Od konce 50. let do přibližně poloviny 70. let SSSR prováděl program studia Měsíce prostřednictvím automatických meziplanetárních stanic. V rámci jedné z etap tohoto dlouhodobého programu pracovaly v letech 1970-71 i v roce 1973 několik měsíců na povrchu družice Země dálkově ovládané mobilní výzkumné sondy řady E-8. Celý svět je zná jako sovětské měsíční vozítka.
Etapy lunárního programu SSSR
Zařízení používaná ke studiu Měsíce a okolního prostoru se obvykle dělí do tří generací. Automatické stanice patřící do první generace měly za úkol dosáhnout přistavení sondy k družici Země, stejně jako její oblet a fotografování zadní strany s přenosem snímků na Zemi. Přístroje druhé generace byly určeny pro měkké přistání a navíc pro vynesení umělé družice na oběžnou dráhu Měsíce, fotografování povrchu Měsíce z jeho desky a vypracováníkomunikační systémy se Zemí.
Třetí generace stanic (řada E-8) byla vytvořena pro hlubší studium našeho nejbližšího vesmírného souseda. V jeho rámci byla navržena mobilní zařízení řízená ze Země - lunární vozítka, dále těžký měsíční satelit E-8 LS a stanice E-8-5 s návratovým vozidlem určeným k doručování půdy z družice Země.
Série meziplanetárních stanic E-8
Od roku 1960 OKB-1 (nyní Energia Corporation) zvažovala vytvoření samohybného lunárního vozidla. V roce 1965 byly práce na návrhu meziplanetárních stanic svěřeny konstrukční kanceláři Strojírenského závodu (od roku 1971 - NPO) pojmenované po. Lavočkinem v čele s G. N. Babakinem, který v roce 1967 zpracoval dokumentaci k vlastní verzi zařízení. Zcela se změnila zejména konstrukce podvozku. Namísto dříve uvažovaných housenek vybavili konstruktéři sovětské lunární rovery osmi hnacími koly, každé o šířce 200 mm a průměru 510 mm.
Stanice řady E-8 se skládala ze dvou modulů: přistávacího raketového stupně KT a ve skutečnosti z lunárního roveru 8EL. Doručení na Měsíc mělo být provedeno nosnou raketou Proton-K vybavenou horním stupněm D.
Konstrukce a vybavení pohyblivé sondy
Rover je uzavřený kontejner. Jedná se o přístrojový prostor namontovaný na samohybném kolovém podvozku. Víko nádoby je vybaveno 180W solárními články pro dobíjení vyrovnávací baterie. PodvozekDisponuje sadou senzorů, pomocí kterých byly posuzovány vlastnosti půdy, propustnost a zaznamenávána ujetá vzdálenost. Tomuto účelu sloužilo i snížené deváté kolo, které se volně odvalovalo a neprokluzovalo.
Instrumentální obsah zahrnoval rádiová komplexní zařízení, automatizační jednotky dálkového ovládání, napájecí a termoregulační systémy, televizní systémy a vědecké přístroje: spektrometr, rentgenový dalekohled, radiometrické vybavení.
Sovětské lunární rovery byly vybaveny dvěma navigačními kamerami v přední části trupu a čtyřmi panoramatickými teleobjektivy.
Hlavní úkoly zařízení
Zařízení řady E-8 byla navržena tak, aby řešila problémy, jako jsou:
- vypracování dálkového ovládání mobilní sondy;
- studie měsíčního povrchu z hlediska jeho vhodnosti pro pohyb automatických vozidel;
- testování a vývoj základního dopravního systému pro Měsíc;
- studie radiační situace na cestě k družici Země a na jejím povrchu;
- v budoucnu - průzkum hlavních a rezervních oblastí pro přistání pilotovaných kosmických lodí a podpora expedice v některých fázích, zejména při přistání nebo v případě nouze na Měsíci.
Byl sovětský lunární rover vhodný k tomu, aby sloužil jako vozidlo pro astronauta? V rámci programu expedice s lidskou posádkou bylo plánováno vytvoření takového stroje. Nicméně z důvodu uzavření projektunebyla implementována.
Lunokhods provedl vědecký program ke studiu chemického složení a fyzikálních vlastností půdy a také ke studiu distribuce a intenzity rentgenového záření z různých vesmírných zdrojů. Pro lokalizaci laseru ze Země byl na palubu vozidel instalován rohový reflektor vytvořený ve Francii.
Ovládání stroje
Systém zajišťující ovládání lunárních roverů obsahoval následující prvky:
- komplex zařízení na palubě samotné jednotky;
- pozemní komplex NIP-10, který se nachází na Krymu, ve vesnici Shkolnoye, kde bylo umístěno zařízení pro kosmickou komunikaci a řídicí středisko jednotky s ovládacími panely pro členy posádky a místností pro operativní zpracování telemetrie.
Na stejném místě poblíž Simferopolu byl postaven lunodrom - cvičiště pro výcvik posádek, uspořádané s ohledem na data přijatá z Luna-9 a Luna-13.
Byly vytvořeny dvě posádky, každá po pěti lidech: velitel, navigátor, řidič, palubní inženýr a operátor vysoce směrové antény. Jedenáctým členem kontrolní skupiny byl záložní řidič a operátor.
Ani jediný sovětský lunární rover nikdy nebyl na odvrácené straně Měsíce kvůli potížím spojeným s organizací komunikace a ovládáním. Také přistání lodí s posádkou bylo plánováno pouze na viditelné straně.
Lunokhod-0
Celkem byla vyrobena čtyři samohybná lunární vozidla. Hned první z nich do cíle nedosáhl, protože při uvedení 19. únoraV roce 1969 došlo k havárii nosné rakety, která skončila explozí v 53 sekundách letu.
Zařízení ztracené při nehodě obdrželo kódové označení „Lunokhod-0“.
Lunokhod-1
Další sonda tohoto typu byla vypuštěna jako součást stanice Luna-17 10. listopadu 1970. 17. listopadu přistála v západní oblasti Moře dešťů. První sovětský lunární rover zahájil svou práci na Měsíci poté, co opustil přistávací plošinu stanice.
Hmotnost stroje byla 756 kg, rozměry byly 4,42 m na délku (s otevřeným solárním panelem), 2,15 m na šířku a 1,92 m na výšku. Při pohybu zanechávala stopu širokou 1,60 m. Pohyb po povrchu družice probíhal 11 lunárních dnů. S nástupem měsíční noci byl kryt pouzdra uzavřen a zařízení čekalo na nástup dne ve stacionárním stavu.
Pár slov o tom, co objevil první sovětský lunární rover na Měsíci a jakých výsledků dosáhl. Pracoval třikrát déle, než bylo plánováno - do 14. září 1971 prozkoumal plochu 80 tisíc m 2 a ušel celkem 10,54 km. Na Zemi bylo přeneseno více než 20 tisíc televizních snímků a přes 200 panoramat Měsíce. Fyzikální a mechanické zkoušky půdy byly provedeny více než 500krát a její chemické složení bylo studováno na 25 bodech. Laserová lokalizace pomocí rohového reflektoru, provedená sovětskými a francouzskými vědci, umožnila určit vzdálenost k družici Země s přesností 3 metrů.
Lunokhod-2
Spuštění další stanice řady E-8("Luna-21") se konala 8. ledna 1973. Plavidlo bezpečně přistálo v Sea of Clarity dne 16. Neexistovaly žádné zásadní rozdíly od předchozí sondy Lunokhod-2, ale byla provedena určitá vylepšení v její konstrukci s ohledem na přání řidiče-operátorů.
Konkrétně na něm byla na vrcholu lidského růstu instalována třetí navigační kamera, která značně usnadnila ovládání stroje. Některé změny ovlivnily také složení nástroje a hmotnost zařízení již byla 836 kg.
Fotografie ze sovětského lunárního roveru číslo dvě již obdrželo více než 80 tisíc. Kromě toho odvysílal 86 televizních panoramat. V podmínkách poměrně obtížného terénu fungovala samohybná sonda 5 lunárních dnů (4 měsíce), urazila 39,1 km, podrobně studovala půdní a skalní výchozy Měsíce. Vzdálenost k naší přirozené družici byla tentokrát již určena s přesností 40 cm.
K otázce hledání měsíčních roverů
V roce 2010 byl první sovětský lunární rover i druhý objeven na snímcích pořízených americkou Lunar Orbital Probe LRO. V souvislosti s těmito událostmi se šířily informace o údajně „ztracených“sovětských vědcích a nyní „nalezených“zařízeních. Specialisté, kteří pracovali v lunárním programu SSSR, zdůrazňují, že vozidla se nikdy neztratila. Jejich souřadnice byly známy s přesností dosažitelnou v té době. Lunochod 1 vyfotografovala posádka Apolla 15 z nízké oběžné dráhy a místo přistání Luny 21 vyfotili astronauti Apolla 17, navíctyto obrázky byly použity k navigaci druhého vozidla.
Co se týče fotografií pořízených stanicí LRO, díky svému vysokému rozlišení (0,5 metru na pixel) sehrály významnou roli při objasňování souřadnic těch míst, kde navždy zůstaly sovětské měsíční rovery a zastavily jejich práci. Toto upřesnění je důležité i proto, že v roce 2005 byla v souvislosti s vytvořením nové jednotné selenodetické sítě aktualizována souřadnicová vazba detailů povrchu družice Země.
Lunokhod-3
V roce 1977 měla další samohybná sonda letět na Měsíc. Představoval zásadní vylepšení navigačního systému. Třetí sovětský lunární rover, navržený v roce 1975, plně vybavený a testovaný, se však na Měsíc nikdy nevypravil. V lunárním závodě, stejně jako v jiných vesmírných programech, byly prvotní priority dány politickým a ekonomickým, spíše než čistě vědeckým motivům. Mimochodem, skutečný vědecký a technologický rozvoj je obecně neoddělitelný od ekonomiky.
Po roce 1972 USA fakticky uzavřely svůj program. Poslední sovětská stanice Luna-24 navštívila družici Země v roce 1976 a doručila z ní vzorky půdy. Co se stalo s posledním strojem? "Lunokhod-3" se umístil mezi exponáty muzea NPO. Lavočkin, kde zůstává dodnes.
Role lunárních roverů ve vývoji kosmonautiky
Vůbec první mobilní sondy řízené ze Země, navržené sovětskými vědci a inženýry, byly obrovským přínosem pro technologiivytváření automatických meziplanetárních stanic. Prokázali velký potenciál a vyhlídky planetárních roverů při průzkumu a v budoucnu možná při průzkumu jiných planet.
Sovětské lunární rovery prokázaly vhodnost takových strojů pro dlouhodobý provoz, schopnost komplexně studovat poměrně velké oblasti, na rozdíl od stojících vozidel. Nyní jsou samohybné sondy jistě nezbytným nástrojem planetární vědy. Je třeba připomenout, že „měsíční tahače“jsou předky dnešních high-tech jednotek vybavených palubními počítači a moderním automatickým zařízením, stejně jako strojů, které dosud nezanechávaly stopy na povrchu jiných planet.
