Газета «Наш
Мир» Так же не обошли и «мелкие» нужды учёных. Им нужна была дешёвая, надёжная, удобная и простая в обслуживании маленькая ракета для геофизических и метеорологических исследований способная подниматься на сотню километров над поверхностью Земли. Такая ракета так же была создана. Была даже ракета, запускаемая с борта наших научных лайнеров
Спутники на все случаи жизни
Развёртывая свою космическую программу, СССР подошёл к её реализации широкомасштабно и очень эффективно, оптимально, определив задачи и цели, которые будут выполнять космические объекты, унифицировав их, сильно упростив задачу ученых и инженеров.
Каких целей страна и её учёные собираются достичь, запуская те или иные объекты?
Первое - изучить ту среду, в которой будут работать все последующие космические аппараты. Надо было изучить воздействие многочисленных факторов космоса, от излучений до гипотетической метеоритной опасности. Это знание позволило бы конструировать достаточно надёжные и долговечные спутники, избегая ненужных потерь и затрат.
Второе - изучить воздействие космического полёта на живые организмы. Очевидно, что рано или поздно в Большой Космос полетят люди. Нужно было точно знать к чему их готовить, от чего и как защищать.
Третье– решение широкого спектра практических хозяйственных задач, от предсказания погоды (метеоспутники), до обеспечения глобальной связи (спутники связи).
Четвёртое – испытание новой техники, которая должна была быть потом использоваться для исследований в космосе, например, испытания приборов навигации и управления. Испытывались новые типы двигателей (в частности электроракетные), новые энергосиловые установки для электропитания – солнечные батареи и ядерные реакторы.
Уже второй спутник выполнил существенную часть первой задачи, а следующие за ним в тех же пятидесятых специализированные биоспутники, с возвращаемыми на Землю капсулами, начали выполнять второе направление.
Начиная с первых пусков ИСЗ стало ясно, что делать разные по типу эксперименты на одном спутнике или, напротив, делать под каждый эксперимент отдельный спутник, будет очень накладно. Из этого следовало, что надо разработать серийные платформы – связанные единым целым специализированные блоки под решение вполне конкретного круга задач и выполнения вполне конкретного типа экспериментов. Именно такими платформами были серии спутников «Космос» и «Интеркосмос».
Создание универсальной платформы позволило, для выполнения некоторых программ запусков, использовать единый корпус, стандартный состав служебных систем, общую схему управления бортовой аппаратурой, унифицированную систему энергопитания и ряд других унифицированных систем и устройств. Это сделало возможным серийное промышленное изготовление «Космос» и комплектующих систем, упростило подготовку к запуску спутников, значительно удешевило проведение научных исследований.
Несмотря на то, что все спутники серии имели одно название и различались лишь номером, на их базе была выполнена такая масса разнообразнейших исследований, которая даже в толстой книге не поддаётся краткому описанию. С помощью таких универсальных платформ СССР смог поставить исследование космического пространства на поток.
Жившие в СССР в то время прекрасно помнят, как постоянные сообщения о запуске очередного спутника стали такой обыденностью, что вообще никого не удивляли. Наши «Космосы» и «Интеркосмосы» исследовали ближний и дальний Космос, проводили технологические эксперименты и испытания перспективной техники. Например, автоматической стыковки двух аппаратов в космосе, возвращаемых космических аппаратов большой массы и объема, узлов «Луноходов», будущих спутников связи и многое, многое другое.
И, естественно, так как производились именно серийные платформы запускаемые серийными специализированными ракетами-носителями, то эти исследования обходились стране в сотни раз дешевле, чем аналогичные программы США. Это очередной раз показывает огромное экономическое и научное преимущество социалистического общества.
По причине передового общественного устройства СССР был впереди всей планеты, вместе взятой, в области исследования космического пространства.
Это сейчас, с развалом экономики России, космические исследования стали для страны непомерной тяжестью, потому что всё сразу подорожало в десятки и сотни раз. Чему удивляться, если равняемся же на неэффективную грабительскую экономику Запада?
Спутники серии «Космос» и «Интеркосмос»
Для запусков более тяжёлых модификаций используются РН «Союз» и «Протон». Некоторые «Космосы» до 1964 года запускались РН «Восток».
С запусков искусственных спутников Земли "Космос" началось сотрудничество социалистических стран в изучении космического пространства. Основной задачей запущенного в декабре 1968 года спутника "Космос-261" явилось проведение комплексного эксперимента, включающего прямые измерения на спутнике, в частности характеристик электронов и протонов, вызывающих полярные сияния. В этой работе принимали участие научные институты и обсерватории НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, СРР, СССР и ЧССР. В экспериментах на спутниках этой серии участвовали также специалисты Франции, США и др. С него началась программа «Интеркосмос» и соответствующие ей по названию спутники - серия ИСЗ для проведения совместных экспериментов ученых социалистических стран в изучении Земли из космоса. «Интеркосмосы» созданы на базе одной из модификаций унифицированного спутника серии – «Космос». Серия «Интеркосмос» является характерным примером общей технической стратегии для всех космических аппаратов СССР.
«Интеркосмос-1» был запущен 14.10.1969. Были «Интеркосмос» солнечные – «Интеркосмос-1, -4, -7, -11, -16, -Коперник-500» - для исследований излучений Солнца; ионосферные – «Интеркосмос-2, -8, -12, -19,-Болгария-13ОО» и магнитосферные – «Интеркосмос-3,-5, -6, -10, -13, -14, -17, -18» - для изучения атмосферы Земли, низкочастотных электромагнитных излучений, радиационного пояса Земли, космических лучей, связи магнитосферы с ионосферой (спутник «Интеркосмос-6» имел возвращаемый на Землю отсек с научной аппаратурой); географические «Интеркосмос -20, -21» - для исследования Земли (суши, океана и его связи с атмосферой).
Спутник «Интеркосмос» состоит из герметичного цилиндрического корпуса из алюминиевого сплава и двух полусфер. Научная аппаратура размещается в верхней полусфере или снаружи цилиндрической части корпуса на специальных штангах; в цилиндрическом отсеке располагается служебная аппаратура; в нижней полусфере - системы энергопитания. На поверхности цилиндра крепятся панели солнечных батарей, блоки солнечных датчиков, внешние части системы ориентации и антенно-фидерные устройства. Масса спутников «Интеркосмос» от 200 до 1300 кг.
Искусственный спутник «Интеркосмос-15» (запущен 19.6.1976) - космический аппарат нового типа, предназначен для широких научных исследований (последующие спутники «Интеркосмос», за исключением «Интеркосмос-16», на базе этого космического аппарата). Во время полета спутника «Интеркосмос-15» были испытаны новые системы и агрегаты спутника, в т. ч. созданная специалистами ВНР, ГДР, ПНР, СССР и ЧССР телеметрическая система (ЕТМС), позволяющая обеспечивать прием научной информации с борта спутника «Интеркосмос» на наземных приемных пунктах, расположенных на территориях социалистических стран, участвующих в совместных экспериментах в космосе. От спутника «Интеркосмос-18» был отделен чехословацкий малый научный спутник «Магион». Цель совместного полета этих спутников – исследования пространственной структуры низкочастотных электромагнитных полей в околоземном пространстве. Синхронно со спутниковыми экспериментами проводились согласованные измерения на ионосферных и солнечных обсерваториях стран - участниц сотрудничества.
На искусственных спутниках Земли «Интеркосмос-20, -21» начались испытания экспериментальной телеметрической системы сбора и передачи научной информации, созданной специалистами ВНР, ГДР, СРР, СССР и ЧССР и предназначенной для сбора информации с наземных и морских измерительных пунктов (буев) и передачи ее через центральную станцию приема потребителям. Эксперименты, проведенные на спутниках серии «Интеркосмос», дали важные научные результаты в области физики Солнца, верхней атмосферы, ионосферы и магнитосферы Земли.
В этой обыденности серийного потока отражалось та великая идея которая лежала в основе идеологии Справедливого Общества Будущего – идея Космического Человечества, поэтому СССР пришёл в космос навсегда и нынешний развал страны – лишь обидный перерыв в нашем общем движении к звёздам.
Под конец своего существования в Советском Союзе предлагался проект запуска очень больших спутников на геостационарную орбиту с помощью РН «Энергия». С помощью этой РН на геостационар можно доставить спутник весом до 18т. Этим предполагалось полностью закрыть не только текущие нужды по ретрансляции сигналов с Земли, но даже отдалённые перспективные. Для полного удовлетворения нужд по передаче информации в масштабах всего мира достаточно было всего трёх таких спутников. СССР мог получать огромные средства, предоставляя всем странам мира дешевый доступ к таким каналам связи. (намного дешевле американского)
Станция «Зонд»
Станция «Зонд» также была специализированным аппаратом.
На ней испытывались различные узлы космических аппаратов и отрабатывались те режимы полётов, которые предполагались в перспективных разработках и проектах. В частности, несколько станций «Зонд» облетели Луну и сфотографировали её обратную сторону с возвратом и мягкой посадкой возвращаемого аппарата на Землю.
АМС "Зонд"
«3онд-4» - «Зонд-8» существенно отличались по конструкции от предыдущих космических аппаратов «Зонд», обладали значительно большей массой, предназначались для отработки техники полетов к Луне с возвращением на Землю. Проект космического аппарата разработан в 1965 году. Масса космического аппарата 5,2-5,5 т, максимальная длина по корпусу (на орбите искусственного спутника Земли) 5 м, при полете к Луне - 4,5 м, максимальный диаметр 2,72 м. Космические аппараты имели приборно-агрегатный отсек и спускаемый аппарат сегментально-конической формы (масса 2,9-3,1 т, диаметр 2,17 м) с теплозащитным покрытием, в котором размещались научные приборы (в т. ч. фотоэмульсионная камера для исследования космических лучей), фотоаппаратура, приборы для радиосвязи, терморегулирования и энергопитания, система управления спуском, парашютная система, объекты биологических экспериментов. Спускаемый аппарат обладал аэродинамическим качеством (~0,3) для управляемого спуска в атмосфере; перегрузка на траектории спуска была 4-7.
Схема посадки "Зонда" с использованием аэродинамики
Тепловая защита спускаемого аппарата модернизирована и рассчитана на высокие температуры при входе в атмосферу со 2-й космической скоростью. Система приземления включает основной парашют (площадь 1000 м2) и ракетный двигатель мягкой посадки. Последняя ступень ракеты-носителя с космическим аппаратом выводилась на промежуточную геоцентрическую орбиту (высота в перигее 187 км, в апогее 219 км, наклонение 51,5°), с которой стартовала к Луне. После облета Луны космический аппарат возвращался к Земле со 2-й космической скоростью, тормозился, спускаемый аппарат отделялся от космического аппарата и совершал посадку в заданном районе. Расчетная продолжительность автономного полета 7-8 суток. Научные исследования: фотографирование Земли и Луны, исследование радиационной обстановки на трассе полета и в окололунном пространстве; изучение многозарядной составляющей первичных космических лучей в области больших зарядов; биологические эксперименты с различными объектами - черепахами («Зонды-5-7»), насекомыми, растениями, бактериями; определение элементного и изотопного составов солнечной атмосферы, фотометрирование некоторых звезд.
Схема полета "Зонд-5"
Для американцев такая петля нашего «Зонда», была весьма неприятным сюрпризом. Так как показала, что советская ракетно-космическая техника реально может послать экипаж к Луне, а американцы к осуществлению своего Лунного проекта тогда только приступили.
Станции «Луна» и Автоматические Межпланетные Станции
Самым известным и самым ярким примером специализированных космических аппаратов служат станции «Луна» и АМС. Как правило, наши инженеры старались разрабатывать серийные аппараты для дальних полётов. Используя серийную платформу удешевлялись пуски и ко всему прочему, отработанность этих платформ сводила неприятные неожиданности в их эксплуатации к минимуму. Серия аппаратов «Венера» оказалась настолько надёжной, что поучаствовала в проекте «Венера-Галлей», когда после пролёта Венеры и сброса на её поверхность спускаемого аппарата, орбитальный блок продолжил свой полёт и вышел в непосредственной близи от кометы Галлея. Им впервые в мире были получены снимки ядра кометы.
Успехи космической программы СССР
«Лунники»
Парад достижений под маркой «впервые в мире», как уже говорилось выше, на запуске первого спутника и первого космонавта не ограничился. Наши аппараты первыми достигли поверхности иного небесного тела - Луны.
Сначала, для отработки всей схемы полёта к Луне, и предварительной разведки траектории были запущены несколько станций «попадающих» в Луну.
«Луна-1» - первый в мире космический аппарат, запущенный в район Луны 2.1.1959. Пройдя вблизи Луны (5-6 тыс. км от ее поверхности) 4.1.1959, аппарат вышел из сферы действия земного тяготения и превратился в первый искусственный спутник Солнца. По сути, этот аппарат, выйдя из сферы действия Земли в межпланетное пространство, стал первым в мире межпланетным космическим аппаратом. Конечная масса последней ступени ракеты-носителя с космическим аппаратом «Луна-1» 1472 кг (масса контейнера с аппаратурой 361,3 кг). На аппарате размещались радиоаппаратура, телеметрическая система, комплекс научных приборов и другое оборудование, предназначенное для изучения интенсивности и состава космических лучей, газовой компоненты межпланетного вещества, метеорных частиц, корпускулярного излучения Солнца, магнитного поля. На последней ступени ракеты-носителя была установлена аппаратура для создания натриевого облака - искусственной кометы. При полете «Луны-1» впервые была достигнута вторая космическая скорость и получены сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В мировой печати космический аппарат «Луна-1» получил название «Мечта».
После неё следующий аппарат «Луна-2» был запущен уже с вымпелом на борту.
Аппарат «Луна-2» и последняя ступень ракеты-носителя 14.9.1959 достигли поверхности Луны (район Моря Ясности, вблизи кратеров Аристил, Архимед и Автолик) и доставили вымпелы с изображением Государственного герба СССР. Конечная масса космического аппарата с последней ступенью ракеты-носителя 1511 кг (масса контейнера с научной и измерительной аппаратурой 390,2 кг). Исследования, проведенные с помощью «Луны-2», показали, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационного пояса.
Подлётная скорость «Луны-2» была такова, что гарантировалась сохранность вымпела. Таким образом СССР успешно «застолбил свой приоритет». Возможно, наши потомки, осваивая Луну, найдут тот вымпел и установят его в своём Лунном городе в «Музее Первопроходцев».
А тогда наши инженеры шутили – «мы обстреляли Луну… и успешно попали».
Также было получено впервые в мире изображение её обратной стороны, которая с Земли никогда не видна и которую астрономы Земли не чаяли когда-либо увидеть воочию. Это было осуществлено с помощью аппарата «Луна-3», который был запущен 4.10.1959.
(в то время американская ракетная техника была настолько слаба, что американцы о таком даже и не мечтали, а с завистью наблюдали за советскими успехами).
Ну и конечно, самым сильным достижением первых полётов к Луне стала мягкая посадка аппарата на её поверхность.
И опять, впервые в мире это сделал наш, советский, космический аппарат «Луна-9».
Вполне естественно, что перед «Луной-9», совершившей мягкую посадку, были запущены несколько аппаратов, с целью отработки всей технологии мягкой посадки.
«Луна-9» была запущена 31.1.1966. Во время полета к Луне, продолжавшегося 3,5 суток, была проведена коррекция траектории полета. На высоте 75 км от поверхности Луны (за 48 с до посадки) была включена двигательная установка, которая обеспечила гашение скорости с 2600 м/с до нескольких м/с.
Рис. Схемы посадки «Луны-9»
Кстати с Луной-9 связана забавная история: когда наши инженеры стали планировать мягкую посадку на Луну, то тут же встал вопрос о характере грунта на Луне -многие учёные считали, что Луна укрыта толстенным слоем тончайшей пыли, которая настолько тонка, что аппарат в ней просто утонет. Споры были настолько жаркими, что Королёв был вынужден полностью взять ответственность на себя. Он взял листок бумаги и написал на ней короткую фразу «Луна твёрдая. Королев». Этот листок лёг в основу технического задания на создание посадочного модуля «Луны-9».
Спускаемый аппарат «Луны-9» совершил посадку 3.2.1966 в Океане Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с Лунными координатами 64°22' з. д. и 7° 08' с. ш. С космическим аппаратом было проведено 7 сеансов радиосвязи общей продолжительностью свыше 8 ч для передачи научной информации. Телевизионные изображения поверхности Луны передавались в течение четырех сеансов при различных условиях освещенности. Длительность активного существования аппарата на поверхности Луны составила 46 ч 58 мин 30 с. Панорамы лунной поверхности, полученные при различных высотах Солнца над горизонтом (7, 14, 27 и 41°), дали возможность изучить микрорельеф лунного грунта, определить размеры и форму впадин и камней.
Вслед за «Луной-9» был запущена 31.3.1966 «Луна-10» - первый (опять впервые в мире!) искусственный спутник Луны.
Он активно просуществовал, до выработки ресурса аппаратуры 56 суток. Вслед за ней 24.8.1966 и 22.10.1966 последовали «Луна-11» и «Луна-12» которые также стали искусственными спутниками Луны. «Луна-12», имея на борту фототелевизионную систему, передала множество крупномасштабных изображений поверхности Луны, в том числе и её обратной стороны. Эти снимки позволили впоследствии сделать Лунный глобус, который можно видеть ныне в любой средней школе.
Обратите внимание, при случае, если его будете разглядывать – все названия объектов на обратной стороне Луны – наши, советские, по праву первооткрывателей.
Луна-13 был вторым в мире космическим аппаратом, совершившим мягкую посадку на поверхность Луны, запущен 21.12.1966. Масса 1620 кг. 24.12.1966 спускаемый аппарат (масса 112 кг) совершил мягкую посадку в районе Океана Бурь в точке с координатами 62°03' з. д. и 18°52' с. ш. Спускаемый аппарат был оснащен: механическим грунтомером-пенетрометром для определения прочности наружного слоя грунта; радиационным плотномером; динамографом для регистрации длительности и значения перегрузки, возникающей при посадке станции; приборами для измерения теплового потока от лунной поверхности; счетчиками для регистрации корпускулярного излучения. На Землю передано 5 панорам лунной поверхности, снятых при различных высотах Солнца над горизонтом - от 6 до 38°.
Снимки поверхности Луны переданные «Луной-9» и «Луной-13» вызвали во всём мире культурный шок, который серьёзно изменил взгляды на мир. Это был самый настоящий ПЕРЕВОРОТ в представлениях людей и о себе, и о мире. Человек скачком почувствовал себя уже не чем-то мелким и приземлённым, а «человеком космическим», который может то, что ранее считалось невозможным в принципе и вызвали этот переворот наши «Лунники». Два западных автора по этому поводу написали целую книгу, ныне очень знаменитую и за рубежом и у нас – «Футуршок».
Кстати, малоизвестный факт: этот переворот с крушением стереотипов среди даже научной общественности начался уже с запуска первого искусственного спутника Земли, когда вспомнили широко известное на Западе произведение одного из их учёных – Винсента Ван дер Вули. Он «на пальцах доказал», ещё в 1949 году, что запуск ИСЗ невозможен в принципе!
В 1957 году запуск Спутника лишь поколебал те представления и связанную с ними философию. Но снимки переданные «Лунами 9-12» окончательно добили эти стереотипы, вызвав обвал и тот самый Футуршок. Мир изменился.
Следующей задачей, которую решили наши учёные, это доставка лунного грунта на Землю. Сделано было это также изящно и очень дёшево, как и предыдущие запуски.
«Луна-16» - космический аппарат, совершивший рейс Земля-Луна-Земля и доставивший на Землю образцы лунного грунта. Запущен 12.9.1970. 17 сентября аппарат вышел на круговую селеноцентрическую орбиту. Масса 5727 кг, при посадке на Луну 1880 кг. Космический аппарат состоял из двух основных частей - унифицированной посадочной ступени (общей для всех космических аппаратов третьего поколения, кроме «Луна-19» и «Луна-22») и приборного торового отсека со взлетной ступенью (возвратной ракетой) Луна-Земля.
Посадочная ступень состояла из двигательной установки КТДУ-417 с блоком основных баков, двух сбрасываемых отсеков, приборных отсеков и посадочного устройства. После формирования предпосадочной орбиты с низким периселением 21.9.1970 произведена мягкая посадка в районе Моря Изобилия в точке с координатами 56° 18' в. д. и 0° 41' ю. ш.
Грунтозаборное устройство (буровой снаряд имел внешний диаметр 26 мм, внутренний 20 мм, длину 370 мм, ход 320 мм) обеспечило бурение и забор грунта в возвращаемый аппарат. Старт взлетной ступени был произведен по команде с Земли 21.9.1970 (включением КРД-61). 24 сентября возвращаемый аппарат был отделен от приборного отсека ракеты и совершил мягкую посадку на Землю в 80 км юго-восточнее Джезказгана. Масса грунта, доставленного на Землю, - 105 г.
Схема забора грунта Луной-16
То же повторилось в полётах Луны-22 и 24. Этих трёх рейсов с лунным грунтом оказалось достаточно даже для самых широкомасштабных научных исследований грунта и выводов относительно его природы.
Ну и самым замечательным достижением в Лунной эпопее были «Луноходы». К тому времени, когда они были запущены, уже состоялась успешная высадка американцев на Луну в рамках программы «Аполлон».
В виду того, что вся программа «Аполлон» носила ярко выраженный «престижный» характер, то уже изначально, на стадии её планирования, у учёных возникли серьёзные сомнения в её научной «рентабельности». Уже по той схеме полётов, что была запланирована, достаточно большого выхода научной информации с одного доллара вложений не предполагалось.
Конечно, космонавты привезли на землю грунт и множество фото, но так как они серьёзно были привязаны весьма ограниченным ресурсом скафандров к спускаемому аппарату «Орёл», то далеко уйти от него не могли. А для широких научных исследований, нужно было обследовать на Луне большие площади, провести большое количество научных экспериментов, а для тех самых экспериментов нужны приборы, которые надо космонавту носить с собой и большое количество времени. Эту проблему не решили и их «лунные автомобили» «Ровер». Всё равно, лихо погонять по лунной пыли, и отойдя подальше зачерпнуть совок другой грунта, для серьёзных исследований было недостаточно. Опять таки – время поджимало.
Вид Луны с Лунохода
С этой проблемой, очень хорошо справились наши Луноходы-1 и –2. Они каждый несли с собой большое количество аппаратуры и передвигались не в пример более резво, чем плюгавый американский аналог нашего лунохода их марсоход «Обсервер». Если американский марсоход мог выдавать аж целых 10см/ч (сантиметров(!) в час), то наш Луноход мог передвигаться со скоростью 5-10 км/ч(километров в час). Более того, нашими учёными был создан и марсоход, с подобными характеристиками. При этом советский был автономным роботом, а американский в этом является худшей копией старого советского лунохода, который полностью управлялся оператором с Земли.
К сожалению, запустить этот чудо-аппарат в нашей современной Россиянии "не хватило денег". Создан марсоход был уже во времена Горбачёвского предательства. Поначалу его планировалось запустить в 1994 году (это при СССР). Но к тому времени, СССР уже ликвидировали. Документация по этому уникальному аппарату была передана США, которые даже не сумели ей воспользоваться.
Советский Марсоход
Единственный старт космического аппарата с марсоходом на борту в 1998г. завершился аварией. Не сработала третья ступень РН. Специалисты подозревают эта крайне необычная для РН «Протон» авария, была диверсией американцев - именно они навязали нам решение устанавливать на наши РН их системы управления.
Но не будем о грустном. Что бы то ни было, мы надеемся, и активно содействуем тому, что Россия всё равно оправится от горбачёвско-ельцинского погрома. А оправившись нам понадобятся также и наши прежние достижения, чтобы опираясь на них идти дальше.
Сейчас же – об одном из самых замечательных наших достижений – о Луноходах.
Луноходы
Вот что пишется о наших Луноходах в электронной энциклопедии «Русский космос».
«Луноход» - транспортное устройство, управляемое автоматически или космонавтами, 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.
Фото посадочной ступени «Луны-17» с борта «Лунохода».
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 движении. Пройденный путь определяется по числу оборотов ведущих в 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;
фото лунной поверхности с лунохода
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.
Для того, чтобы получить количество информации хотя бы приблизительно такое же как получили наши учёные «выкатив» на Луну наши «Луноходы», американцам понадобилось бы совершить не 5, а в десятки раз большее количество экспедиций «Аполлонов».
К тому же все запуски стоили нашей стране в сотни раз меньше, чем их шумная и, как теперь выясняется, никчёмная (если не считать рекорда – первого посещения человеком Луны) с научной точки зрения, экспедиция.
По этому поводу в те времена среди учёных мира даже гуляла шутка: «Американцы послали на Луну вагон, а русские – маленькую тележку. В результате американцы получили полезной информации – маленькую тележку, а русские – вагон и маленькую тележку. Вывод: американцы богаче, а русские – умнее».
Первый Штурм Марса
Далее после Луны, были осуществлены также впервые в мире межпланетные полёты к планетам Марс и Венера. Их осуществили соответственно АМС «Марс» и «Венера».
«Марс-1» запущен 1.11.1962; масса 893,5 кг, длина 3,3 м, диаметр 1,1 м.
|
