Van het einde van de jaren vijftig tot ongeveer het midden van de jaren zeventig voerde de USSR een programma uit om de maan te bestuderen via automatische interplanetaire stations. Als onderdeel van een van de fasen van dit langetermijnprogramma werkten op afstand bestuurbare mobiele onderzoekssondes van de E-8-serie gedurende enkele maanden op het oppervlak van de aardsatelliet in 1970-71, evenals in 1973. De hele wereld kent ze als Sovjet-maanrovers.
Stappen van het maanprogramma van de USSR
De apparaten die worden gebruikt om de maan en de omringende ruimte te bestuderen, zijn meestal verdeeld in drie generaties. Automatische stations van de eerste generatie hadden de taak om de sonde naar de satelliet van de aarde te brengen, er omheen te vliegen en de achterkant te fotograferen met de overdracht van beelden naar de aarde. De apparaten van de tweede generatie zijn ontworpen voor een zachte landing en bovendien voor het lanceren van een kunstmatige satelliet in een baan om de maan, het fotograferen van het oppervlak van de maan vanaf het bord en het uitwerken vancommunicatiesystemen met de aarde.
De derde generatie stations (E-8-serie) is gemaakt voor een diepere studie van onze naaste ruimtebuur. Binnen het kader ervan werden mobiele apparaten ontworpen die vanaf de aarde werden bestuurd - maanrovers, evenals een zware maansatelliet E-8 LS en stations E-8-5 met een retourvoertuig ontworpen om grond van de aardesatelliet af te leveren.
Reeks interplanetaire stations E-8
Sinds 1960 overweegt OKB-1 (nu Energia Corporation) de creatie van een zelfrijdend maanvoertuig. In 1965 werd het ontwerp van interplanetaire stations toevertrouwd aan het ontwerpbureau van de Machine-Building Plant (sinds 1971 - NPO). Lavochkin, geleid door G. N. Babakin, die in 1967 documentatie voorbereidde over hun eigen versie van het apparaat. Met name het ontwerp van het chassis is volledig veranderd. In plaats van de eerder beoogde rupsen, rustten de ontwerpers de Sovjet-maanrovers uit met acht aandrijfwielen van elk 200 mm breed en 510 mm in diameter.
Het station van de E-8-serie bestond uit twee modules: de KT-landingsrakettrap en in feite de 8EL-maanrover. Levering aan de maan zou worden uitgevoerd door een Proton-K draagraket uitgerust met een bovenste trap D.
Ontwerp en uitrusting van de bewegende sonde
De rover is een verzegelde container. Dit is een instrumentencompartiment gemonteerd op een zelfrijdend verrijdbaar chassis. Het deksel van de container is voorzien van 180 W zonnecellen voor het opladen van de bufferbatterij. ChassisHet heeft een set sensoren, met behulp waarvan de eigenschappen van de bodem, de doorlatendheid zijn beoordeeld en de afgelegde afstand is vastgelegd. Dit doel werd ook gediend door het verlaagde negende wiel, dat vrij rolt en niet slipt.
Instrumentele inhoud omvatte complexe radioapparatuur, automatiseringseenheden op afstand, stroomvoorziening en thermoregulatiesystemen, televisiesystemen en wetenschappelijke instrumenten: spectrometer, röntgentelescoop, radiometrische apparatuur.
Sovjet-maanrovers waren uitgerust met twee navigatiecamera's aan de voorkant van de romp en vier panoramische telecamera's.
Hoofdapparaattaken
E-8-serie apparaten zijn ontworpen om toegepaste problemen op te lossen zoals:
- de afstandsbediening van de mobiele sonde uitwerken;
- studie van het maanoppervlak in termen van zijn geschiktheid voor het verplaatsen van automatische voertuigen;
- testen en ontwikkelen van het basistransportsysteem voor de maan;
- studie van de stralingssituatie op weg naar de satelliet van de aarde en op het oppervlak;
- in de toekomst - overzicht van de belangrijkste en reservegebieden voor de landing van een bemand ruimtevaartuig en ondersteuning van de expeditie in sommige stadia, met name tijdens de landing of in het geval van een noodgeval op de maan.
Was de Sovjet-maanrover geschikt om als voertuig voor een astronaut te dienen? Als onderdeel van het bemande expeditieprogramma was het de bedoeling om zo'n machine te maken. Maar door de sluiting van het projecthet is niet geïmplementeerd.
Lunokhods voerde een wetenschappelijk programma uit om de chemische samenstelling en fysische eigenschappen van de bodem te bestuderen, evenals om de verspreiding en intensiteit van röntgenstralen uit verschillende ruimtebronnen te bestuderen. Voor laserlocatie vanaf de aarde werd een in Frankrijk gemaakte hoekreflector aan boord van de voertuigen geïnstalleerd.
Machinebesturing
Het systeem dat de maanrovers bestuurt, omvatte de volgende elementen:
- complex van apparatuur aan boord van de unit zelf;
- grondcomplex NIP-10, gelegen op de Krim, in het dorp Shkolnoye, waar ruimtecommunicatieapparatuur en een eenheidscontrolecentrum met bedieningspanelen voor bemanningsleden en een ruimte voor operationele telemetrieverwerking zich bevonden.
Op dezelfde plaats, in de buurt van Simferopol, werd een lunodrome gebouwd - een oefenterrein voor de opleiding van de bemanning, ingericht rekening houdend met gegevens ontvangen van Luna-9 en Luna-13.
Er werden twee bemanningen gevormd, elk met vijf personen: commandant, navigator, chauffeur, boordwerktuigkundige en operator van een sterk gerichte antenne. Het elfde lid van de controlegroep was de back-upchauffeur en -operator.
Geen enkele Sovjet-maanrover is ooit aan de andere kant van de maan geweest vanwege de moeilijkheden in verband met de organisatie van communicatie en controle. Ook was de landing van bemande schepen alleen aan de zichtzijde gepland.
Lunokhod-0
In totaal zijn er vier zelfrijdende maanvoertuigen gebouwd. De allereerste van hen bereikte het doel niet, want bij de lancering op 19 februariIn 1969 vond er een crash met een draagraket plaats, die eindigde in een explosie na 53 seconden vliegen.
Het bij het ongeval verloren apparaat kreeg de codenaam "Lunokhod-0".
Lunokhod-1
De volgende sonde van dit type werd gelanceerd als onderdeel van het Luna-17-station op 10 november 1970. Op 17 november landde ze in de westelijke regio van de Sea of Rains. De eerste Sovjet-maanrover begon zijn werk op de maan nadat hij het landingsplatform van het station had verlaten.
Het gewicht van de machine was 756 kg, de afmetingen waren 4,42 m lang (met het zonnepaneel open), 2,15 m breed en 1,92 m hoog. Tijdens het bewegen liet het een spoor achter van 1,60 m. Het bewegen langs het oppervlak van de satelliet werd gedurende 11 maandagen uitgevoerd. Met het begin van de maanverlichte nacht werd het deksel van de behuizing gesloten en wachtte het apparaat in een stationaire toestand op het begin van de dag.
Een paar woorden over wat de eerste Sovjet-maanrover op de maan ontdekte en welke resultaten hij behaalde. Hij werkte drie keer langer dan gepland - tot 14 september 1971 onderzocht hij een gebied van 80 duizend m 2 en liep in totaal 10,54 km. Meer dan 20 duizend televisiebeelden en meer dan 200 panorama's van de maan werden naar de aarde gestuurd. Fysische en mechanische tests van de grond werden meer dan 500 keer uitgevoerd en de chemische samenstelling ervan werd op 25 punten bestudeerd. Laserlocatie met behulp van een hoekreflector, uitgevoerd door Sovjet- en Franse wetenschappers, maakte het mogelijk om de afstand tot de satelliet van de aarde te bepalen met een nauwkeurigheid van 3 meter.
Lunokhod-2
Lancering van het volgende station van de E-8-serie("Luna-21") vond plaats op 8 januari 1973. Het vaartuig landde op 16 januari veilig in de Sea of Clarity. Er waren geen fundamentele verschillen met de vorige Lunokhod-2-sonde, maar er zijn enkele verbeteringen aangebracht aan het ontwerp, rekening houdend met de wensen van de bestuurder-operators.
Er werd met name een derde navigatiecamera op geïnstalleerd op het hoogtepunt van de menselijke groei, wat de besturing van de machine enorm vergemakkelijkte. Sommige veranderingen hadden ook invloed op de samenstelling van het instrument en de massa van het apparaat was al 836 kg.
Foto's van de Sovjet-maanrover nummer twee zijn al ontvangen voor een bedrag van meer dan 80 duizend. Daarnaast zond hij 86 televisiepanorama's uit. In een nogal moeilijk terrein functioneerde de zelfrijdende sonde gedurende 5 maandagen (4 maanden), besloeg 39,1 km, bestudeerde in detail de bodem en rotspartijen van de maan. De afstand tot onze natuurlijke satelliet was deze keer al bepaald met een nauwkeurigheid van 40 cm.
Over de kwestie van het vinden van maanrovers
In 2010 werden zowel de eerste Sovjet-maanrover als de tweede ontdekt op foto's gemaakt door de Amerikaanse Lunar Orbital Probe LRO. In verband met deze gebeurtenissen werd informatie verspreid over zogenaamd "verloren" door Sovjetwetenschappers en nu "gevonden" apparaten. Specialisten die in het maanprogramma van de USSR werkten, benadrukken dat de voertuigen nooit verloren zijn gegaan. Hun coördinaten waren bekend met een nauwkeurigheid die voor die tijd haalbaar was. Lunokhod 1 werd gefotografeerd door de bemanning van Apollo 15 vanuit een lage baan, en de landingsplaats van Luna 21 werd gefotografeerd door de astronauten van Apollo 17, bovendiendeze afbeeldingen werden gebruikt om door het tweede voertuig te navigeren.
Wat betreft de foto's die door het LRO-station zijn gemaakt, vanwege hun hoge resolutie (0,5 meter per pixel), speelden ze een belangrijke rol bij het verduidelijken van de coördinaten van die plaatsen waar de Sovjet-maanzwervers voor altijd bleven, waardoor hun werk stopte. Deze verduidelijking is ook belangrijk omdat in 2005, in verband met de oprichting van een nieuw verenigd selenodetisch netwerk, de coördinatenbinding van de details van het oppervlak van de aardsatelliet werd bijgewerkt.
Lunokhod-3
In 1977 zou de volgende zelfrijdende sonde naar de maan gaan. Het kenmerkte belangrijke verbeteringen aan het navigatiesysteem. De derde Sovjet-maanrover, ontworpen in 1975, volledig uitgerust en getest, ging echter nooit naar de maan. In de maanrace werd, net als in andere ruimteprogramma's, aanvankelijk prioriteit gegeven aan politieke en economische, in plaats van puur wetenschappelijke motieven. Trouwens, echte wetenschappelijke en technologische ontwikkeling is over het algemeen onlosmakelijk verbonden met de economie.
Na 1972 sloten de VS hun programma effectief af. Het laatste Sovjetstation, Luna-24, bezocht de satelliet van de aarde in 1976 en leverde grondmonsters af. Wat is er met de laatste machine gebeurd? "Lunokhod-3" nam een plaats tussen de exposities van het NPO Museum. Lavochkin, waar hij tot op de dag van vandaag verblijft.
De rol van maanrovers in de ontwikkeling van ruimtevaart
Ontworpen door Sovjetwetenschappers en ingenieurs, de allereerste mobiele sondes die vanaf de aarde werden bestuurd, leverden een enorme bijdrage aan de technologiecreatie van automatische interplanetaire stations. Ze demonstreerden het grote potentieel en de vooruitzichten van planetaire rovers bij exploratie, en in de toekomst misschien bij exploratie van andere planeten.
Sovjet-maanrovers bewezen de geschiktheid van dergelijke machines voor langdurig gebruik, het vermogen om vrij grote gebieden uitgebreid te bestuderen, in tegenstelling tot stationaire voertuigen. Nu zijn zelfrijdende sondes zeker een noodzakelijk hulpmiddel voor planetaire wetenschap. Er moet aan worden herinnerd dat "maantrekkers" de voorouders zijn van de hedendaagse hightech-eenheden die zijn uitgerust met boordcomputers en moderne automatische apparatuur, evenals van machines die nog geen sporen hebben achtergelaten op het oppervlak van andere planeten.
