Od konca 50. rokov do približne polovice 70. rokov ZSSR realizoval program štúdia Mesiaca prostredníctvom automatických medziplanetárnych staníc. V rámci jednej z etáp tohto dlhodobého programu pracovali na povrchu družice Zeme v rokoch 1970-71, ako aj v roku 1973 niekoľko mesiacov diaľkovo ovládané mobilné výskumné sondy radu E-8. Celý svet ich pozná ako sovietske mesačné rovery.
Etapy lunárneho programu ZSSR
Zariadenia používané na štúdium Mesiaca a okolitého priestoru sú zvyčajne rozdelené do troch generácií. Automatické stanice patriace do prvej generácie mali za úlohu dosiahnuť doručenie sondy k družici Zeme, ako aj jej oblet a odfotografovanie zadnej strany s prenosom snímok na Zem. Zariadenia druhej generácie boli určené na mäkké pristátie a okrem toho na vypustenie umelého satelitu na obežnú dráhu Mesiaca, fotografovanie povrchu Mesiaca z jeho dosky a spracovaniekomunikačné systémy so Zemou.
Tretia generácia staníc (séria E-8) bola vytvorená pre hlbšie štúdium nášho najbližšieho vesmírneho suseda. V jeho rámci boli navrhnuté mobilné zariadenia ovládané zo Zeme – lunárne rovery, ako aj ťažký mesačný satelit E-8 LS a stanice E-8-5 s návratovým vozidlom určeným na doručovanie pôdy z družice Zeme.
Séria medziplanetárnych staníc E-8
Od roku 1960 OKB-1 (teraz Energia Corporation) zvažovala vytvorenie samohybného lunárneho vozidla. V roku 1965 bola práca na návrhu medziplanetárnych staníc zverená konštrukčnej kancelárii Strojárne (od roku 1971 - NPO) pomenovanej po. Lavočkin na čele s G. N. Babakinom, ktorý v roku 1967 pripravil dokumentáciu k vlastnej verzii zariadenia. Kompletne sa zmenil najmä dizajn podvozku. Namiesto predtým predpokladaných húseníc vybavili dizajnéri sovietske lunárne vozidlá ôsmimi hnacími kolesami, každé s šírkou 200 mm a priemerom 510 mm.
Stanica série E-8 pozostávala z dvoch modulov: pristávacieho raketového stupňa KT a v skutočnosti z lunárneho roveru 8EL. Dodávku na Mesiac mala uskutočniť nosná raketa Proton-K vybavená horným stupňom D.
Konštrukcia a vybavenie pohyblivej sondy
Rover je zapečatený kontajner. Ide o prístrojový priestor namontovaný na samohybnom kolesovom podvozku. Veko nádoby je vybavené 180W solárnymi článkami na dobíjanie vyrovnávacej batérie. PodvozokDisponuje sústavou senzorov, pomocou ktorých sa posudzovali vlastnosti pôdy, priepustnosť a zaznamenávala sa prejdená vzdialenosť. Tomuto účelu slúžilo aj znížené deviate koleso, ktoré sa voľne otáčalo a neprekĺzlo.
Inštrumentálny obsah zahŕňal rádiové komplexné zariadenia, automatizačné jednotky na diaľkové ovládanie, napájacie a termoregulačné systémy, televízne systémy a vedecké prístroje: spektrometer, röntgenový teleskop, rádiometrické vybavenie.
Sovietske lunárne vozidlá boli vybavené dvoma navigačnými kamerami v prednej časti trupu a štyrmi panoramatickými teleobjektívmi.
Hlavné úlohy zariadenia
Zariadenia série E-8 boli navrhnuté tak, aby riešili aplikované problémy ako:
- vypracovanie diaľkového ovládania mobilnej sondy;
- štúdia mesačného povrchu z hľadiska jeho vhodnosti pre pohyb automatických vozidiel;
- testovanie a vývoj základného dopravného systému pre Mesiac;
- štúdia radiačnej situácie na ceste k satelitu Zeme a na jej povrchu;
- v budúcnosti - prieskum hlavných a rezervných oblastí pre pristátie kozmickej lode s ľudskou posádkou a podpora expedície v niektorých fázach, najmä počas pristátia alebo v prípade núdze na Mesiaci.
Bol sovietsky lunárny rover vhodný na to, aby slúžil ako vozidlo pre astronautov? V rámci programu expedície s posádkou sa plánovalo vytvorenie takéhoto stroja. Avšak z dôvodu ukončenia projektunebolo to implementované.
Lunokhods uskutočnil vedecký program na štúdium chemického zloženia a fyzikálnych vlastností pôdy, ako aj na štúdium distribúcie a intenzity röntgenového žiarenia z rôznych vesmírnych zdrojov. Na lokalizáciu lasera zo Zeme bol na palubu vozidiel nainštalovaný rohový reflektor vytvorený vo Francúzsku.
Ovládanie stroja
Systém zabezpečujúci ovládanie lunárnych roverov zahŕňal nasledujúce prvky:
- komplex zariadení na palube samotnej jednotky;
- pozemný komplex NIP-10, ktorý sa nachádza na Kryme, v obci Shkolnoye, kde sa nachádzalo vybavenie vesmírnej komunikácie a riadiace stredisko jednotky s ovládacími panelmi pre členov posádky a miestnosťou na prevádzkové spracovanie telemetrie.
Na tom istom mieste neďaleko Simferopolu bol vybudovaný lunodróm - cvičisko pre výcvik posádok, usporiadané s prihliadnutím na údaje prijaté z Luna-9 a Luna-13.
Vytvorili sa dve posádky, každá s piatimi ľuďmi: veliteľ, navigátor, vodič, palubný inžinier a operátor vysoko smerovej antény. Jedenásty člen kontrolnej skupiny bol záložný vodič a operátor.
Ani jeden sovietsky lunárny rover nikdy nebol na odvrátenej strane Mesiaca kvôli ťažkostiam spojeným s organizáciou komunikácie a kontroly. Taktiež pristátie lodí s posádkou bolo plánované len na viditeľnú stranu.
Lunokhod-0
Celkovo boli vyrobené štyri samohybné lunárne vozidlá. Hneď prvý z nich do cieľa nedosiahol, pretože pri uvedení 19. februáraV roku 1969 došlo k havárii nosnej rakety, ktorá skončila výbuchom po 53 sekundách letu.
Zariadenie stratené pri nehode dostalo kódové označenie „Lunokhod-0“.
Lunokhod-1
Ďalšia sonda tohto typu bola vypustená ako súčasť stanice Luna-17 10. novembra 1970. 17. novembra pristála v západnej oblasti Mora dažďov. Prvý sovietsky lunárny rover začal svoju prácu na Mesiaci po opustení pristávacej plošiny stanice.
Hmotnosť stroja bola 756 kg, rozmery boli 4,42 m dĺžka (s otvoreným solárnym panelom), 2,15 m šírka a 1,92 m výška. Pri pohybe zanechávala stopu širokú 1,60 m. Pohyb po povrchu družice prebiehal 11 lunárnych dní. S nástupom mesačnej noci bol kryt puzdra zatvorený a zariadenie čakalo na nástup dňa v stacionárnom stave.
Pár slov o tom, čo objavil prvý sovietsky lunárny rover na Mesiaci a aké výsledky dosiahol. Pracoval trikrát dlhšie, ako sa plánovalo - do 14. septembra 1971 preskúmal oblasť 80 tisíc m 2 a prešiel celkom 10,54 km. Na Zem bolo prenesených viac ako 20 tisíc televíznych obrázkov a viac ako 200 panorám Mesiaca. Fyzikálne a mechanické testy pôdy boli vykonané viac ako 500-krát a jej chemické zloženie bolo študované na 25 bodoch. Laserová lokalizácia pomocou rohového reflektora, ktorú vykonali sovietski a francúzski vedci, umožnila určiť vzdialenosť k satelitu Zeme s presnosťou 3 metrov.
Lunokhod-2
Spúšťame ďalšiu stanicu série E-8(„Luna-21“) sa uskutočnilo 8. januára 1973. Plavidlo bezpečne pristálo v mori jasnosti 16. januára. Neexistovali žiadne zásadné rozdiely od predchádzajúcej sondy Lunokhod-2, ale v jej dizajne boli urobené určité vylepšenia, berúc do úvahy želania vodiča-operátora.
Na vrchole ľudského rastu na ňom bola nainštalovaná najmä tretia navigačná kamera, ktorá značne uľahčila ovládanie stroja. Niektoré zmeny ovplyvnili aj zloženie prístroja a hmotnosť prístroja už bola 836 kg.
Fotografie zo sovietskeho lunárneho roveru číslo dva už dostali viac ako 80 tisíc. Okrem toho odvysielal 86 televíznych panorám. V podmienkach dosť ťažkého terénu fungovala samohybná sonda 5 lunárnych dní (4 mesiace), prekonala 39,1 km, podrobne študovala pôdne a skalné výbežky Mesiaca. Vzdialenosť k nášmu prirodzenému satelitu bola tentoraz určená s presnosťou 40 cm.
O otázke nájdenia mesačných roverov
V roku 2010 bol prvý sovietsky lunárny rover aj druhý objavený na snímkach americkej Lunar Orbital Probe LRO. V súvislosti s týmito udalosťami sa šírili informácie o údajne „stratených“a teraz „nájdených“zariadeniach sovietskych vedcov. Špecialisti, ktorí pracovali v lunárnom programe ZSSR, zdôrazňujú, že vozidlá sa nikdy nestratili. Ich súradnice boli známe s presnosťou dosiahnuteľnou v tom čase. Lunochod 1 odfotila posádka Apolla 15 z nízkej obežnej dráhy a miesto pristátia Luny 21 odfotili astronauti Apolla 17, navyšetieto obrázky boli použité na navigáciu druhého vozidla.
Pokiaľ ide o fotografie nasnímané stanicou LRO, vďaka ich vysokému rozlíšeniu (0,5 metra na pixel) zohrali významnú úlohu pri objasňovaní súradníc tých miest, kde navždy zostali sovietske mesačné rovery a zastavili ich prácu. Toto spresnenie je dôležité aj preto, že v roku 2005 v súvislosti s vytvorením novej jednotnej selenodetickej siete bola aktualizovaná súradnicová väzba detailov povrchu družice Zeme.
Lunokhod-3
V roku 1977 mala ísť na Mesiac ďalšia samohybná sonda. Predstavoval zásadné vylepšenia navigačného systému. Tretí sovietsky lunárny rover skonštruovaný v roku 1975, plne vybavený a otestovaný, sa však na Mesiac nikdy nedostal. V lunárnych pretekoch, ako aj v iných vesmírnych programoch, bola prvotná priorita daná politickým a ekonomickým, a nie čisto vedeckým motívom. Mimochodom, skutočný vedecký a technologický rozvoj je vo všeobecnosti neoddeliteľný od ekonomiky.
Po roku 1972 USA fakticky ukončili svoj program. Posledná sovietska stanica Luna-24 navštívila družicu Zeme v roku 1976 a doručila z nej vzorky pôdy. Čo sa stalo s posledným strojom? "Lunokhod-3" sa umiestnil medzi exponátmi múzea NPO. Lavočkina, kde je dodnes.
Úloha lunárnych roverov vo vývoji astronautiky
Vôbec prvé mobilné sondy riadené zo Zeme, ktoré navrhli sovietski vedci a inžinieri, boli obrovským prínosom pre technológiuvytváranie automatických medziplanetárnych staníc. Ukázali veľký potenciál a vyhliadky planetárnych roverov pri prieskume a v budúcnosti možno aj pri prieskume iných planét.
Sovietske lunárne rovery preukázali vhodnosť takýchto strojov na dlhodobú prevádzku, schopnosť komplexne študovať dosť veľké plochy na rozdiel od stojacich vozidiel. Teraz sú samohybné sondy určite nevyhnutným nástrojom pre planetárnu vedu. Malo by sa pamätať na to, že „lunárne traktory“sú predchodcami dnešných high-tech jednotiek vybavených palubnými počítačmi a moderným automatickým zariadením, ako aj strojov, ktoré ešte nezanechali stopy na povrchu iných planét.
