1950-luvun lopulta noin 1970-luvun puoliväliin Neuvostoliitto toteutti kuun tutkimisohjelmaa automaattisten planeettojenvälisten asemien kautta. Osana tämän pitkän aikavälin ohjelman yhtä vaihetta E-8-sarjan kauko-ohjatut liikkuvat tutkimusluotaimet työskentelivät Maan satelliitin pinnalla useita kuukausia vuosina 1970-71 sekä vuonna 1973. Koko maailma tuntee heidät Neuvostoliiton kuukulkijoina.
Neuvostoliiton kuun ohjelman vaiheet
Kuun ja ympäröivän avaruuden tutkimiseen käytetyt laitteet jaetaan yleensä kolmeen sukupolveen. Ensimmäiseen sukupolveen kuuluvien automaattisten asemien tehtävänä oli saada luotain toimitettua Maan satelliitille sekä lentää sen ympäri ja kuvata kääntöpuolta lähettämällä kuvia Maahan. Toisen sukupolven laitteet on suunniteltu pehmeää laskua varten ja lisäksi keinotekoisen satelliitin laukaisuun kuun kiertoradalle, Kuun pinnan kuvaamiseen sen laud alta ja harjoittelemiseen.viestintäjärjestelmät maan kanssa.
Kolmannen sukupolven asemat (E-8-sarja) luotiin lähimmän avaruusnaapurimme syvempää tutkimista varten. Sen puitteissa suunniteltiin maasta ohjattavia mobiililaitteita - kuukulkijoja sekä raskas kuusatelliitti E-8 LS ja asemat E-8-5 paluukulkuneuvolla, joka oli suunniteltu kuljettamaan maaperää maasatelliitista.
Planeettaisten asemien sarja E-8
Vuodesta 1960 OKB-1 (nykyisin Energia Corporation) on harkinnut itseliikkuvan kuun ajoneuvon luomista. Vuonna 1965 planeettojen välisten asemien suunnittelu uskottiin nimetyn koneenrakennustehtaan (vuodesta 1971 - NPO) suunnittelutoimistolle. Lavochkin, jota johti G. N. Babakin, joka vuonna 1967 valmisteli dokumentaatiota omasta versiostaan laitteesta. Erityisesti rungon muotoilu on muuttunut täysin. Aiemmin suunniteltujen toukkien sijaan suunnittelijat varustivat Neuvostoliiton kuukulkijat kahdeksalla vetopyörällä, joiden leveys oli 200 mm ja halkaisija 510 mm.
E-8-sarjan asema koostui kahdesta moduulista: KT-laskeutumisrakettivaiheesta ja itse asiassa 8EL-kuunkulkijasta. Toimitus Kuuhun oli määrä suorittaa Proton-K-kantoraketilla, joka oli varustettu yläasteella D.
Liikkuvan luotain suunnittelu ja varustelu
Rover on sinetöity kontti. Tämä on instrumenttiosasto, joka on asennettu itseliikkuvaan pyöräalustalle. Säiliön kansi on varustettu 180 W aurinkokennoilla puskuriakun lataamista varten. AlustaSiinä on joukko antureita, joiden avulla arvioitiin maaperän ominaisuuksia, läpäisevyyttä ja kirjattiin kuljettu matka. Tätä tarkoitusta palveli myös laskettu yhdeksäs pyörä, joka rullasi vapaasti eikä luistanut.
Instrumentaaliseen sisältöön kuuluivat radiokompleksilaitteet, kauko-ohjausautomaatioyksiköt, virtalähde- ja lämmönsäätöjärjestelmät, televisiojärjestelmät ja tieteelliset instrumentit: spektrometri, röntgenteleskooppi, radiometriset laitteet.
Neuvostoliiton kuunkulkijat oli varustettu kahdella navigointikameralla rungon etuosassa ja neljällä panoraamatelekameralla.
Laitteen päätehtävät
E-8-sarjan laitteet on suunniteltu ratkaisemaan sellaisia sovellettavia ongelmia kuin:
- liikkuvan anturin kaukosäätimen harjoitteleminen;
- tutkimus kuun pinnasta sen soveltuvuuden kann alta liikkuviin automaattiajoneuvoihin;
- Kuun peruskuljetusjärjestelmän testaus ja kehittäminen;
- tutkimus säteilytilanteesta matkalla Maan satelliitille ja sen pinnalle;
- tulevaisuudessa - pää- ja vara-alueiden kartoitus miehitetyn avaruusaluksen laskeutumista varten ja tutkimusmatkan tukeminen joissakin vaiheissa, erityisesti laskeutumisen aikana tai hätätilanteessa Kuuhun.
Sopiiko Neuvostoliiton kuukulkija astronautin ajoneuvoksi? Osana miehitettyä tutkimusmatkaohjelmaa suunniteltiin sellaisen koneen luominen. Kuitenkin hankkeen päättymisen vuoksisitä ei otettu käyttöön.
Lunokhods toteutti tieteellisen ohjelman tutkiakseen maaperän kemiallista koostumusta ja fysikaalisia ominaisuuksia sekä tutkiakseen eri avaruuslähteistä peräisin olevien röntgensäteiden jakautumista ja intensiteettiä. Ajoneuvoihin asennettiin Ranskassa luotu kulmaheijastin maasta laserpaikannukseen.
Koneenhallinta
Kuunkulkijoja ohjaava järjestelmä sisälsi seuraavat elementit:
- laitteistokokonaisuus itse laitteessa;
- maakompleksi NIP-10, joka sijaitsee Krimillä, Shkolnoyen kylässä, jossa sijaitsi avaruusviestintälaitteet ja yksikön ohjauskeskus ohjauspaneeleineen miehistön jäsenille sekä huone operatiivista telemetriaa varten.
Samalle paikalle Simferopolin lähelle rakennettiin lunodromi - miehistön koulutuksen harjoituskenttä, joka on järjestetty Luna-9:stä ja Luna-13:sta saadut tiedot huomioon ottaen.
Muodostettiin kaksi miehistöä, joissa kussakin oli viisi henkilöä: komentaja, navigaattori, kuljettaja, lentoinsinööri ja erittäin suunnatun antennin käyttäjä. Kontrolliryhmän yhdestoista jäsen oli vara-ajuri ja -operaattori.
Yksikään Neuvostoliiton kuukulkija ei ole koskaan ollut Kuun toisella puolella viestintä- ja ohjausjärjestelyihin liittyvien vaikeuksien vuoksi. Myös miehitettyjen alusten laskeutuminen suunniteltiin vain näkyvälle puolelle.
Lunokhod-0
Yhteensä neljä itseliikkuvaa kuuajoneuvoa rakennettiin. Ensimmäinen niistä ei saavuttanut tavoitetta, koska lanseerauksessa 19. helmikuutaVuonna 1969 tapahtui kantoraketin törmäys, joka päättyi räjähdykseen 53 sekunnin lennon jälkeen.
Onnettomuudessa kadonnut laite sai koodinimen "Lunokhod-0".
Lunokhod-1
Seuraava tämän tyyppinen luotain laukaistiin osana Luna-17-asemaa 10. marraskuuta 1970. Marraskuun 17. päivänä hän laskeutui Sademeren läntiselle alueelle. Ensimmäinen Neuvostoliiton kuunkulkija aloitti työnsä Kuussa poistuttuaan aseman laskeutumistasolta.
Koneen paino oli 756 kg, mitat olivat 4,42 m pitkä (aurinkopaneeli auki), 2,15 m leveä ja 1,92 m korkea. Liikkuessaan se jätti 1,60 m leveän jäljen, joka liikkui satelliitin pintaa pitkin 11 kuupäivän ajan. Kuutamoisen yön alkaessa kotelon kansi suljettiin ja laite odotti päivän alkua paikallaan.
Pari sanaa siitä, mitä ensimmäinen Neuvostoliiton kuukulkija löysi Kuusta ja mitä tuloksia se saavutti. Hän työskenteli kolme kertaa suunniteltua pidempään - 14.9.1971 asti, tutki 80 tuhatta m 2 ja käveli yhteensä 10,54 km. Maahan lähetettiin yli 20 tuhatta televisiokuvaa ja yli 200 panoraamakuvaa Kuusta. Maaperän fyysisiä ja mekaanisia kokeita suoritettiin yli 500 kertaa ja sen kemiallista koostumusta tutkittiin 25 pisteessä. Neuvostoliiton ja ranskalaisten tutkijoiden suorittama laserpaikannus kulmaheijastimen avulla mahdollisti etäisyyden maapallon satelliitin määrittämiseen 3 metrin tarkkuudella.
Lunokhod-2
Käynnistetään E-8-sarjan seuraava asema("Luna-21") tapahtui 8. tammikuuta 1973. Alus laskeutui turvallisesti Selkeämerelle 16. tammikuuta. Perusteellisia eroja edelliseen Lunokhod-2-luotaimeen ei löytynyt, mutta sen suunnitteluun tehtiin joitain parannuksia kuljettajien toiveet huomioon ottaen.
Erityisesti siihen asennettiin kolmas navigointikamera ihmisen kasvun huipulla, mikä helpotti suuresti koneen hallintaa. Jotkut muutokset vaikuttivat myös instrumentin koostumukseen ja laitteen massa oli jo 836 kg.
Kuvia Neuvostoliiton kuukulkijasta numero kaksi on vastaanotettu jo yli 80 tuhatta. Lisäksi hän lähetti 86 televisiopanoraamaa. Melko vaikean maaston olosuhteissa itseliikkuva luotain toimi 5 kuun päivää (4 kuukautta), kulki 39,1 km, tutki yksityiskohtaisesti Kuun maaperää ja kalliopaljastumia. Etäisyys luonnolliseen satelliittiimme tällä kertaa määritettiin jo 40 cm:n tarkkuudella.
Kysymystä kuukulkivien löytämisestä
Vuonna 2010 sekä ensimmäinen Neuvostoliiton kuunkulkija että toinen löydettiin amerikkalaisen Lunar Orbital Probe LRO:n kuvista. Näiden tapahtumien yhteydessä levitettiin tietoa Neuvostoliiton tutkijoiden väitetyistä "kadonneista" ja nyt "löydetyistä" laitteista. Neuvostoliiton kuun ohjelmassa työskennelleet asiantuntijat korostavat, että ajoneuvot eivät koskaan kadonneet. Niiden koordinaatit olivat tiedossa tuolloin saavutettavissa olevalla tarkkuudella. Apollo 15:n miehistö kuvasi Lunokhod 1:n matal alta kiertorad alta, ja lisäksi Luna 21:n laskeutumispaikan Apollo 17:n astronautit.näitä kuvia käytettiin toisen ajoneuvon navigoimiseen.
Mitä LRO-aseman ottamiin valokuviin tulee, niiden korkean resoluution (0,5 metriä/pikseli) ansiosta niillä oli merkittävä rooli niiden paikkojen koordinaattien selkiyttämisessä, joihin Neuvostoliiton kuukulkijat jäivät ikuisesti ja pysäyttivät heidän työnsä.. Tämä selvennys on tärkeä myös siksi, että vuonna 2005 uuden yhtenäisen selenodeettisen verkon luomisen yhteydessä päivitettiin Maan satelliitin pinnan yksityiskohtien koordinaattisidonta.
Lunokhod-3
Vuonna 1977 seuraavan itseliikkuvan luotain piti mennä kuuhun. Se sisälsi suuria parannuksia navigointijärjestelmään. Kolmas vuonna 1975 suunniteltu Neuvostoliiton kuukulkija, täysin varustettu ja testattu, ei kuitenkaan koskaan mennyt Kuuhun. Kuun kilpailussa, kuten muissakin avaruusohjelmissa, ensisijaisesti annettiin poliittinen ja taloudellinen, eikä puhtaasti tieteelliset motiivit. Muuten, todellinen tieteellinen ja teknologinen kehitys on yleensä erottamaton taloudesta.
Vuoden 1972 jälkeen Yhdysvallat käytännössä lopetti ohjelmansa. Viimeinen Neuvostoliiton asema, Luna-24, vieraili Maan satelliitissa vuonna 1976 ja toimitti siitä maanäytteitä. Mitä tapahtui viimeiselle koneelle? "Lunokhod-3" sijoittui NPO-museon näyttelyihin. Lavochkin, missä hän on asunut tähän päivään asti.
Kuunkulkijoiden rooli astronautiikan kehityksessä
Neuvostoliiton tutkijoiden ja insinöörien suunnittelemat ensimmäiset maapallolta ohjatut liikkuvat luotain olivat v altava panos teknologiaanautomaattisten planeettojenvälisten asemien luominen. He osoittivat planeettakuljettajien suuren potentiaalin ja tulevaisuudennäkymät tutkimustoiminnassa ja ehkä tulevaisuudessa muiden planeettojen tutkimisessa.
Neuvostoliiton kuukulkijat osoittivat tällaisten koneiden soveltuvuuden pitkäaikaiseen käyttöön, kyvyn tutkia kattavasti melko suuria alueita, toisin kuin paikallaan olevat ajoneuvot. Nyt itseliikkuvat anturit ovat varmasti planeettatieteen välttämätön työkalu. On muistettava, että "kuutraktorit" ovat nykypäivän korkean teknologian yksiköiden esi-isiä, jotka on varustettu ajotietokoneilla ja nykyaikaisilla automaattilaitteilla, sekä koneita, jotka eivät ole vielä jättäneet jälkiä muiden planeettojen pinnalle.
