - pentru a rezolva problemele de navigație. Apropo, calitatea imaginilor panoramice este destul de consistentă cu nivelul modern.
Sistemul de televiziune a jucat un rol cheie în controlul mișcării dispozitivului. Cât de dificil a fost să stabilești o interacțiune de înaltă calitate la nivel om-mașină?
Lunokhod este un robot asemănător jucăriilor moderne controlate prin radio, care pot fi achiziționate de la magazin pentru copii. Diferența fundamentală este că se află pe un alt corp ceresc la o distanță de aproape 400 de mii de kilometri de Pământ.
Un semnal radio parcurge această distanță în puțin peste o secundă. Ca urmare, întârzierea totală a buclei de control al mișcării Lunokhod-ului este semnificativ mai mare de trei secunde: aproximativ o secundă este cheltuită la sosirea unei comenzi de pe Pământ, aproximativ o secundă pentru confirmarea executării comenzii de către Lunokhod și mai mult de o secundă asupra executării efective a comenzii de către Lunokhod, reacția șoferului și a actuatorilor.
Acest lucru poate fi comparat cu frânarea unei mașini pe un drum alunecos. Apăsați frâna, iar mașina continuă să înainteze ceva timp.
La distanta lunara este foarte dificil sa creezi un canal radio de mare viteza capabil sa transmita imagini in miscare, cum ar fi televiziunea. În loc de o imagine dinamică de televiziune, șoferul roverului lunar a observat doar diapozitive care înfățișau suprafața Lunii, modificându-se la o frecvență variind de la o alunecare la fiecare trei secunde la o alunecare la fiecare douăzeci de secunde.
Cum se întâmplă acest lucru în practică?
Să presupunem că trebuie să deplasați o distanță de zece metri înainte, trimiteți o comandă și așteptați ca aceasta să fie executată și abia după câteva secunde vedeți o imagine a unei noi secțiuni a suprafeței. Acest lucru face foarte ușor să intri într-o situație de urgență. Șoferul trebuie să anticipeze constant evoluția evenimentelor. Această sarcină non-trivială a necesitat abilități speciale din partea șoferilor. Au fost testați pe Pământ la „lunodromuri” speciale.
Au reprodus condițiile lunare?
Au fost două lunardromuri principale. În etapa de dezvoltare a soluțiilor tehnice, a fost testată o machetă a roverului lunar, care s-a deplasat într-un hangar. A fost suspendat pe frânghii speciale de cauciuc pentru a simula gravitația lunară, care este de șase ori mai mică decât pe Pământ. Într-o astfel de stare „fără greutate”, strângerea roților a devenit mai mică și apoi a fost posibil să înțelegem cum se va mișca de fapt pe Lună. Așa a fost simulat comportamentul șasiului, mai întâi fără televizor - am participat la această etapă ca observatori.
Apoi, când roverul lunar fusese deja creat, un mic „lunodrom” a fost construit în Simferopol, lângă centrul de control de la sol, literalmente în curte. Totul este ca azi joc pe calculator: ecrane, joystick-uri. Întârzierea transmisiei semnalului a fost simulată. Acolo, roverul lunar era controlat nu prin radio, ci prin fire. Conducea, iar în spatele lui se mișca un fir cu un panou de comandă. În această etapă, camerele noastre erau deja folosite.
Atât eu, cât și angajații departamentului meu am participat la antrenament și am controlat roverul lunar de pe Pământ. A fost important să jucăm noi înșine rolul șoferilor pentru a înțelege cum funcționează sistemul de control al televiziunii în aceste condiții.
Cum diferă echipamentul pe care l-ați făcut pentru Lunokhod 2 de Lunokhod 1?
Pe primul dispozitiv, două camere de televiziune au fost montate foarte jos, așa că au văzut doar o mică zonă a suprafeței în fața lor. La început, toată lumea a crezut că este foarte important să vezi ce se află direct în fața roverului lunar pentru a examina obiecte mai mici și a nu rata niciun obstacol. Mai mult, imaginile cu obiecte mai îndepărtate au fost furnizate de patru camere panoramice – deși nu au funcționat tot timpul. A fost necesar să ne oprim des pentru a privi în jur, ceea ce a redus vizibil viteza primului rover lunar.
Aceste circumstanțe au fost luate în considerare pe al doilea rover lunar: o cameră suplimentară a fost instalată la apogeul creșterii umane. S-a dovedit a fi cel mai eficient în munca adevarata. Drept urmare, calitatea imaginii a fost mult mai mare, viteza și controlabilitatea vehiculului au crescut semnificativ și a parcurs o distanță semnificativ mai mare în mai puțin timp.
Cum ai ales soferul?
Lunokhod a fost operat de mai mult de o persoană. Erau două echipaje. Pe lângă controlul mișcării, a existat o altă buclă de control. Deoarece nu puteți instala un transmițător foarte puternic pe Lunokhod-2, a trebuit să faceți o antenă îndreptată spre Pământ cu un fascicul îngust. Antena era, de asemenea, pe drive. În unele cazuri, atunci când conduceți pe teren accidentat, direcția antenei s-a schimbat semnificativ și a fost necesar să o întoarceți înapoi în sectorul dorit. A existat chiar și o astfel de poziție - un operator de antenă direcțională și a existat un al doilea joystick special pentru a-l controla.
Astfel, echipajul era alcătuit din cinci persoane: șofer, comandant, navigator, operator de antenă foarte direcțională și inginer de zbor. Toți au fost special selectați în acest scop, au fost pregătiți psihologic pentru management.
Care a fost partea psihologică a pregătirii?
De exemplu, li s-a transmis constant un gând: „Dragi tovarăși, țineți minte că vi s-a încredințat o navă spațială neprețuită și, prin urmare, tratați-o cu mare atenție și la cea mai mică bănuială că va exista urgență, opriți-l."
Între tine și mine am mers puțin prea departe, iar asta a dus la stres. Șoferii erau într-o stare tensionată și până la capăt anumit timp trebuiau schimbate.
Acest lucru se știa dinainte, așa că echipa de conducere a avut propriii psihologi și medici. Șoferilor li s-a luat tensiunea arterială și starea lor a fost monitorizată. Au fost tratați aproape ca astronauții.
Ați ales oameni cu o sănătate perfectă?
Cosmonauții sunt selectați în funcție de caracteristicile lor fizice, dar aici flexibilitatea sistemului nervos a fost mai importantă. Era necesar să se poată percepe această lucrare. Au selectat tineri ofițeri – oameni care nu au condus niciodată vreun tip de transport înainte. Acest lucru este foarte mod neobișnuit management, așadar, am pornit de la faptul că nu au apărut aptitudinile dobândite anterior și automatismele obișnuite. Până la urmă s-au creat echipaje foarte bune care și-au făcut treaba foarte bine.
Îți amintești sentimentele tale când dezvoltarea ta a început să funcționeze pe Lună? Cum a fost?
Este un sentiment uimitor, dar dispare repede. În general, încântarea și entuziasmul erau universale. Când roverul lunar a început să lucreze pe Lună, au apărut mulți oameni care au vrut să vadă cum s-a întâmplat totul. Vă puteți imagina cât de interesant este asta? Ei spun că ministrul a cerut să i se dea posibilitatea de a „conduce” și i s-a oferit o astfel de oportunitate. Era un număr mare de șefi de rang inferior care doreau să se simtă implicați în controlul roverului lunar.
Ar fi putut acest lucru să dăuneze misiunii?
Participarea străinilor la management a fost pe termen scurt și mai degrabă simbolică: li s-a permis să trimită una sau două comenzi sub supravegherea echipajului, nimic mai mult.
După călătoria primului rover lunar, a devenit clar că nu era posibil să imitem complet condițiile lunare de pe Pământ. Solul lunar - regolitul - are caracteristici lumino-optice foarte specifice. La un anumit unghi, reflectă bine lumina către sursa de lumină. Dacă Soarele strălucește direct din spate și la un unghi mic, atunci se obține un punct luminos în zona apropiată - o iluminare mai mare și nu sunt vizibile umbre.
Poți să faci o greșeală, iar asta îl pune pe șofer într-o stare tensionată, el reduce viteza. Pentru ca umbrele să apară și relieful să se vadă mai bine, a trebuit să-l întorc puțin. Recomandările corespunzătoare au fost date celor care au trasat traseul înainte de fiecare ședință de conducere, care a durat câteva ore. Toată experiența acumulată a fost folosită pentru a moderniza Lunokhod-3. Din păcate, a rămas în istorie ca o expoziție de muzeu.
De ce nu există niciun videoclip de pe Lună?
Ne-am gândit la asta. Din punct de vedere tehnic, atunci era greu, deși se putea, dar astăzi în general nu sunt probleme. De exemplu, călătoria lui Lunokhod 2 se reflectă în peste 80 de mii de cadre și 86 de panorame. Puteți face unul frumos din ele documentar despre călătoria pe suprafața Lunii. Dar la acel moment o astfel de sarcină nu era considerată o prioritate...
Acum aceste fotografii sunt în Arhiva Informațională Spațială și își așteaptă regizorul - dacă ar exista dorința și mijloacele.
Îți amintești cum și-a încheiat călătoria Lunokhod 2?
La sfârșitul călătoriei sale, Lunokhod 2 s-a trezit într-o „situație de trafic” dificilă. A trebuit să traverseze un crater vechi, grav deteriorat, care era obișnuit și se întâmplase de multe ori înainte în timpul călătoriei sale. Dar a apărut o particularitate: o cantitate neobișnuit de mare de regolit s-a acumulat pe fundul acestui crater de-a lungul multor ani. Roțile au început să se scufunde în regolit, iar Lunokhod 2 a început să derape. Situația este bine cunoscută șoferilor obișnuiți atunci când o mașină se blochează în sol nisipos. Am decis să ieșim în sens invers.