Картина А.Соколова «Луноход-2»
| 8 января 1973 года 06:55:38 - старт коррекция 12 января 1973 года - КА вышел на орбиту ИС Луны 15 января 1973 года 22:35 - посадка на Луну 16 января 1973 года 01:14 - на поверхность сошёл "Луноход-2" |
«Луна-21». 8 января в 9 час 55 мин состоялся запуск автоматической станции (АС) «Луна-21». На ее борту находился автоматический самоходный аппарат «Луноход- 2» (рис. 1). АС «Луна-21» стартовала к Луне с орбиты ИСЗ. Для обеспечения выхода станции в расчетную точку окололунного пространства 9 января была осуществлена коррекция траектории полета. При подлете к Луне 12 января была проведена операция торможения, и станция перешла на селеноцентрическую орбиту со следующими параметрами: минимальная высота над поверхностью Луны - 90 км, максимальная - 110 км; наклонение орбиты к плоскости лунного экватора - 60°; период обращения вокруг Луны 1 час 58 мин. Согласно программе полета, 13 и 14 января были проведены коррекции окололунной орбиты. АС «Луна-21» стала обращаться по эллиптической орбите с минимальным удалением от поверхности Луны 16 км. Сход с орбиты и посадка станции были выполнены с помощью унифицированной посадочной ступени. 16 января в 01 час 35 мин автоматическая станция «Луна-21» совершила мягкую посадку на поверхность Луны на восточной окраине Моря Ясности, внутри кратера Лемонье. Точка посадки имеет координаты 25°51' с. ш. и 30°27' в. д. В 04 час 14 мин «Луноход-2» по трапу сошел на поверхность Луны и приступил к выполнению программы научно-технических исследований и экспериментов. Масса «Лунохода-2» составляла 840 кг. На луноходе и посадочной ступени установлены Государственный флаг СССР, вымпелы с барельефом В. И. Ленина, изображением Государственного герба СССР и надписью «50 лет СССР».
Программа работы лунохода была составлена в соответствии с главной комплексной научной задачей совместного изучения вариаций основных физико-химических свойств поверхности в зависимости от геолого-морфологической обстановки в зоне перехода морского района Луны в материковый. В эту задачу входило получение геолого-морфологических и топографических данных, изучение магнитного поля, химического состава поверхностного слоя и физико-механических свойств грунта, а также оптических' свойств поверхности. Для получения научной информации на луноходе были установлены магнитометр, рентгеноспектральный прибор для анализа химического состава лунного грунта, прибор для оценки физико-механических свойств грунта; в поле зрения панорамных камер были введены специальные фотометрические марки, представляющие собой пластинку с 39 полями, обладавшими различной отражательной способностью.
Проведение геолого-морфологических и топографических исследований местности выполнялось на основе съемки лунного ландшафта, в которую входило получение телевизионных панорам и снимков, а также данных о длине пройденного пути и положения аппарата на лунной поверхности. На борту лунохода были установлены также приборы, предназначенные для решения и других научных задач. Это астрофотометр, измеряющий светимость лунного неба, радиометр, измеряющий характеристики космического излучения, фотоприемник «Рубин-1», служащий для проведения экспериментов по лазерной пеленгации лунохода, а также французский уголковый отражатель лазерного излучения.
В отдельные системы «Лунохода-2» были внесены изменения и усовершенствования по сравнению с теми, что применялись на «Луноходе-1». В частности, была повышена частота передачи телевизионных изображений курсовых телекамер, при этом одна из них была поднята на кронштейне, что улучшило обзор впереди лежащей местности. Значительно более высокой стала четкость принимаемых изображений. Методика исследований лунной поверхности с помощью «Лунохода-2» была разработана на основании опыта, накопленного при работе самоходного аппарата «Луноход-1». Она сочетала детальные исследования отдельных участков поверхности и маршрутные исследования по всей трассе движения аппарата.
«Луноход-2» первоначально выполнял исследования по комплексному изучению места посадки. Анализ переданных на Землю телевизионных панорам района прилунения показал, что станция «Луна-21» совершила посадку на вал кратера диаметром около 40 м, расположенного внутри кратера Лемонье. На валу кратера были проведены измерения химического состава и механических свойств лунного грунта. Неоднократно включался магнитометр и проводились измерения светимости лунного неба в видимой и ультрафиолетовой частях спектра с помощью астрофотометра. После завершения изучения района посадки «Луноход-2» удалился от посадочной ступени на 1050 м в юго-восточном направлении. При этом были проведены испытания ходовых качеств автоматического аппарата в различных режимах движения и маневрирования. Впервые выполнялись маневры по обходу препятствий без остановки лунохода. В конце сеанса движения луноход вышел к сравнительно «молодому» кратеру диаметром около 13 м. Район этого кратера был выбран в качестве второго участка для проведения комплексных исследований поверхности. 24 января в районе функционирования аппарата наступила лунная ночь. До 8 февраля «Луноход-2» находился в стационарном положении, а 9 февраля приступил к обследованию района стоянки. Проводились измерения намагниченности пород на валу и склонах кратера, в зоне выбросов из него, а также в местах, удаленных от кратера на расстояния до 30-40 м. Изучались физико-механические свойства и химический состав лунного грунта. 10 и 11 февраля «Луноход-2» продолжил движение в юго-восточном направлении к горно-материковому массиву Тавр. В ходе движения проводились научные измерения, выполнялась панорамная съемка окружающей местности, проверялись ходовые качества лунохода. С 13 по 15 февраля проводились исследования поверхности Луны при небольших перемещениях лунохода, а затем луноход продолжил движение. В ночь на 18 февраля автоматический аппарат приблизился к кратеру диаметром около 2 км. 19 февраля луноход обошел кратер по внешнему склону его вала с юго-западной стороны. При этом были выполнены детальный химический анализ грунта, измерения намагниченности пород, а также панорамная съемка склонов кратера и прибрежных районов залива Лемонье. Общий путь, пройденный «Луноходом-2» за 2 лунных дня составил 11 км 67 м.
Во время лунной ночи с 22 февраля по 9 марта «Луноход-2» находился в стационарном положении. В третий лунный день (с 10 марта по 23 марта) «Луноход-2» проводил исследования в южной части кратера Лемонье. Трасса, по которой аппарат при этом двигался, начиналась на материке, пересекала предматериковый холмистый район, проходила вдоль южного побережья кратера и закончилась в 2,5 км от крупного тектонического разлома, находящегося в восточной части кратера Лемонье. Общий путь, пройденный «Луноходом-2» за три лунных дня, составил 27 км 600 м. Четвертый лунный день (10 апреля - 22 апреля) работы самоходного аппарата был целиком посвящен изучению тектонического разлома, названного Бороздой Прямой. Протяженность борозды 15-16 км. Приблизившись в начале лунного дня к разлому, луноход перемещался на юг вдоль его «западного берега», а затем вышел на восточный склон и двинулся по нему в северном направлении. Глубина разлома в различных участках района исследований колебалась от 40 до 80 м. Общее расстояние, пройденное аппаратом за 4 лунных дня, составило 36 км 200 м.
«Луноход-2» функционировал пять лунных дней. С аппаратом было проведено 60 сеансов радиосвязи, в ходе которых выполнялись операции по контролю за работой бортовых систем, управлению движением, научные эксперименты и передавалась информация на Землю. За пять лунных дней, передвигаясь в условиях сложного рельефа, автоматический аппарат преодолел 37 км (схема маршрута «Лунохода-2» приведена на рис. 2). Повышенная маневренность и мобильность «Лунохода-2» позволили преодолеть расстояние в 3,5 раза большее, чем путь, пройденный первым самоходным аппаратом «Луноход-1». С помощью телевизионной аппаратуры были переданы на Землю 86 панорам (рис. 3) и свыше 80 тыс. телевизионных снимков лунной поверхности. В ходе съемки получены стереоскопические изображения наиболее интересных особенностей рельефа, позволяющие провести детальное изучение их строения.
При движении лунохода в районе типично морского характера на его пути встречались уже известные формы рельефа - малые кратеры и в отдельных случаях сопряженные с ними россыпи камней. Наиболее часто попадались сильно сглаженные, древние кратеры. Было оценено относительное количество так называемых вторичных кратеров, образовавшихся в результате удара о поверхность выбросов из более крупных кратеров. Число таких кратеров размерами от 0,5 до 2 м не превышает 0,25% от всех кратеров этого размера. Мощность реголита колебалась от 1 до 6 м. В холмистой предматериковой зоне, в районе двухкилометрового кратера, вблизи кратера диаметром 15-20 м, были обнаружены оползневые террасы протяженностью до 10-15 м. В этом же районе отмечено уменьшение плотности малых кратеров в 2-3 раза по сравнению с нормальной «морской» плотностью. Мощность реголита в пределах этой холмистой равнины достигает местами 10 м.
У восточной и западной границ борозды были выявлены зоны шириной 30-40 м одностороннего интенсивного смещения лунного вещества в сторону разлома. По мере приближения к борозде толщина реголита уменьшалась и на бровке разлома уже обнаруживались обнаженные породы скального основания в форме непрерывного каменного «бордюра». Обломки обнаженных горных пород часто имели размер до 1-2 м и более. Ниже каменного «бордюра» крутизна борозды увеличивается и достигает 30-35°. Здесь склоны покрыты осыпью, состоящей из крупных глыб и камней. Установлен выход коренных скальных пород мощностью несколько десятков метров.
Механические свойства грунта по трассе движения изменялись в широких пределах. Несущая способность колебалась от 0,1 кг/см2 до 1÷1,5 кг/см2. Однако общий характер распределения механических характеристик грунта по поверхности достаточно близок к данным, полученным с борта «Лунохода-1». При измерении механических свойств грунта были обнаружены участки с повышенной просадочностью, а также с небольшим слоем рыхлого материала на твердом основании.
Первые измерения химического состава лунного грунта были проведены на небольшом удалении от посадочной ступени на валу кратера диаметром 40 м. Содержание Si здесь оказалось равным 24 ± 4%, Са - 8 ± 1%, Fe - 6 ± 0,6%, А1 - 9 ± 1%. (Измерения, проведенные «Луноходом-1» в Море Дождей, показали содержание Fe - 10-4-12%.) Исследования кратера диаметром 13 м показали, что грунт во втором районе, удаленном от места посадки примерно на 1,5 км, по составу схож с первым исследованным участком. По мере продвижения «Лунохода-2» к холмам, расположенным в южном направлении, содержание Fe стало снижаться и при удалении от места посадки на 5 км составило 4,9±0,4%. В сеансе, проведенном 19 февраля, зарегистрировано самое низкое содержание Fe - 4,0 + 0,4%. Причем одновременно содержание Аl возросло до 11,5±1,0%. Эти результаты свидетельствуют, что были зафиксированы изменения химического состава поверхности, связанные главным образом с различиями горных пород в «морских» и «материковых» районах.
В течение всего времени работы лунохода магнитные измерения проводились непрерывно во время движения и на стоянках. Предварительный анализ данных позволяет отметить, что магнитное поле на поверхности Луны очень неоднородно. В магнитограммах, полученных при стоянках лунохода, выявлены некоторые характерные изменения поля, свидетельствующие о процессах индукции токов в Луне под действием меняющихся межпланетных полей. Это позволяет определить проводимость Луны на глубинах порядка сотен километров и таким образом получить некоторые представления о ее внутреннем строении. Можно предполагать, что до глубины порядка 200 км материал Луны представляет собой диэлектрик, а на большей глубине имеет заметную проводимость. Сравнение с результатами аналогичных измерений американских ученых дает основание считать, что характер электропроводимости в морских и материковых районах различен. Это, вероятно, свидетельствует об их различной термической истории. За время работы самоходного аппарата было проведено 14 включений астрофотометра. Полученные данные свидетельствуют, что небо над Луной достаточно «темное» для проведения с ее поверхности ультрафиолетовых астрономических наблюдений как днем, так и ночью. Что же касается наблюдений в видимых лучах, то на Луне, вероятно, условия в течение лунного дня и лунной ночи различны.
Регулярные лазерно-локационные измерения расстояний до отражателя «Лунохода-2» проводились на телескопе Крымской астрофизической обсерватории в течение нескольких месяцев. Статистическая точность определения расстояния между источником импульсов и установленным на Луне отражателем составляет ±40 см. В периоды лунных дней с борта самоходного аппарата выполнялись непрерывные измерения интенсивности корпускулярного излучения солнечного и галактического происхождения. При этом радиационная обстановка в районе Луны была спокойной.
Выполнение программы экспериментов с помощью «Лунохода-2» осуществлялось оперативной группой управления, включавшей в себя инженерно-конструкторский состав, ученых и экипаж лунохода.
| 8 сентября 1967 07:57:01 - старт в составе КА "Луна-21" 16 января 1973 года 01:14 - "Луноход-2" сошёл на поверхность 23 января 1973 года - превзошёл рекорд "Лунохода-1" по протяжённости маршрута 22 февраля 1973 года - закончился второй лунный день 9 апреля 1973 года - в 4-й лунный день ровер подошёл к краю тектонического разлома 9 мая 1973 года - ровер скатился в кратер и не смог выбраться 10 мая 1973 года - отключились системы из-за повышения температуры 3 июня 1973 года - объявлено о завершении миссии |
Луноход-2 в составе станции Е-8 №204 (Луна-21) был запущен 8 января 1973 года в 09:55 ДМВ. 09 января была выполнена одна коррекция траектории, вторая не понадобилась. 12 января станция вышла на орбиту ИСЛ высотой 90x110 км, наклонением 60° и периодом 118 мин. 13 и 14 января были проведены коррекции, в результате которых минимальная высота над поверхностью Луны снизилась до 16 км. Луна-21 села 16 января 1973 года в 01:35 ДМВ в Море Ясности в точке с координатами 25° 51' с.ш. 30° 27' в.д. Всего в 172 км к югу за месяц до нее сел Аполлон-17.
Посадка станции Е-8 №204 произошла всего в 3 метрах от края кратера. Стенки кратера были достаточно круты. Еще чуть-чуть и ступень КТ с луноходом могла бы опрокинуться. Повезло.
В 04:14 ДМВ 16 января 1973 года Луноход-2 съехал со ступени КТ. Съехал прямо в кратер, который при первом осмотре местности просто не заметили. Повезло опять, аппарат не перевернулся.
Но вот с навигационной системой лунохода на этот раз не повезло. Она вышла из строя при посадке. В результате возросла нагрузка на штурманов экипажа. Им приходилось ориентироваться по окружающей обстановке и Солнцу. Положение же корпуса определялось косвенным путем по загрузкам на колесах. При этом выручила детальная фотокарта района посадки.
О ней ходят различные слухи. Район посадки Лунохода-2 мог быть, в принципе, отснят станцией Луна-19, которая работала в 1971 году на окололунной орбите, имевшей наклонение 40°. Хотя Кеннет Гэтланд в своей книге Космическая техника утверждает, что эта станция отсняла только район между 30-60° ю.ш. и 20-30° в.д. однако в Ежегоднике Большой советской энциклопедии 1972 года приведена фотография поверхности Луны-19 в районе Залива Зноя, который лежит на широте 15° с.ш.. Но оказывается все было не так.
Олег Генрихович Ивановский рассказал о фотокарте района работ Лунохода-2 крайне занятную историю. Сразу после посадки Луны-21 в Море Ясности в Москву приехала американская делегация для обсуждению результатов и задач исследования планет Солнечной системы. Встреча проходила с 29 января по 2 февраля 1973 года в ИКИ АН СССР. К тому времени координаты посадки Лунохода-2 были уже объявлены. На встрече в ИКИ один из американских ученых осторожно подошел к Ивановскому и положил в карман его пиджака фотографию. Это оказалась детальная фотография района посадки Луны-21. Район был отснят американцами в преддверии посадки лунного модуля Аполлона-17. Используя эту фотографию в дальнейшем и намечался маршрут Лунохода-2.
Этот "шпионский" рассказ подтверждает и то, что в одном из газетных репортажей тех времен рассказывалось, как принималось решение о поездке Лунохода-2 к разлому Прямой. Из этого репортажа становилось ясным, что до посадки станции в Море Ясности о существовании разлома никто не предполагал, или уж, по крайней мере, экспедиции к нему не планировалось. Предполагалось лишь провести исследования пограничного района "море-горы".
Несмотря на отказ навигационной системы, Луноход-2 оказался шустрее своего предшественника. Сеансы связи с ним длились порой более 11 часов. Сказывался и опыт экипажей, и верхняя третья телекамера. В сложных для проходимости местах можно было сделать стереоскопические панорамы с помощью телефотометров, установленных с каждой стороны лунохода попарно. Поэтому пройденное расстояние за лунный день доходило до 16.5 км. Пройденный путь Лунохода-2 по лунным дням приведен о Табл. 2. Примерные значения связаны с отказавшей навигационной системой.
| Табл. 2. Пройденный Луноходом-2 путь по лунным дням
|
12 февраля 1973 года луноход достиг ближайшего выступа береговой линии Залива Лемонье (холмы Встречные). Далее он исследовал предгорья гор Тавр, обследовал крупный кратер (диаметр 2 км). 14 марта луноход вернулся в морскую зону и направился к разлому Прямой (длина 16 км, ширина 300 м). 11 апреля он подходил до расстояния 50 м от края разлома. 13-18 апреля луноход обогнул разлом с юга и вышел на его восточную границу.
Последнее сообщение ТАСС о движении аппарата было датировано 9 мая. Говорилось, что луноход начал движение от разлома Прямой на восток к мысу Дальний. Судя по всему, было пройдено лишь 800 м. Там луноход и остался. Погубил его все-таки кратер. Не по вине экипажа, а просто из-за ограниченных технических возможностей аппарата, произошла аварийная ситуация. Вот как о ней рассказывал О.Г.Ивановский:
- Это произошло при движении в очень сложных условиях внутри одного из кратеров. На стенке этого кратера притаился еще один, вторичный, маленький. Это самое подлое на Луне. Чтобы выбраться из этого паршивого кратера оператор-водитель принял вместе с экипажем решение луноход сдать назад. А солнечная панель была откинута. И получилось так, что крышкой солнечной панели он въехал в стенку этого невидимого, ведь камеры смотрели только вперед, кратера. Он черпнул лунного грунта на солнечную панель. А после того, как выбрались, решили эту панель закрыть. Но лунная пыль такая противная, что ее так просто не стрясешь. За счет запыления солнечной батареи упал зарядный ток, а из-за того, что пыль стряслась на радиатор, нарушился тепловой режим.
В итоге в этом злополучном кратере Луноход-2 и остался. Все попытки спасти аппарат закончились ничем. 3 июня было передано сообщение ТАСС о завершении работ с луноходом. Это был "официальный некролог". Однако и Луноход-2 смог превысить отпущенные ему ресурсом три месяца.
Еще через два года в МЗЛ был изготовлен очередной луноход- 8ЕЛ№205. Аппарат стал еще одним шагом вперед по сравнению со своими предшественниками. Еще совершенней стала телевизионная система лунохода. Прежде всего она была стереоскопической: разработчики умудрились обеспечить одновременную передачу с двух телекамер сразу. Телевизионная стереопара стояла в поворотном гермоблоке, который значительно расширял возможности обзора. Теперь аппарату было достаточно покрутить "головой", а не разворачиваться целиком для обзора местности. Гермоблок стоял на выносной штанге, как и дополнительная камера на Луноходе-2. От телекамер, жестко закрепленных на гермоотсеке лунохода конструкторы вообще отказались.
Аппарат 8ЕЛ №205 был полностью укомплектован научным оборудованием, прошел весь цикл наземных испытаний и подготовлен к экспедиции на Луну. Но так и остался на Земле.
Причин тому было несколько. Прежде всего изменилось отношение к лунной тематике руководства МЗЛ. Его тогдашний генеральный директор Сергей Сергеевич Крюков активно "проталкивал" программу доставки на Землю марсианского грунта. Все силы КБ были брошены на решению этой задачи. И хотя аппарат Е-8 №205 и был готов, сами же его творцы пускать его не собирались.
В лунной тематике середины 70-х годов приоритет получила модифицированная станция для доставки лунного грунта Е-8-5М. На ней уже отрабатывались некоторые элементы марсианской "грунтовой" программы. Однако лишь с третьей попытки удалось провести штатный полет Е-8-5М. Попытки шли с частотой раз в год. По словам О.Г.Ивановского, следующим запуском после первого же удачного полета Е-8-5М должен был стать Луноход-3. По последним прикидкам его поставили в план 1977 года. Но к этому времени ракета 8К82К стала активно использоваться для вывода на стационарную орбиту советских спутников связи. Лишнего носителя для пуска Луны-25 не нашлось. Луноход 8ЕЛ №205 вместо Луны попал в музей НПО имени Лавочкина. Там он находится и по сей день.
|
«Луноход-2» («Луна-21») 1 Магнитометр. 2 Малонаправленная антенна. 3 Остронаправленная антенна. 4 Механизм наведения антенны. 5 Солнечная батарея (преобразует энергию солнечного излучения в электроэнергию для подразрядки химических батарей). 6 Откидная крышка (закрыта во время передвижения и в период лунной ночи). 7 Панорамные телефотокамеры горизонтального и вертикального обзора. 8 Изотопный источник тепловой энергии с отражателем и девятое колесо для измерения пройденного пути (в задней части аппарата). 9 Грунтозаборное устройство (в сложенном положении). 10 Штыревая антенна. 11 Мотор-колесо. 12 Герметичный приборный отсек. 13 Анализатор химического состава грунта «Рифма-М» (рентгеновский спектрометр) в сложенном положении. 14 Стереоскопическая пара телевизионных камер с блендами и противопылевыми крышками. 15 Оптический уголковый отражатель (изготовлен во Франции) 16 Телевизионная камера с блендой и противопылевой крышкой. |
