Лунные машины
Всем привет! С вами «Музейная среда» и я, директор Музея Транспорта Москвы Оксана Бондаренко.
12 апреля мы отмечаем День космонавтики – дату, ознаменовавшую первый полет человека в космос, который совершил советский космонавт Юрий Гагарин. В честь праздника я расскажу об уникальных машинах советской разработки, которые еще полвека назад бороздили лунные просторы – «Луноходах».
Фото: www.rusvesna.su.
Советский Союз первым отправил на спутник Земли самоходные машины. Этим достижением страна и граждане справедливо гордились. В начале 1970-х годов образ забавного космического «трактора», о котором даже пел Высоцкий, был на пике популярности: «Луноход» красовался на журнальных иллюстрациях, воспроизводился в игрушках и точилках для карандашей. Даже новый для того времени городской автобус ЛиАЗ-677 тоже прозвали «луноходом». Возможно, он получил почетную кличку за добродушный внешний вид, а возможно и за «походку» вперевалку, когда его кузов раскачивался в такт неровностям дороги.
Амбициозная программа, достойно открывшая новую эры освоения космоса удачной высадкой на соседней планете небольшого телеуправляемого вездехода 17 ноября 1970 года, конечно, началась гораздо раньше – в самом конце 1957 года. Представьте смелость советских космических конструкторов: только-только на орбиту был отправлен первый искусственный спутник Земли, а они уже берутся за куда более сложную задачу – освоение Луны. Работа в этом направлении велась постепенно: создавались аппараты для подлета к цели, облета Луны и лишь потом планировалась высадка земного гостя.
До определенного момента никто даже не представлял какого рода прилунение ждет земной аппарат: в числе прочих была популярной теория о поверхности Луны, покрытой многометровым слоем пыли, в которой спускаемая капсула может просто утонуть.
«Луноход» был весьма небольшим аппаратом, меньше микролитражного автомобиля. Фото: www.topkits.ru.
Изначально лунной программой занималось главное по космосу ОКБ-1 Сергея Павловича Королева. Но в связи с большой нагрузкой по основной задаче, связанной с полетами человека, с 1965 года межпланетным направлением озадачили Машиностроительный завод имени С.А. Лавочкина, расположенный в подмосковных Химках. К моменту передачи дел разработка будущего лунохода шла уже пять лет.
Понимая, что любые сомнения по поводу характера лунной поверхности до её контактного изучения будут лишь оттягивать начало работ над луноходом, Сергей Павлович Королев приказным порядком «установил», что Луна твердая. Чем сразу отменил задачу по «удержанию» самоходной машины «на плаву» в массе космической пыли. Осталось лишь определиться – какой тип движителя выбрать: коленный, гусеничный, или может быть, шнекороторный?
К лунному «трактору» также предъявили серьезные весовые ограничения, связанные с возможностями ракеты-носителя. Общий вес лунохода не должен был превышать полтонны, причем основная масса приходилась на герметичный корпус с оборудованием. На ходовую часть, служившую для перемещения, оставалось не более 100 кг. На этом пункте Научно-исследовательский тракторный институт, который первоначально занимался разработкой двигателя, заявил, что уложиться в данный параметры невозможно. Тогда работу над ходовой частью перепоручили военному ВНИИ-100 из Ленинграда, который специализировался на танках.
Испытания макетного образца будущего лунохода. Фото: www.rg.ru.
Военные предложили использовать гусеницы как наиболее понятный и универсальный вариант передвижения по неустойчивой поверхности.
Все решилось 3 февраля 1966, когда впервые в мировой истории межпланетная станция «Луна-9» произвела успешную посадку на спутник Земли. Тогда выяснилось, что лунный грунт вполне твердый и с минимумом пыли.
В результате полученных данных от гусениц решили отказаться в пользу более мобильных восьми ведущих колес с приводом от индивидуальных электромоторов. Почему именно восьми? В случае изменения концепции в сторону гусениц их можно будет надеть на этот набор колес.
К осени 1966-го эскизный проект лунохода утвердили. Основной задачей лунной машины стало изучение грунта, магнитного поля и фотосъемка поверхности.
Необходимое оборудование для исследований пряталось в герметичном корпусе. В нерабочем, «спящем» состоянии он накрывался теплоизолирующей крышкой, в откинутом положении служившей также солнечной панелью, вырабатывающей в течение долгого лунного дня (это две земных недели) энергию для работы и передвижения машины. Миссия планировалась продолжительностью три месяца.
Для дистанционного управления «Луноходом» с Земли стали подбирать и тренировать операторов. Одним из условий приема в команду было отсутствие навыков управления любыми моторными машинами, вплоть до тракторов и мопедов. Считалось, что земной опыт может привести к переоценке возможностей езды в совершенно иных условиях. Каждый экипаж, работавший посменно через два часа, состоял из пяти человек: водителя, штурмана, оператора антенны, направленной на Землю, бортинженера и командира.
Команда операторов «Лунохода» за пультами управления. Фото: www.vesvks.ru.
Тем временем, в рамках подготовки полета советского человека на Луну, разработчики лунохода получили дополнительную задачу – поддержку обитаемой миссии.
Предполагалось, что перед стартом космонавта к спутнику Земли, на Луну отправят сразу два лунохода. Их целью станет изучение местности в предполагаемой точке прилунения основного и запасного обитаемых модулей и наведение космической капсулы с человеком радиомаяками. Запасной модуль прибывал на Луну без космонавта – его запускали с целью возможной эвакуации человека, если с первым посадочным аппаратом случится проблема.
Заодно луноход мог служить средством аварийного перемещения космонавта от одного модуля к другому. Неспешно, со скоростью не более 2 км/ч, но все же лучше, чем ногами. Процесс ручного управления луноходом напоминал земные тележки-электрокары, который развозил багаж на вокзалах: космонавт стоял на приступке спереди, изменяя курс и скорость рычагами по бокам.
К сожалению, отправка советского человека на Луну сильно запаздывала по срокам, а после высадки американцев вообще была отменена, поэтому луноходу так и не пришлось работать на поддержку этой миссии.
Зато автоматическая лунная программа, напротив, развивалась очень хорошо, и первый луноход отправили в точку назначения в январе 1969 года. Но из-за разрушения обтекателя ракеты-носителя полет не продлился и одной минуты и до Луны не добрался.
«Луноход» в ручном режиме управления. Фото: www.starcatalog.ru.
Неудача с последующей работой над ошибками сдвинула повторный запуск почти на два года. За это время на Луну успели высадиться американцы, но досадный проигрыш в космической гонке все же не стал поводом для сворачивания лунной программы. Ведь автономный луноход значительно расширял поле исследований, он мог удалиться от места посадки на десятки километров.
Следующее перемещение «Лунохода» в космическом пространстве с помощью модуля «Луна-17» прошло несравненно удачнее: первое земное транспортное средство выкатилось на поверхность спутника Земли в 9 часов 28 минут 17 ноября 1970 года. Это был успех!
За первый лунный световой день «Луноход» прошел около 200 метров: находившийся за 300 тысяч километров экипаж лунной машины только осваивал управление. А оно оказалось совсем не простым: ведь смонтированная в носу космического вездехода телекамера передавала не живое изображение, а статическую картинку. Вдобавок, с задержкой на несколько секунд. Так что вести «Луноход» приходилось практически на ощупь. Далее темп стал нарастать. Рекордное достижение составило два километра за лунный день.
В не менее длинную лунную ночь луноход залегал в «спячку»: солнечные батареи не могли вырабатывать энергию без света. Чтобы машинка не замерзала при наружной температуре в минус 300 градусов, её внутренности обогревались изотопной «печкой». Но запасы радиоактивного топлива не были вечными: когда они истощились, «Луноход» замерз и перестал выходить на связь. Это произошло 14 сентября 1971 года.
«Луноход-2» получил усовершенствованную систему «зрения» с дополнительной камерой на уровне человеческого роста. Фото: www.ria.ru.
Героический вездеход-исследователь перекрыл изначальные планы втрое. Ведь взамен запланированных трех месяцев аппарат проработал десять, проехав за это время более 10 км. Миссию следовало считать более чем успешной.
На смену «Луноходу-1» уже готовился «Луноход-2». Согласно планам очередную лунную машину предполагалось запускать в путешествие раз в два года.
«Луноход-2» съехал с аппарели спускаемого аппарата 16 апреля 1973 года. Но вот эта миссия миссия сразу принесла проблемы. При приземлении отказала навигационная система и луноход неудачно скатился в оказавшийся рядом кратер. Тогда он смог выбраться и продолжить освоение окрестностей, ведь опыт земного экипажа стал куда лучше, чем при первой экспедиции. За четыре неполных месяца работы «Луноход-2» прошел примерно 40 км. Темпы передвижения по сравнению с «Луноходом-1» выросли в несколько раз.
Серьезная проблема произошла 9 мая. Исследуя один из кратеров, «Луноход-2» неудачно заехал в пропущенную операторами яму. Дали задний ход, и аппарат зачерпнул пыль со стенки кратера, откинутой в рабочее положение солнечной панелью.
Это был приговор: липкая космическая пыль наглухо покрыла поверхность солнечной панели и машина перестала получать энергию. На этом вторая экспедиция преждевременно завершилась.
В то время уже шли работы по «Луноходу-3», но, как оказалось, ему так и не удалось оторваться от Земли.
Вначале запуск отложили из-за приоритетных работ над марсианской программой, затем сказалась нехватка требуемых ракет-носителей, которые пошли на массовые запуски спутников связи.
Постепенно лунные дела уже стали пройденным этапом советского космоса, и «Луноход-3» переместился в музей создавшего его предприятия.
Точилки для карандашей в виде лунохода были у многих советских детей. Фото: www.moost.ru.
Различные макеты-копии «Луноходов» сегодня можно увидеть и в других музеях: например, в музее Космонавтики перед входом на ВДНХ, да и на самой выставке в павильоне «Космос».
А следующий автоматический лунный странник появится на поверхности спутника нашей планеты только спустя 40 лет после окончания миссии «Лунохода-2». Это будет китайский «Юйту-1». Правда, эта машина проработала куда меньше советских аналогов, потеряв подвижность всего через 40 дней.