Луноход-1

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Луноход-1

Луноход-1 — первый в Мире планетоход, успешно доставленный на другое небесное тело. Достиг поверхности Луны 17 ноября 1970 года. Посадка на поверхность луны осуществлялась с помощью автоматической межпланетной станции Луна-17. В задачи аппарата входил сбор данных о лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, замер химического состава и других свойств лунной поверхности.

Последний сеанс с Луноходом состоялся 14 сентября в 16:05 дня по Московскому времени. 15 сентября, при наступлении одиннадцатой лунной ночи Лунохода-1 температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать[1], так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла в системе ночного подогрева. 30 сентября в месте стоянки лунохода наступил 12 лунный день, но аппарат так на связь и не вышел. Все попытки войти с ним в контакт были прекращены 4 октября[2].

В общей сложности Луноход-1 проработал на поверхности Луны 301 день 6 часов 37 минут, обследовав за это время — 80 000 м² лунной поверхности.

Содержание

[править] Разработка

Несмотря на то, что официально к разработке Лунохода приступили только 10 февраля 1965 года, вопрос о необходимости создания средства передвижения по поверхности в ОКБ-1 началась ещё в 1959 году.[3]

В 1961 году Сергей Королёв начинает поиски КБ, способного построить шасси для такого транспортного средства. Но из-за неизвестных свойств грунта, по которому предстоит передвигаться машине, от разработки отказалось сначала КБ Кировского завода, а затем и НАТИ. Лишь в 1963 году за разработку берётся глава ленинградского ВНИИ-100 (ВНИИ Трансмаш) Василий Старовойтов. Создаётся группа «для изучения и определения возможных направлений работ по созданию самоходных средств передвижения по поверхности Луны»[4].

Ходовая лунохода

В те годы общепринятой была теория астронома Томаса Гулда, согласно которой Луна покрыта многометровым слоем пыли в результате столкновения с множеством метеоритов. Это ставило под сомнение не только успех программы Луноход, но возможность посадки на Луну в целом. Однако в 1964 году молодой учёный Генрих Штейнберг пишет в 1964 году статью, в которой утверждает, что поверхность Луны, вероятней всего, твёрдая и имеет схожие свойства с вулканическим шлаком. Эту теорию подтверждали как радиоастрономические исследования Луны, так и посадка на поверхность Луны 3 февраля 1966 года станции Луна-9.

Для решения поставленной задачи конструкторами предлагались самые разные варианты шасси для будущей машины: шагающий, прыгающий, винтовой, кувыркающийся, перекатывающийся и даже ползущий по типу змеи.[5] Окончательный выбор оказался самым сложным — остановились на традиционных гусеничном и колесном вариантах. Гусеничный вариант давал кажущиеся преимущество по проходимости, однако ограничения по весу самого аппарата поставили крест на этом варианте — при малой мощности двигателя и малой массе самого лунохода такое шасси создавало больше проблем, чем решало. Отказ хотя бы одного из катков или разрыв трака приводил к выходу из строя всего шасси. В то же время, со сломанным колесом движение можно продолжать, что и определило выбор в пользу колёсной схемы.

Вместе с тем, конструкция конечной версии шасси лунохода допускала использование обеих вариантов. Именно благодаря такому решению луноход сохранил все признаки танкового шасси — прямая ориентация колёс и поворот за счёт их реверсного вращения.[5]

Другой задачей с множеством неизвестных была работоспособность механики в условиях вакуума и низких температур. Конструкторы опасались, что в таких условиях из-за отсутствия оксидной пленки на деталях, и при очень сильном сжатии детали могут просто свариться друг с другом. Для проверки этой теории был специально создан небольшой экспериментальный редуктор, который установили на лунных спутниках Луна-11 и Луна-12. Получаемые с него данные сравнивались с показателями аналогичного устройства в земной вакуумной камере.

[править] Испытания

Испытания Лунохода

В 1968 по заказу ВНИИ-100 Институт вулканологии Сибирского отделения АН СССР предложил Генриху Штейнбергу найти на Камчатке площадки для ходовых испытаний Лунохода. В результате были подобраны четыре площадки в районе вулканов Шивелуч, Толбачик, Ключевской и Крашенинникова. Причем на Шивелуче было два участка: один на пирокластическом потоке, а другой на отложениях направленного взрыва.

Изначально испытания были назначены на июль-август 1969 года, однако из-за трудностей с логистикой они стартовали лишь 12 августа 1969 года. на испытаниях питание Лунохода осуществлялось от аккумуляторов, рассчитанных более чем на 8 часов работы. Управление осуществлялось дистанционно через 20 метровый кабель с пультом управления. Из-за разницы земной и лунной силы притяжения на луноход установили мачту с грузом, чтобы сохранить правильное расположение центра тяжести. За работой наблюдал главный конструктор ходовой части Александр Кемурджиан, а также ряд ученых, включая академика Георгия Флерова.

Поначалу всё шло хорошо, но вскоре начались трудности. В процессе подготовки к переходу на другую площадку вертолёт исследовательской группы потерпел аварию. Лишь чудом никто не пострадал, однако возможности продолжать работы не было. Пришлось запрашивать помощь. Из-за обстановки полной секретности получить новый вертолёт удалось только через несколько дней. Но к тому времени в посёлке, где базировалась группа, кончилось топливо. На поиски решения потратили ещё несколько дней. В итоге выручили военные, предоставившие топливо и ГСМ в необходимом количестве. 26 августа испытания продолжились, а 10 сентября были успешно завершены.

[править] Бортовая аппаратура

Схема Лунохода-1

Для выполнения основных задач по изучению поверхности Луны на Луноходе были установлены:

  • Малокадровая телевизионная система ЭА-007(МКТВ). Служит для оперативной передачи изображения в процессе управления луноходом. Так как энергетический потенциал радиостанции Лунохода не позволял обеспечить передачу стандартного телевизионного сигнала, было решено применить стробоскопический метод передачи, основанный на возможности поэтапной передачи телевизионного сигнала путём растяжения во времени каждого элемента изображения. Данный метод был применён впервые. За время работы на Луне система ЭА-007 передала свыше 20 000 кадров с изображениями лунной поверхности и посадочной платформы. С учётом работы на комплексных испытаниях система проработала свыше 200 часов при расчётном ресурсе в 150 часов в течении трёх лунных дней.[6]
  • Фототелевизионна аппаратура (ФТ). Предназначена для решения задач по изучению геологоморфологических и топографических особенностей поверхности Луны. Уточнения трассы движения аппаратуры и наблюдения Солнца и Земли в целях навигации. С помощью фототелевизионной аппаратуры проводилась передача информации от научной аппаратуры «РИФМА». Система обеспечила передачу 218 панорам лунной поверхности и большой объём научной информации, переданной с аппаратуры «РИФМА».[6]
  • Спектрометрическая аппаратура РИФМА для измерения содержания в лунном грунте основных породообразующих элементов.[7]
  • Рентгеновский телескоп РТ-1.
  • Одометр-пенетрометр ПрОП.
  • Детектор радиации РВ-2Н.
  • Лазерный рефлектор ТЛ.
  • Система дальней радиосвязи (ДРС). В задачи системы входит управление системами Лунохода и контроль за орбитой при выведении к луне, Посадка на поверхность Луны, Управление движением Лунохода и штурманские счисления курса при движении с помощью бортовых телекамер.

[править] Наземный командно-измерительный комплекс

Наземный командно-измерительный комплекс (НКИК) использовался для обеспечения связи с Луноходом на всех этапах полёта и движения по поверхности Луны. К работе с луноходомтакже были привлечены пункты НИП-3, НИП-6, НИП-10, НИП-14 и НИП-15. Основным пунктом, с которого осуществлялось управление и работа НКИК являлся НИП-10. НИП-15 являлся дублирующим пунктом управления на этапе перелёта и приёма телеметрической информации о состоянии Лунохода. Остальные НИПы использовались для проведения траекторных измерений.

[править] Антенны и передающие устройства

Назначение и параметра антенн НИП-10.

Антенна Количество Назначение Диапазон ШДН, град Эффективная площадь м2 Примечания
ТНА-400 1 Приёмная ДМ, М 44.4 300
ТНА-200Б 1 Передающая ДМ 1 180
К-521 2 Передающая М 12 100
К-518 2 Передающая М 15-17 50 Дублирующая

[править] Командная радиолиния

За всё время работы Лунохода с 17 ноября 1970 года по 14 сентября 1971 года было отправлено 24843 радиокоманды. Из них:

  • в метровом диапазоне 1966.
  • в дециметровом диапазоне 22877.

[править] Пункт управления луноходом

Камера №3 Лунохода-1

Система ПУЛ — пункт управления луноходом предназначалась для дистанционного управления луноходом. Она объединяла в себе приборы, позволяющие выполнять следующие операции:

  • Контроль бортовых устройств Лунохода.
  • Наблюдение за местностью по курсу движения Лунохода на экранах видеоконтрольных устройств.
  • Контролировать пространственное положение бортовой ОНА по уровню принимаемого сигнала.

Состав системы

  • Пульт водителя.
  • Пульт командира.
  • Пульт оператор ОНА.
  • Распределительный щит сигналов.
  • Блок задержки команд.
  • Прибор выработки сигналов отображения.

Кроме того в помещении располагались и иная аппаратура, не входящая в ПУЛ:

  • Приборы ПРГ-9 — приборы графической регистрации параметров ТМ.
  • Б377 — прибор графической регистрации параметров ТМ.
  • Оборудование медицинского контроля для проверки и регистрации физиологических параметров у состава экипажа ПУЛ.

[править] Система МКТВ

Наземная аппаратура МКТВ состояла из двух полукомплектов. В каждый из них входила демодуляционная аппаратура, синхронизатор, аппаратура восстановления видеосигнала и изображения и выходные формирующие устройства. Также в состав аппаратуры входил фоторегистратор, имитатор бортового устройства и пульт управления МКТВ в целом.

[править] Технические характеристики

  • Общая Масса — 756 кг
  • Масса шасси — 105 кг
  • Мощность двигателей: — 40 Вт (в каждом колесе).
  • Количество передач — 2
  • Скорость 0.8/2.0 км/ч
  • Колесная формула — 8х8
  • База — 1705 мм
  • Колея — 1600 мм
  • Ширина колеса — 200 мм
  • Просвет — 380 мм
  • Трансмиссия — электрическая с индивидуальным приводом колес
  • Тормозная система — электродинамические замедлители и механические однодисковые тормоза с электромагнитным приводом
  • Способ поворота — бортовой
  • Подвеска — независимая, торсионная с качанием рычагов направляющего механизма в продольной плоскости
  • Радиус поворота в движении 2,7 м
  • Радиус поворота на месте 0 м
  • Несущая конструкция — безрамная с несущим герметичным контейнером

[править] Интересные факты

  • 8 марта 1971 года операторы Лунохода нарисовали колёсами на поверхности Луны цифру 8 в честь Международного женского дня.
  • Учёные Калифорнийского Университета сумели обнаружить Луноход-1 и получить с него отраженный лазерный луч — обычный способ идентификации местонахождения земной техники на луне.

[править] Источники

[править] Литература

  • Статья «Луноход. Эпизод первый» в журнале «Вокруг света».
  • Журнал Новости Космонавтики № 23/5-18 ноября 1995 г.-№ 24/19 ноября-2 декабря 1995 г.
  • Рентгеновский флуоресцентный метод: «Луноход-1».
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты