2007-112007-11
Луноход-1 был первым из двух автоматических аппаратов, изучавших Луну в рамках советской программы «Луноход». Космический корабль, доставивший Луноход-1 на поверхность Луны, назывался Луна-17. Луноход-1 стал первым управляемым колесным роботом, который работал за пределами Земли. Дата начала работы аппарата на Луне - 17 ноября 1970 года. Луноход-2 был запущен спустя три года.
«Луноход» - транспортное устройство, управляемое автоматически, способное
передвигаться по Луне и предназначенное для проведения исследования Луны. Перед
советскими учеными и конструкторами при разработке и создании первого
автоматического лунохода встала необходимость решения комплекса сложных проблем.
Надо было создать совершенно новый тип машины, способной длительное время
функционировать в необычных условиях открытого космоса на поверхности другого
небесного тела. Основные задачи: создание оптимального движителя с высокой
проходимостью при малых массе и энергопотреблении, обеспечивающего надежную
работу и безопасность движения, систем дистанционного управления движением
лунохода; обеспечение необходимого теплового режима с помощью системы
терморегулирования, поддерживающей температуру газа в приборных отсеках,
температуру элементов конструкции и оборудования, расположенных внутри
герметичных отсеков и вне их (в открытом космосе в периоды лунных дней и ночей),
в заданных пределах; выбор источников питания, материалов для элементов
конструкции: разработка смазочных материалов и систем смазок для условий вакуума
и другое.
Научная аппаратура лунохода должна была обеспечить: изучение топографии
местности; определение химического состава и физико-механических свойств грунта;
исследование радиационной обстановки на трассе перелета к Луне и на ее
поверхности; изучение рентгеновского космического излучения; эксперименты по
лазерной локации Луны. Первый луноход - советский "Луноход-1" был доставлен на
Луну космическим аппаратом "Луна-17" и проработал на ее поверхности почти год (с
17.11.1970 по 4.10.1971).
"Луноход-1" состоит из двух частей: герметичного приборного отсека с аппаратурой
и самоходного шасси. Масса "Лунохода-1" 756 кг, длина (с открытой крышкой) 4,42
м, ширина 2,15 м, высота 1,92 м. Приборный отсек служит для размещения
аппаратуры бортовых систем и зашиты ее от воздействия внешней среды в условиях
космоса. Имеет форму усеченного конуса с выпуклыми верхним и нижним днищами.
Корпус отсека изготовлен из магниевых сплавов, обеспечивающих достаточные
прочность и легкость. Верхнее днище отсека используется как радиатор-охладитель
в системе терморегулирования и закрывается крышкой. В период лунной ночи крышка
закрывает радиатор и препятствует отводу теплоты из отсека благодаря тепловому
излучению радиатора. В течение лунного дня крышка открыта, и элементы солнечных
батарей, расположенные на ее внутренней стороне, обеспечивают подзарядку
аккумуляторов, питающих бортовую аппаратуру электроэнергией.
В приборном отсеке размещены системы терморегулирования, электропитания,
приемные и передающие устройства радиокомплекса, приборы системы дистанционного
управления и электронно-преобразовательного устройства научной аппаратуры. В
передней части расположены: иллюминаторы ТВ камер, электрический привод
подвижной остронаправленной антенны, служащей для передачи на Землю ТВ
изображений лунной поверхности; малонаправленная антенна, обеспечивающая прием
радиокоманд и передачу телеметрической информации, научные приборы и оптический
уголковый отражатель, изготовленный во Франции. По левому и правому бортам
установлены: 2 панорамные телефотокамеры (в каждой паре одна из камер
конструктивно объединена с определителем местной вертикали), 4 штыревые антенны
для приема радиокоманд с Земли. Для подогрева газа, циркулирующего внутри
аппарата, служит изотопный источник тепловой энергии. Рядом с ним расположен
прибор для определения физико-механических свойств лунного грунта.
Резкие температурные перепады при смене дня и ночи на поверхности Луны, а также
большая разница температур между деталями аппарата, находящимися на солнечной
стороне и в тени, сделали необходимой разработку специальной системы
терморегулирования. При низких температурах в период лунной ночи для обогрева
приборного отсека автоматически прекращается циркуляция газа-теплоносителя по
контуру охлаждения и газ направляется в контур подогрева.
Система электропитания лунохода состоит из солнечных и химических буферных
батарей, а также приборов автоматического управления. Управление приводом
солнечных батарей осуществляется с Земли; при этом крышка может быть установлена
на любой угол в пределах от 0 до 180°, необходимый для максимального
использования солнечного излучения.
Бортовой радиокомплекс обеспечивает прием команд из Центра управления и передачу
информации с борта аппарата на Землю. Ряд систем радиокомплекса используется не
только при работе на поверхности Луны, но и на участке перелета с Земли на Луну.
Две ТВ системы лунохода служат для решения самостоятельных задач. Система
малокадрового телевидения предназначена для передачи на Землю ТВ изображений
местности, необходимых экипажу, управляющему с Земли движением лунохода.
Возможность и целесообразность применения такой системы, для которой характерна
более низкая по сравнению с вещательным телевизионным стандартом скорость
передачи изображения, была продиктована специфическими лунными условиями.
Основное из них - медленное изменение ландшафта при движении лунохода. Вторая ТВ
система служит для получения панорамного изображения окружающей местности и
съемки участков звездного неба, Солнца и Земли с целью астроориентации. Система
состоит из четырех панорамных телефотокамер.
Самоходное шасси предназначено для перемещения лунохода по поверхности Луны.
Характеристика шасси: число колес - 8 (все ведущие); колесная база - 170 мм;
колея - 1600 мм; диаметр колеса по грунтозацепам - 510 мм; ширина колеса - 200
мм. Шасси выполнено таким образом, чтобы луноход имел высокую проходимость и
надежно работал в течение длительного времени при минимальной собственной массе
и потребляемой электроэнергии. Шасси обеспечивает передвижение "Лунохода" вперед
(с двумя скоростями) и назад, повороты на месте и в движении. Оно состоит из
ходовой части (упругая подвеска и движитель), блока автоматики, системы
безопасности движения, прибора и комплекса датчиков для определения механических
свойств грунта и оценки проходимости шасси. Поворот достигается за счет
различной частоты вращения колес правого и левого бортов и изменением
направления их вращения. Торможение осуществляется переключением тяговых
электродвигателей шасси в режим электродинамического торможения. Для удержания
лунохода на уклонах и его полной остановки включаются дисковые тормоза с
электромагнитным управлением. Блок автоматики управляет движением лунохода по
радиокомандам с Земли, измеряет и контролирует основные параметры самоходного
шасси и автоматическую работу приборов для исследования механических свойств
лунного грунта. Система безопасности движения обеспечивает автоматическую
остановку лунохода при предельных углах крена и дифферента и перегрузках
электродвигателей колес.Прибор для определения механических свойств лунного
грунта позволяет оперативно получать информацию о движения. Пройденный путь
определяется по числу оборотов ведущих грунтовых условиях колес. Для учета их
пробуксовки вносится поправка, определяемая с помощью свободно катящегося
девятого колеса, которое специальным приводом опускается на грунт и поднимается
в исходное положение. Управление аппаратом осуществляется из Центра дальней
космической связи экипажем в составе командира, водителя, штурмана, оператора,
бортинженера.
Режим движения выбирался в результате оценки телевизионной информации и
оперативно поступающих телеметрических данных о крене, дифференте, пройденном
пути, состоянии и режимах работы приводов колес. В условиях космического вакуума,
радиации, значительных перепадов температур и сложного рельефа местности по
трассе движения все системы и научные приборы лунохода функционировали нормально,
обеспечив выполнение как основной, так и дополнительных программ научных
исследований Луны и космического пространства, а также инженерно-конструкторских
испытаний.
"Луноход-1" детально обследовал лунную поверхность на площади 80000 м2. С
помощью ТВ систем было получено более 200 панорам и свыше 20000 снимков
поверхности. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались
физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведен
анализ его химического состава. Пройденное расстояние 10 км 540 м. Длительность
активного функционирования "Лунохода-1" составила 301 сутки 6 ч 37 мин;
прекращение работы было вызвано выработкой ресурсов его изотопного источника
теплоты. В конце работы он поставлен на практически горизонтальной площадке в
такое положение, при котором уголковый отражатель обеспечил многолетнее
проведение лазерной локации его с Земли.»
16.1.1973 с помощью автоматической станции "Луна-21" в район восточной окраины
Моря Ясности (древний кратер Лемонье) был доставлен "Луноход-2". Района посадки
был выбран, чтобы получить новые данных о сложной зоне сочленения лунного «моря»
и «материка». Усовершенствование конструкции и бортовых систем, а также
установка дополнительных приборов и расширение возможностей аппаратуры позволили
значительно повысить маневренность и выполнить большой объем научных
исследований. За 5 лунных дней в условиях сложного рельефа "Луноход-2" прошел
расстояние 37 км.
Источник: «Русский космос»
Иллюстрации:
Ратник. Независимый интернет
журнал.
