Новости

#Роскосмос#Русский космос#Главное#Луноход#История
10.11.2020 09:00

Управлять с дистанции 384 тысячи километров

«Луна-17» в корпусе окончательной сборки «Луна-17» в корпусе окончательной сборки
«Луна-17» в корпусе окончательной сборки «Луна-17» в корпусе окончательной сборки
Схема «Лунохода-1». 1 – выносной блок аппаратуры «Рифма»; 2 – телекамеры; 3 – уголковый отражатель; 4 – остронаправленная антенна; 5 – коническая спиральная антенна; 6 – блок рентгеновского телескопа; 7 – блок дозиметра; 8 – панель солнечной батареи; 9 – телефотометры; 10 – штыревая антенна; 11 – прибор оценки проходимости; 12 – девятое колесо; 13 – мотор-колесо; 14 – приборный отсек Схема «Лунохода-1». 1 – выносной блок аппаратуры «Рифма»; 2 – телекамеры; 3 – уголковый отражатель; 4 – остронаправленная антенна; 5 – коническая спиральная антенна; 6 – блок рентгеновского телескопа; 7 – блок дозиметра; 8 – панель солнечной батареи; 9 – телефотометры; 10 – штыревая антенна; 11 – прибор оценки проходимости; 12 – девятое колесо; 13 – мотор-колесо; 14 – приборный отсек
На испытаниях в ВНИИтрансмаш один из вариантов шасси лунохода На испытаниях в ВНИИтрансмаш один из вариантов шасси лунохода
Первая колея на Луне Первая колея на Луне
Сеанс 104. Сеанс 104.
Восход Солнца на Луне Восход Солнца на Луне
Члены Государственной комиссии с экипажами лунохода Члены Государственной комиссии с экипажами лунохода
«Луноход-1» создал символическую «восьмерку» в честь праздника 8 марта «Луноход-1» создал символическую «восьмерку» в честь праздника 8 марта
«Луноход-1» создал символическую «восьмерку» в честь праздника 8 марта «Луноход-1» создал символическую «восьмерку» в честь праздника 8 марта

В начале 1970-х годов с успехом развивались две лунные программы — американская и советская. И если США блистательно удавались пилотируемые миссии, то СССР не менее впечатляюще осваивал земной спутник с помощью автоматических станций. Спустя всего несколько месяцев после триумфа экспедиции «Луна-16» советские конструкторы вновь вписали свои имена в книгу космических рекордов.

17 ноября 1970 г. произошло знаменательное событие: автоматическая межпланетная станция «Луна-17» доставила в район под названием Море Дождей телеуправляемую мобильную научную лабораторию — «Луноход-1». В течение 322 земных суток колесная машина, управляемая экипажами с Земли, передвигалась по лунной поверхности, передавая полученные изображения и данные с научных приборов.

 

Начинал все легендарный Королёв

История изучения Луны автоматами началась в январе 1958 г., когда вице-президент Академии наук СССР М.В.Келдыш предложил главному конструктору ОКБ-1 (ныне — РКК «Энергия» имени С. П. Королёва«) разработать несколько проектов космических аппаратов для исследования Луны. В ОКБ-1 к этому заданию приступил 9-й отдел М.К.Тихонравова.

В результате менее чем через три месяца, 20 марта 1958 г., вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР «О создании объекта „Е“» (такой индекс для соблюдения секретности присвоили серии лунных автоматов). Этот документ давал «зеленый свет» разработке нескольких вариантов лунных станций, один из которых, получивший индекс Е8, предусматривал доставку лунохода на Селену.

 

Подключились Бабакин и Кемурджиан

Первоначальное назначение лунохода стало известно не так давно. В 1960-х годах ОКБ-1 разрабатывало программу Н1—Л3 по высадке человека на Луну, в которой луноходу, управляемому дистанционно, отводилась очень важная роль. Прежде чем на Луну ступила бы нога советского космонавта, в район высадки планировалось доставить два лунохода и с их помощью детально обследовать предполагаемые районы прилунения. Затем луноходы послужили бы радиомаяками при посадке резервного лунного модуля без космонавта в автоматическом режиме. В случае удачи вблизи него должен был прилуниться уже пилотируемый модуль.

Если бы при посадке он получил повреждения, космонавт, выйдя на поверхность, должен был подойти к одному из ближайших луноходов и, водрузившись на него, переехать к резервному лунному модулю. С помощью взлетной ступени космонавт мог бы покинуть Луну и перейти к следующему этапу программы — встрече с космическим кораблем, ожидающим на орбите.

Однако у С. П. Королёва из-за перегрузки предприятия различными проектами до создания луноходов «руки не дошли», поэтому тематику лунных автоматов в 1965 г. он передал в ОКБ-301 Машиностроительного завода имени С. А. Лавочкина, которое возглавлял Г. Н. Бабакин. Его ОКБ и стало головным по разработке универсальной для всех вариантов станций «Е» платформы, а также полезной нагрузки для них, в том числе и лунохода.

А вот разработку шасси лунохода поручили ленинградскому ВНИИ-100 (ныне — ВНИИтрансмаш, пос. Горелово Ленинградской области), где ее возглавил начальник отдела новых принципов движения А. Л. Кемурджиан.

 

Первый в мире планетоход

Луноход состоял из двух основных частей: герметичного корпуса с научной и служебной аппаратурой и ходовой части (шасси). Корпус имел форму «кастрюли» диаметром 2 м 15 см, накрываемой сверху, как крышкой, солнечной батареей. Длина лунохода с откинутой назад крышкой — 4.42 м, ширина — 2.15 м, высота — 1.92 м.

«Внутри герметичного корпуса размещалась электронная аппаратура, буферная аккумуляторная батарея и преобразовательные устройства научной аппаратуры, — вспоминает участник проекта „Луна-17“, член экипажа лунохода Вячеслав Георгиевич Довгань. — Здесь механически и электрически сопрягались все внутренние и навесные компоненты радиокомплекса, телевизионных систем. На корпусе были закреплены две телекамеры, четыре панорамных телефотометра, рентгеновский флуо­ресцентный спектрометр „Рифма“, лазерный уголковый отражатель, рентгеновский телескоп, дозиметр, приборы оценки проходимости и определения вертикали. Для надежной работы при 120...150°С лунным днем и −130...-170°С лунной ночью герметичный корпус был оборудован контурами нагрева и охлаждения с радиатором. Экранно-вакуумная теплоизоляция покрывала снаружи весь корпус, а также выступающие приборы и узлы».

Шасси лунохода было сделано из сплава на основе титана. Восемь колес имели спицы, вместо шин — металлическая сетка с титановыми грунтозацепами. В ступице каждого колеса находился электродвигатель, поэтому каждое колесо было ведущим. Это позволяло не прекращать движение при отказе какого-либо из них. Пройденный путь определялся по числу оборотов третьего и шестого колес. Для компенсации их пробуксовки с помощью свободно катящегося девятого (заднего) колеса вносилась поправка. Для удержания лунохода на уклонах и его полной остановки имелись дисковые тормоза с электромагнитным управлением. Автоматическая система следила за работой каждого колеса и подавала команду «стоп» в случае возникновения нештатных ситуаций.

Стартовая масса универсальной платформы с луноходом составляла 5750 кг, масса на селеноцентрической орбите — 4100 кг. На поверхность Луны садилась посадочная платформа с луноходом массой 1900 кг. Масса самого лунохода — 756 кг.

 

Как управлять дистанционно?

Телеоператорное управление луноходом представляло принципиально новую сложнейшую проблему, которая до того времени ни советской, ни зарубежной космонавтикой еще не была решена. Дело в том, что луноход — дистанционно управляемая машина. Ее «водитель» находится на расстоянии около 384 тыс км. При этом «дорогу» он видит не в реальном времени, а с задержкой 1.2 сек (примерно столько идет сигнал от Луны до Земли). Плюс к этому — время на принятие решения и отправку команды. Затем те же 1.2 сек — на достижение Луны, плюс какое-то время на ее исполнение луноходом.

Можно представить, что было бы с водителем автомобиля на Земле, если бы он начал тормозить только через 5–6 секунд после возникновения препятствия. Управлять луноходом требовалось круглосуточно. Поэтому сформировали два экипажа в составе командира, водителя, штурмана-навигатора, бортинженера и оператора остронаправленной антенны (ОНА) (ориентированной на Землю).

 

Задачи членов экипажа

Командир осуществляет общее руководство.
Водитель выдает команды на движение: «Вперед-1», «2-я скорость», «Назад», «Направо», «Налево», «Поворот 5°», «Поворот 20°», «Стоп», а также опознает возникающие препятствия, определяет расстояние до них.
Бортинженер следит за состоянием бортовых систем по телеметрической информации, сообщает полученные данные командиру и всем членам экипажа, докладывает о случаях отклонения параметров от заданных.
Штурман отвечает за планирование и прокладку курса в заданную точку.
Оператор обеспечивает бесперебойную связь и передачу телевизионного изображения посредством специальных команд, направляя на Землю остронаправленную антенну.

 

Их отбирали как космонавтов

К выбору кандидатов отнеслись очень серьезно. Командир командно-измерительного комплекса Минобороны генерал-майор И. И. Спица отобрал 45 добровольцев из состава воинской части Центра управления военными космическими аппаратами. Все они были направлены в Институт медико-биологических проблем для оценки физического состояния, выносливости, возбудимости, долговременной и оперативной памяти, способности ориентироваться в пространстве, умения быстро переключать внимание, адаптивности, остроты зрения и многого другого.

«Нам поначалу не сообщили, зачем отправляют на медкомиссию, но по всему сложилось впечатление, что нас отбирают в отряд космонавтов ВВС, — рассказывает Вячеслав Довгань, который стал водителем второго экипажа. — Требования были так высоки, что „добро“ от врачей получили всего 18 человек из 45. Но, когда выяснилось, что в космос мы не полетим, а будем управлять машиной на Луне, продолжать подготовку отказались еще четверо. В результате горнило отбора прошли 14 офицеров, которых разделили на три группы.

Пятерых направили в ОКБ имени С. А. Лавочкина для изучения бортовых систем лунохода. Семь человек выехали в поселок Горелово Ленинградской области во ВНИИтрансмаш (бывший ВНИИ-100) для изучения устройства шасси. Еще два офицера отправились в Институт космических исследований, где в одном из отделов была сформирована оперативная научная группа от Академии наук по изучению карт Луны.

После месячной стажировки все продолжили подготовку в КБ С. А. Лавочкина в Химках, а также в симферопольском Центре дальней космической связи (ЦДКС), неподалеку от которого был оборудован макет поверхности Луны 70×120 м, где мы упражнялись в управлении луноходом».

В связи с явным отставанием программы Н1—Л3 по высадке человека на Луну было решено запускать луноходы по автономной схеме, а средства фиксации на них космонавтов не устанавливать.

 

Луноход достиг цели, но началось с неудачи

В начале 1969 г. ракета-носитель 8К82К, позже получившая название «Протон-К», с разгонным блоком «Д», а также лунная станция с первой научной лабораторией «Луноход» были готовы к запуску. Старт состоялся 19 февраля. Но на 52-й секунде полета разрушился головной обтекатель: его обломки пробили топливные баки — и ракета-­носитель взорвалась.

Вторая лунная лаборатория была готова к запуску во второй половине 1970 г. 10 ноября в 17:44 боевой расчет Ракетных войск стратегического назначения произвел запуск «Протона-К» с разгонным блоком «Д» и станцией «Луна-17». В ее составе была посадочная ступень и первая в мире передвижная научная лаборатория «Луноход-1».

17 ноября в 06:46 посадочная ступень «Луны-17» благополучно совершила мягкую посадку в районе Моря Дождей, к югу от Залива Радуги, в точке с координатами 38°14’17’’ северной широты и 35°00’05’’ западной долготы.

Теперь настал черед экипажей показать свое мастерство.

«Примерно за полтора часа до посадки по циркулярной громкоговорящей связи на пункте управления луноходом была объявлена „часовая готовность“, — вспоминает Вячеслав Довгань. — Свои рабочие места заняли дежурные смены командной радиолинии, телеметристы, телевизионщики, селенологи и другие специалисты, ну и, конечно, экипаж первой смены во главе с Николаем Ерёменко. Мы же, члены экипажа второй смены, не могли усидеть в общежитии и заняли места рядом с первым экипажем, находясь в „горячем резерве“.

Вскоре в пункт управления „Луноходом-1“ прибыли члены Госкомиссии во главе с Г. А. Тюлиным и Г. Н. Бабакиным. В 7 часов 20 минут начался сеанс управления № 101 (1 — первый лунный день, 01 — первый сеанс связи с луноходом). Около двух часов ушло на осмотр с помощью телекамер места посадки и развертывание трапов, по которым луноход должен был спуститься с посадочной ступени на лунную поверхность. Анализ панорамы показал, что в районе посадки поверхность ровная, условия для схода хорошие. „Луноход-1“ был готов „ступить“ на лунную поверхность и начать свой исторический рейс.

Сход с посадочной ступени для всех нас был самым волнующим моментом. Понятно, что эта операция неоднократно „проигрывалась“ на Земле, правда, в заводских условиях и не экипажем. А на лунодроме, где мы тренировались по управлению, макета посадочной ступени не было, поэтому сход лунохода экипаж не отрабатывал.

Командир Николай Ерёменко выслушал доклады всех членов экипажа и принял решение дать команду „Вперед-1“. Водитель Габдулхай Латыпов перевел штурвал управления от себя на одно деление, нажал кнопку на его торце — и в космос полетела команда на сход лунохода. Историческое событие произошло в 09:27 московского времени: „Луноход-1“ коснулся лунной поверхности и начал отпечатывать свою первую 20-метровую колею».

 

Первые шаги по Луне

Движение «Лунохода-1» проходило в старт-стопном режиме. Завершив свой первый 20-метровый путь, он остановился.

«Теперь надо было выйти на ровную площадку и развернуть луноход так, чтобы его солнечная батарея сориентировалась на Солнце, — объясняет Довгань. — Такой маневр необходим для пополнения запаса электроэнергии в аккумуляторах. Вскоре это задание было выполнено, и на Землю „прилетело“ изображение панорамы Луны, на которой все увидели оставленную советской машиной первую колею на поверхности. На этом первый сеанс работы с луноходом завершился».

Ко второму сеансу связи на НИП-10 из Москвы прибыли академики М. В. Келдыш, М. Д. Миллионщиков, А. П. Виноградов, М. С. Рязанский, летчик-­космонавт СССР В. Ф. Быковский и другие. Первый экипаж провел три сеанса управления «Луноходом-1». На четвертом сеансе места за пультами занял расчет второго экипажа: И. Л. Фёдоров (командир), В. Г. Довгань (водитель), Н. Я. Козлитин (оператор ОНА), В. Г. Самаль (штурман) и А. Е. Кожевников (бортинженер). Неподалеку от пульта водителя расположился Валерий Быковский, который входил в группу подготовки космонавтов для полета на Луну. Этот сеанс управления, как и следующий, прошел удачно.

На следующий день (18 ноября) все газеты Советского Союза и многих зарубежных стран опубликовали сообщение ТАСС: «Передвижение по Луне самоходного аппарата осуществляется с помощью восьмиколесного шасси... Управление движением „Лунохода-1“ производится из Центра дальней космической связи с использованием телевизионной информации о положении аппарата и характере рельефа окружающей лунной поверхности...»

О людях, управлявших «Луноходом-1», ничего не говорилось. Вячеслав Довгань рассказывает: «Спецкорам центральных газет было дано распоряжение не сообщать, что луноходом управляют военные.

И в следующем сообщении ТАСС отмечалось: „Система телевизионного наблюдения и радиотелеметрии позволила операторам, осуществляющим управление луноходом из Центра дальней космической связи, уверенно вести самоходный аппарат по маршруту, контролировать прохождение препятствий и следить за состоянием бортовых систем“. А 11 декабря в сообщении ТАСС впервые прозвучало, что „под управлением экипажа луноход совершал маневры, обходя естественные лунные препятствия“.

Затем последовал репортаж корреспондента газеты „Правда“ В. Смирнова: „20 ноября незадолго до сеанса связи руководитель группы управления познакомил нас с экипажем лунохода. Это молодые, подтянутые ребята в синих элегантных костюмах спортивного покроя со значками на отворотах рубашек — рубиновыми пятиугольниками с рельефными буквами „СССР““. Впервые наши фамилии были названы в открытой печати только через 23 года — в 1993 г. — в газете „Красная звезда“».

 

Спасибо «сидячим космонавтам»

22 ноября в конце заключительного, седьмого, сеанса первого лунного дня (сеанс 107) выбрали место для ночлега. Луноход установили так, чтобы во второй лунный день панель солнечной батареи смогла воспринять лучи восходящего Солнца.

Сложность и напряженность работы по управлению «Луноходом-1» подчеркнул полковник медицинской службы Ю. А. Петров, руководитель медицинской бригады ИМБП, сопровождавшей экипажи, выступая на заключительной госкомиссии: «...необходимо учитывать работу операторов в необычных сложных условиях. Значительна моральная ответственность операторов, в чьих руках находится судьба огромного труда большого коллектива конструкторов и ученых: достаточно допустить одну грубую ошибку в технике управления луноходом, чтобы программа грандиозного эксперимента оказалась невыполненной. Эту нагрузку на нервы, сердце и мозговой центр трудно даже сравнивать с чем-то в наземных условиях — даже с разминированием».

Георгий Николаевич Бабакин на вопрос корреспондента «Правды», как он, главный конструктор, оценивает работу экипажа и других наземных служб, участвовавших в управлении луноходом, ответил: «В Командно-измерительный комплекс входят различные службы. Среди них в данной работе основная, ведущая роль принадлежит экипажу лунохода, или, как мы их называем, „сидячим космонавтам“. Мы учим луноход „ходить“ по Луне. Экипаж должен хорошо ориентироваться и приводить его в точно заданное место. Параллельно с этим проводится большой объем научных исследований. С работой экипажи справляются прекрасно. Но далось это им не так просто. Они прошли большой курс теоретической учебы, включающий изучение конструкции и работы всех систем подвижной лаборатории, многодневные тренировки на лунодроме... В результате экипаж получил хороший опыт, навыки. Но волнения, как всегда, конечно, были. Хотя и привычные уже операции выполнялись, но сердце иногда щемило. Правда, мы действуем очень осторожно. Это вполне естественно, ведь когда-то и трамвай и автомобиль были первыми. Теперь появилась первая лунная машина. Управлять ею трудно: я имею в виду водителей лунохода, мастерство которых еще далеко до совершенства. Но первые шаги сделаны, а навыки даются практикой. Я уверен, наши водители станут настоящими лунными ассами».

Председатель Госкомиссии Г. А. Тюлин, подводя итоги, поблагодарил всех участников за четкую и слаженную работу и предложил сфотографировать экипажи лунохода вместе с главными организаторами и руководителями этого уникального космического эксперимента. Так появилась эта памятная фотография.

 

Интересные факты

8 марта 1971 г. водители «Лунохода-1» в честь Международного женского дня «нарисовали» на Луне колесами цифру «8» и передали изображение на Землю.
В марте 2010 г. «Луноход-1» сфотографировала американская лунная орбитальная станция Lunar Reconnaissance Orbiter.
14 июня 2012 г. Международный астрономический союз утвердил названия 12 кратеров по трассе «Лунохода-1», присвоив им имена членов экипажей управления: Альберт, Боря, Вася, Валера, Витя, Гена, Игорь, Коля, Костя, Леонид, Николя, Слава. Небольшое отступление: Габдулхай получил кратер с названием «Гена», а Викентий — «Вася».

 

Lunokhod — понятно без перевода

15 сентября 1971 г. температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, поскольку исчерпался ресурс изотопного источника тепла. 30 сентября аппарат на связь не вышел, а 4 октября 1971 г. все попытки войти с ним в контакт были прекращены.

Почти 11 лунных дней работал «Луноход-1» на нашем естественном спутнике, превысив расчетный ресурс в три раза. За 301 сутки 06 часов 37 минут «Луноход-1» проехал 9900 метров (уточненные данные), передал на Землю 211 лунных панорам и более 20 тысяч фотографий. С ним состоялся 171 сеанс связи и передано на борт 24829 команд.

В свое время конструктор шасси луноходов А. Л. Кемурджиан сказал: «Так же, как мы помним о первом пароходе, первом самолете, первом автомобиле, все будут помнить и о первом луноходе...» Слово «Lunokhod» вошло в мировое обращение без перевода, как ранее слово «Sputnik».

Журнал «Русский космос»
Октябрь, 2020

Сообщить об ошибке в тексте

Фрагмент текста с ошибкой:

Правильный вариант:

При обнаружении ошибки в тексте Вы можете оповестить нас о ней. Для этого нужно выделить мышкой часть текста с ошибкой и нажать комбинацию клавиш "Ctrl+Enter".