Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Луноход-1

1. Прекрасная серия Е

Луноход стал последним аппаратом серии Е, которую разрабатывали в королевском ОКБ-1, Четыре первых представителя этой серии станций начали разрабатываться в конце 1957 года. В декабре того же года в ОКБ-1 был уже готов эскизный проект аппаратов Е-1, Е-2, Е-З и Е-4. О них Сергей Павлович Королев рассказал в докладе "О программе исследования Луны" в самом начале 1958 года. 6се четыре типа лунных аппаратов должны были запускаться ракетой 8К72 (Восток) с двигателем РО-5 разработки КБ С.А.Косберга на третьей ступени, называвшейся также блок Е. Обозначение серия лунных станций Е получила по алфавитному порядку, в котором именовались разработки в ОКБ-1. Предшественником ее был аппарат Д-1, ставший Третьим советским искусственным спутником Земли. Есть, правда, еще одна версия, что серия получила свое название от ракетного блока Е ракеты 8К72.

Аппарат Е-1 предназначался для исследований на трассе Земля-Луна при полете по траектории прямого попадания. Неориентируемый аппарат выполнялся в виде приборного небольшого контейнера массой 170 кг, который отделялся от блока Е после выхода на траекторию полета к Луне. Из 5 запущенных аппаратов серии Е-1 с сентября 1958 года по июль 1959 года лишь один частично выполнил свою задачу, пролетев на расстояние порядка 6000 км от поверхности Луны (Е-1 №4, официальное название - Космическая ракета, позже переименован в Луну-1)- В дальнейшем на основании данных, полученных при полете Е-1 №4 и американских станций серии Pioner, была произведена незначительная модификация приборного состава аппарата. Это сказалось и на изменении обозначения аппарата, который стал называться Е-1 А. В сентябре 1959 станция Е-1А (Вторая космическая ракета, позже - Луна-2) с первой попытки попала в Луну.

Аппарат Е-2 предназначался для получения глобальных фотографий обратной стороны Луны с облетной траектории и последующей радиопередачи их на Землю. При проработке проекта облетная траектория была несколько изменена, так как первоначальный ее вариант требовал размещения приемных радиостанций около южного полярного круга. Вследствие этих баллистических изменений окончательный вариант станции получил обозначение Е-2А (масса 278.5 кг). Один аппарат этой серии был запущен в октябре 1959 года (Автоматическая межпланетная станция, позже переименованная в - Луну-З) и полностью выполнил задачу.

Аппарат Е-З разрабатывался для более детальной, чем Е-2А, фотосъемки Луны с облетной траектории. Вместо фотокамер станции Е-2А с фокусным расстоянием 200 и 500 мм на Е-З ставился фотоаппарат с одним объективом, фокусное расстояние которого было 750 мм. Также изменилась фототелевизионная система передачи полученных фотографий на Землю. В отличии от Е-2А станция Е-З была неориентируемой. Корпус приборного контейнера аппарата были позаимствованы у станции Е-2А. В апреле 1960 года были предприняты две попытки запуска этих станций, обе неудачные.

Аппарат Е-4 предназначался для проведения мощного взрыва на Луне, Это было нужно для достоверного фиксирования факта попадания аппарат в Луну и для проведения с Земли спектрометрического анализа поднятых взрывом с поверхности частиц грунта. Так Королев предполагал узнать химический состав лунного грунта. Правда, вскоре после начала проработки этого проекта Королеву объяснили, что мерить он будет с Земли спектр отнюдь не лунных пород, а составных частей взрывчатки. Фиксацию же факта попадания, как выяснилось, можно было провести и более простым методом траекторных измерений. Проект Е-4 был закрыт в начале 1958 года еще на стадии выработки техзадания.

Чуть позже началась проработка пятого аппарата серии Е, предназначенного для выхода на орбиту искусственного спутника Луны. Для этого предполагалось использовать ракету 8К73, на третьей ступени которой должен был стоять двигатель РД-109 разработки ОКБ-456 В.П.Глушко. Однако из-за запаздывания работ по РД-109 в 1959 году была прекращена как разработка ракеты 8К73, так и аппарата Е-5.

После первых исследований Луны в 1959 году Сергей Павлович Королев предложил два новых проекта исследования естественного спутника Земли. Они должны были выводиться на орбиту четырехступенчатой ракетой-носителем 8К78 (Молния), которая могла доставить к Луне 1.5-тонные станции.

Аппарат Е-6 должен был осуществить мягкую посадку на Луну. Аппарат Е-7 предназначался для выхода на орбиту искусственного спутника Луны, откуда он мог бы транслировать телевизионные изображения поверхности. В 1960 был уже готов эскизный проект обоих аппаратов.

Однако уже в первый год проработки проектов выяснилось, что проще создать одну унифицированную платформу и для осуществления мягкой посадки, и для вывода станции на орбиту искусственного спутника Луны. Проект Е-7 был закрыт, зато в рамках проекта Е-6 появилось несколько модификаций.

Собственно станция Е-6 не совершила ни одной успешной мягкой посадки на Луну. Все одиннадцать ее запусков с января 1963 года по декабрь 1965 года (среди них были Луна-4, Космос-60, Луна-5, -б, -7 и -8) закончились неудачами: то отказывал носитель, то - блок И (четвертая ступень), то - система управления станции. Последние две неудачи при попытке прилунения станций (Луна-7 и Луна-8) произошли вследствие нерасчетной работы системы ориентации станций на этапе работы тормозной двигательной установки. Это происходило из-за слишком больших возмущений, вызванных наддувом амортизирующих баллонов лунной станции одновременно с работой ТДУ.

Справиться с этим смогли уже в КБ Машиностроительного завода (позже - НПО) имени С.А.Лавочкина (МЗЛ), куда была передана межпланетная тематика из ОКБ-1 в апреле-мае 1965 года. Наднув амортизирующих баллонов производился теперь до запуска ТДУ. Такая модификация аппарата получила обозначение Е-6М. Две станции этой серии были запущены в январе и декабре 1966 года (Луна-9 и Луна-13), успешно выполнили поставленную задачу, совершив мягкую посадку на Луну и выполнив исследования и съемку.

Аппарат Е-6С разрабатывался взамен аппарата Е-5 и предназначался для исследования Луны с орбиты ее искусственного спутника. Из двух запущенных в марте 1966 года аппаратов этой серии один остался на околоземной орбите (Космос-111), а второй выполнил задачу (Луна-10).

Следующей модификацией базового аппарата стала станция Е-6ЛФ. Она предназначалась для фотографирования Луны с орбиты ее искусственного спутника. В августе и октябре 1966 года были запущены две станции этой серии (Луна-11 и -12).

Последней модификацией Е-6 был аппарат Е-6ЛС, предназначенный для отработки элементов советской программы высадки космонавта на Луну Л-З. На станциях этого типа проводились также детальные исследования Луны с орбиты ее искусственного спутника. Из трех аппаратов этой серии в мае 1967 года, феврале и апреле 1968 года лишь последний (Луча-14) выполнил задачу.

Все эти модификации аппарата Е-6 начинали разрабатываться еще в ОКБ-1 и на разной стадии готовности в 1965 году были переданы в КБ Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина.

Последнюю станцию серии Е начали разрабатываться в ОКБ-1 в 1960 году. Станция Е-8 предназначалась для доставки на Луну подвижного исследовательского аппарата, управляемого с Земли. Самоходный аппарат быстро окрестили луноходом, как он в дальнейшем и назывался. Так как ракета 8К78 могла доставить на Луну максимум 100 кг, а в такую массу лунохода "вписать" было тяжело. Поэтому в конце 1960 года было решено, что станция Е-8 будет запускаться с помощью ракеты серии Н (конкретно - Н-II), разработка которой началась в ОКБ-1 в том же году.

В заключении обзора станций серии Е стоит добавить, что на базе посадочной ступени КТ, созданной для аппарата Е-8, были разработаны еще две модификации:

  • - тяжелый искусственный спутник Луны Е-8ЛС, запускавшийся дважды в сентябре 1971 года (Луна-19) и в мае 1974 года (Луна-22);
  • - аппарат для доставки на Землю лунного грунта E-8-5, из восьми запусков которого с июня 1969 по февраль 1972 года лишь две выполнили поставленную задачу (Луна-16 и -30). В начале 70-х годов была проведена модификация этого аппарата, получившего Обозначение Е-8-5М. С октября 1974 по август 1976 года было запущено три станции E-S-5, одна из которых (Луна-24) выполнила поставленную задачу.

Станции Е-8-5 и Е-8-5М были полностью разработаны в КБ МЗЛ под руководством Георгия Николаевича Бабакина, но получили старое, "королевское" обозначение.

2. Королевский луноход

Небольшое, но необходимое отступление: В основу этой статьи легло интервью автора от 24 октября 1994 года с двумя известными "патриархами" отечественной космонавтики, работавшими над созданием луноходов - Олегом Генриховичем Ивановским и Гарри Николаевичем Роговским. О.Г.Ивановский в 1958-59 годах был ведущим конструктором по станциям серии Ев ОКБ-1, с 1965 - заместителем главного конструктора, а с 1971 по 1983 год - главным конструктором по лунной тематике НПО имени Лавочкина. Ныне он директор музея НПО имени С.А.Лавочкина. Г.Н.Роговский, работавший долгое время под началом Ивановского по лунной тематике, ныне является первым заместителем главного конструктора Научно-испытательного центра имени Г.Н.Бабакина.

Как же зародилась идея создания лунного самоходного аппарата? По словам Олега Генриховича Ивановского, идея эта была самой естественной. "От нее нельзя было уйти. Создание подвижного аппарата для исследования Луны на рубеже 50-х и 60-х годов было на кончике языка у всех. Прежде всего, даже не у инженеров, а у ученых, которые ставили перед собой задачи расширения лунных исследований."

А дальше уже решалась задача: как идти? Сложность решения этой задачи была в том, что надо было понимать, какие условия надо выбрать для движения аппарата. Но они не были известны! Вообще, перед первыми советскими межпланетными станциями зачастую ставились задачи, которые трудно было даже сформулировать в части проектных характеристик. То есть, надо было создать что-то, что должно работать в условиях, о которых мало что известно.

Сначала 1960 года разработкой вопросов создания самоходного лунного аппарата и его мягкой посадки на Луну (тема E-8) в ОКБ-1 занялся проектный отдел М.К.Тихонравова. Там и определялись основные проектные параметры лунохода. Массу аппарата ограничили 600 килограммами. Стоит заметить, что масса спускаемого аппарата станций типа Е-6, которая уже вовсю разрабатывалась в ОКБ-1, была 100 кг. Чтобы доставить на Луну такой тяжелый луноход требовалась ракета, более грузоподъемная чем 8К78 Молния. Поэтому в качестве носителя для Е-8 рассматривалась ракета Н-II. Она должна была состоять из второй и третьей ступеней более мощной Н-1 и еще одной дополнительной третьей ступени. Такая ракета (по состоянию проекта ракет серии Н на 1961 год) должна была иметь стартовую массу 560 тонн и выводить на низкую околоземную орбиту порядка 16 т. Использовать ракеты чужой разработки для своих аппаратов Королев не собирался.

Начались и проработки внешнего вида лунохода. Тут прежде всего надо было выбрать способ передвижения по лунной поверхности. А что из себя представляет лунная поверхность? В 1960 году этого точно не знал никто. Были гипотезы, что поверхность Луны - некая "хлябь", образованная 10-метровым слоем ничего не несущей лунной пыли (помните "Лунную пыль" Артура Кларка?). В связи с этим некоторые совсем некосмические предприятия выходили с множеством порой совсем фантастических предложений. Хотя их то, в общем то, легко было понять: людям хотелось приобщиться к интересной, экзотической задаче. Тут можно было застолбить за собой определенную веху.

- Я помню, как одна организация для отработки ходовой части лунохода предложила построить громадный ангар площадью несколько тысяч квадратных метров и всю эту Площадь усыпать 5-10-метровым слоем нелущеного проса, - рассказывал О.Г.Ивановский. - Они считали, что нелущенное зернышко проса, очень скользкая за счет своей оболочки и не способная нести на себе никакой нагрузки, будет полным аналогом лунного грунта. Тогда были некоторые гипотезы, что лунная поверхносгь покрыта толстом слоем "скользкой" пыли. Но когда мы посчитали. во что это должен превратиться, и спросили - "Где набрать столько проса?", они предложили распахать новые специальные просяные поля. Мы посчитали более глубоко и отказались от этой идеи.

Чтобы разобраться с планетологическими проблемами, в 1961-62 годы Королев привлек к работе по теме Е-8 ряд организаций и ученых, занимавшихся Луной (горьковский Научно-исследовательский радиофизический институт, Астросовет АН СССР, Пулковскую главную обсерваторию, Крымскую астрофизическую обсерваторию. Большинство ученых сходились на том, что лунные пылевые моря - фантастика.

В конце концов проблему возможности мягкой посадки на Луну Сергей Павлович Королев решил приказным порядком. После его "Луну считать твердой" (относившейся, правда, к разработке аппарата Е-6), луноплавов больше никто не предлагал. Ограничивались привычными способами передвижения: на колесах, на гусеницах, на шнеках. Хотя были и более экзотические варианты: прыжками, шагами. Изо всех этих способов рассматривались прежде всего колеса и гусеницы. Чтобы сделать окончательный выбор, нужны были специалисты, которые могли бы, используя опыт создания земных машин, создать машину для работы на Луне. Королев имел и эту задачу ввиду. Он начал подыскивать те организации, которые могли бы работать в этом направление. Первоначально выбор пал на Научно исследовательский институт Госкомитета автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения (НАТИ).

Работы в рамках темы Е Королев рассматривал в свете своих замыслов изучения Луны пилотируемыми средствами. 10 марта 1962 года он подписал эскизный проект комплекса Союз (7К-9К-11К), предназначенного для отработки сборки в космосе больших кораблей. С его помощью Королев собирался провести пилотируемый облет Луны. А буквально через месяц (13 апреля 1962 года) работы по носителям серии Н постановлением Правительства СССР были приостановлены. Предлагалось ограничиться лишь разработкой эскизного проекта ракеты, всесторонней оценкой вариантов и затрат на их реализацию. Это било и по луноходу.

Однако Королева так просто сломить было нельзя. Со 2 по 16 июля 1962 года он проводит защиту эскизного проекта ракеты Н-1. Королев смог убедить руководство страны в необходимости лунной тематики. Уже 24 сентября 1962 тола вышло постановление Совета Министров СССР по дальнейшему исследованию Луны. Им было закреплено решение провести высадку советского космонавта на Луну. В ее преддверии планировалось провести необходимые исследования с помощью автоматических аппаратов. Работы по серии носителей Н в ОКБ-1 возобновились.

Постепенно стала вырисовываться и тема Е-8. Для ускорения работ в 1963 году специалисты, занимавшиеся тематикой лунохода, были объединены в специальную группу, возглавленную М.К.Тихонравовым.

Но возникли с Е-8 и проблемы. Основная - с ходовой частью. В мае 1963 года НАТИ отказался работать над созданием шасси лунохода в связи с требованием ОКБ-1 уменьшить массу шасси сo 120 до 85-100 кг.

Нового подрядчика по шасси помог найти министр оборонной промышленности Д.Ф.Устинов. Работы по созданию шасси лунохода были переданы в ленинградский ВНИИ-100 (позже ВНИИТрансМаш), разрабатывавший до этого ходовые части советских танков. Там нашелся хороший специалист и энтузиаст - Александр Кемурджиан, который в дальнейшем и создают ходовую часть лунохода. ВНИИТрансМаш был "озадачен" Королевым, но не в виде какой-то конкретной разработки, а в виде поисковых работ по способу передвижения по Луне.

Решать более конкретно было пока рано. В октябре 1963 года проектное задание по теме Е-8 было опять переработано. Это было вызвано пересмотром проекта ракет серии Н. Н-II по новому проекту могла выводить на низкую околоземную орбиту 20 т при стартовой массе 700 т. Луноходная группа в свою очередь выдала следующие основные технические требования: масса аппарата - 900 кг, диаметр приборного контейнера - 1800 мм, максимальная скорость передвижения по Луне - 4 км/час, предельное энергопотребление в течение 10 мин - 1 кВт, номинальное энергопотребление - 0.25 кВт.

3 августа 1964 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №655-268 "О работах по исследованию Луны и космического пространства", в соответствии с которым программе Н1-ЛЗ придавалось приоритетное значение. За Королевым закрепили тему по высадке космонавта на Луну. ОКБ-1 активизировало работы над ракетой Н-1. Тематика по облету Луны перешла в ОКБ-52. Для облета должна была использоваться ракета 8К82К (УР-50OK), прототип которой разрабатывался в ОКБ-52 с 1960 года.

В свете постановления №655-268 были изменены основные задачи аппарата Е-8. Луноход предполагалось использовать для детального обследования предполагаемого района посадки пилотируемой лунной кабины с космонавтом. На базе аппарата Е-8 предполагалось создать искусственный спутник Луны Е-8ЛС для телесьемки с высоким разрешением предполагаемых районов посадки сначала лунохода, а потом и лунной кабины.

В конце 1964 года смежники ОКБ-1 по теме Е-8, и прежде всего ВНИИ-100, подтвердили возможность выполнения требований, заложенных в проекте. В ОКБ-1 началась работа над конкретным эскизным проектом. Он был разработан в начале 1965 года. Выбор был остановлен на гусеничном шасси (Рис. 1). (Подробно об этом проекте рассказано в журнале Земля и Вселенная №4, 1994).

Но утвердить его Королев так и не успел. ОКБ-1 было чрезмерно перегружено работами по многим космическим направлениям. Руководство отраслью приняло решение о передаче части работ в другие организации. Тематика по автоматическим межпланетным станциям предназначалась химкинскому Машиностроительному заводу имени С.А.Лавочкина. "Уход" АМС из ОКБ-1 в МЗЛ начался в апреле 1965 года. В конце апреля Королев еще настаивал на рассмотрении в ближайшее время эскизного проекта лунохода, но тема Е-8 так и была передана в мае в Химки без защиты проекта.

3. Рождение "лунного странника"

С передачей темы Е-8 на МЗЛ часть сотрудников ОКБ-1 также перешла на работу в Химки.

Тем временем в декабре 1965 года Королев разработал альтернативный вариант пилотируемого облета Луны (тема Л-1). В конце концов Совет Министров СССР утвердил "кооперативный" проект ОКБ-1 и ОКБ-52 по пилотируемому облету Луны комплексом УР-500 -Л-1. В ОКБ-1 работы по ракетам серии Н приостановились, кроме, естественно, Н-1. Тем более ракета 8К82К, оснащенная разгонным блоком 11С824 (блок Д от ракеты 11А52 Н-1), по своим энергетическим характеристикам была точной копией Н-II. Но Н-II была лишь в чертежах, а 8К82К уже готовилась к летным испытаниям.

Поэтому в конце 1965 года проекты, разрабатывавшиеся ранее под ракету Н-II, были переориентированы на запуск ракетой 8К82К. В их числе был и луноход.

На основе обширного исследовательского материала, полученного из ОКБ-1 в КБ МЗЛ работа над луноходом шла достаточно быстро. Однако химкинцы решили не доводить до ума королевский проект Е-8, а разработали свой вариант. Тем более станция Е-6М №13 (Луна-9) передала информацию о характеристиках лунного грунта, чего во время разработки лунохода в ОКБ-1 не было. Грунт оказался достаточно твердым, слой пыли - небольшим. Поэтому конструкторы пересмотрели проект шасси, отказавшись от гусениц в пользу восьми ведущих колес.

Наконец осенью 1966 года переработанный эскизный проект лунохода был утвержден Георгием Николаевичем Бабакиным. Началась конструкторская проработка аппарата.

Тут стоит заметить, что индексом Е-8 обозначался весь комплекс, запускаемый ракетой 8К82К (Рис. 2). В него входили посадочная ступень КТ и собственно луноход 8ЕЛ.

Главной задачей для лунохода были определение физико-механических и химических параметров лунного грунта. На борту также имелась специальная аппаратура для изучения магнитных полей, аппаратура для телевизионной съемки и телефотометрической панорамной съемка. Все эти задачи и должны были решаться по ходу движения лунохода. Активная работа должна была продолжаться в течение 3 месяцев.

По мимо традиционных методов проектирования и создания космической техники, когда все КБ было включено в работу по тематике, Бабакин организовал специальную лабораторию, которая работала при КБ. Она занималась вопросами управления и логики этого аппарата.

Как рассказывал Гарри Николаевич Роговский, другим организационным мероприятием было то, что из числа работников эксплуатирующей организации (Министерство обороны СССР - КЛ.) был создан экипаж лунохода. Он отвечал за реализацию той логики, той идеологии управления, которая создавалась в лаборатории КБ. Там у них был водитель, бортинженер, штурман, оператор наведения остронаправленной антенны и, конечно, командир.

- Это была узко специализированная, хорошо дисциплинированная команда, - рассказывал Г.Н.Роговский. - Их специально отбирали. Они проходили медкомиссию почти такую же, как космонавты. Это были молодые здоровые ребята, у которых эмоции не превалировали над делом, нервы были в порядке.

- Ни одна земная специальность, которую можно было бы переучить для управления луноходом, не подходила, - добавил ОТ.Ивановский. - Никто, ни велосипедисты, ни мотоциклисты, ни автомобилисты, ни трактористы, ни танкисты не имели никаких преимуществ при выборе экипажа для управления таким комплексом. Поэтому выбрали военных, не имеющих никакого опыта управления транспортными средствами. Чтобы земной опыт не был довлеющим при работе с луноходом. Их, просто, готовили заново. Они все были в штате наземного командно-измерительного комплекса, работали на НИПах.

К концу 1967 года была полностью готова вся конструкторская документация по объекту Е-8. Сам аппарат 8EЛ весил 756 кг, имел длину с от крытой крышкой солнечной батареи 4.42 м, ширину 2.15 м, высоту 1.92 м.

Прошло к этому времени отработку и шасси: сначала в ВНИИТрансМаш, а по том на МЗЛ. Масса шасси составила 84 кг, ВНИИТрансМаш вписался в отпущенный лимит. Диаметр каждого из восьми ведущих колес по грунтозацепам составлял 510 мм, ширина 200 мм Колесная база была 170 мм, а ширина колеи 1600 мм. Для отработки методики управления луноходом в Крыму под Симферополем был создан специальный "лунодром". Тут то экипажи лунохода и смогли попрактиковаться в управлении аппаратом.

Для управления луноходом отобрали 11 офицеров (в порядке распределения по экипажам):

  • командиры - Николай Еременко. Игорь Федоров
  • водители - Габдухай Латыпов, Вячеслав Довгань
  • штурманы-навигаторы - Константин Давидовский, Викентий Самаль
  • бортинженеры - Леонид Мосензов Альберт Кожевников
  • операторы остронаправленной антенны - Валерий Сапранов, Николай Козлитин,
  • резервный водитель и оператор - Василий Чубукин.

Сразу скажу, что эта группа именно в таком составе была готова и к управлению Луноходом 1969-го года, управляла Луноходом-1 (1970 год) и Лунаходом-2 (1973 год). Эти же офицеры должны были вести так и не стартовавший Луноход-З.

Успешно продвигались работы и над ступенью КТ. Она не только должна была использоваться для мягкого прилунения лунохода. Ступень стала базой для создания тяжелого спутника Луны в рамках программы Е-8ЛС. А в начале 1967 года Г.Н.Бабакин предложил создать на базе КТ еще и станцию для доставки на Землю лунного грунта (программа E-8-5).

Ступень КТ была, пожалуй, не менее важным элементом проекта Е-8, чем сам луноход. Ведь она должна была "в слепую" мягко сесть на Луну.

- Ведь когда садился лунный модуль Аполлона, человек мог вмешаться и скорректировать место прилунения, - рассказывал О.Г.Ивановский. - Мы такой возможности не имели. Наша посадка была "в темную". Это был минус нашего проекта.

Вся методика посадки была математически обоснована. В КБ МЗЛ имелась модель Луны с вероятностью распределения камней и кратеров. При расчете параметров ступени КТ конструкторы исходили из вероятности благополучного исхода мягкой посадки, обеспечивая положенное количество "девяток".

Хотя были в КБ даже проработки варианта посадки с выполнением маневров для выбора более оптимального места прилунения. Аппарат должен был садится по "картинке", сам выбирая место посадки. Но это оказалось в конце 60-х слишком сложной задачей.

Тем временем 4 февраля 1967 года вышло очередное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о работе над техникой по лунной программе. В нем был установлен график лунных экспедиций и полетов автоматических аппаратов, обеспечивающих их. Так как луноход шел теперь в одной упряжке с пилотируемым Л-З, то это постановление касалось и его.

В рамках первой советской пилотируемой лунной экспедиции луноходу отводилось немаловажное место. Он не только должен был детально обследовать предполагаемый район посадки, но и играть роль радиомаяка. Запас топлива в лунной кабине комплекса Л-З был сильно ограничен, большие боковые маневры при выборе места посадки она выполнить не могла. Чтобы идти в заранее выбранное место и был нужен луноход. Предполагалось, что перед осуществлением высадки космонавта на Луну будут отправлены два лунохода для выбора основного и запасного района прилунения. В запасной район потом должна была сесть в автоматическом режиме резервная беспилотная лунная кабина ЛК-Р. Наконец в основном районе прилунилась бы лунная кабина с космонавтом. Основной режим посадки этой ЛК тоже был автоматический на радиомаяк лунохода. Космонавт, как и во всех других советских космических кораблях, был всего лишь пассажиром, который, правда, мог взять на себя управление в аварийной ситуации (подробно об этом варианте лунной экспедиции рассказано в "НК" №14, 1994, стр. 60-61).

Луноход планировалось использовать еще и для транспортировки космонавта по Луне к резервной ЛК, если бы основная кабина не смогла стартовать.

- Это были проработки, не дошедшие даже до уровня конструкторских работ, - рассказывал О.Г.Ивановский. - Были лишь эскизные прорисовки в период работы над проведением комплексной лунной экспедиции в составе комплекса Н1-ЛЗ. Вообще проработки показали, что луноход можно было приспособить для передвижения космонавта по Луне. Но конкретных конструкторских проработок или экспериментов не было. Впереди лунохода предполагалось установить площадку, на которую космонавт мог встать, и управлять аппаратом, как на электрокаре. Для этого перед ним должен был быть пультик управления. Ехать можно было. с той скоростью, с которой мог передвигаться луноход - 1.2 км/час.

Конкретных проработок не было потому, что высадка космонавта на Луну постоянно оставалась делом далекой перспективы. Но отработка лунохода, как управляемого с Земли лунного исследователя, шла на МЗЛ четко по графику.

Согласно постановлению от 4 февраля 1967 года. к летно-конструкторским испытаниям ракеты Н-1 планировалось приступить в сентябре 1967 года, первую посадку космонавта на Луну осуществить в третьем квартале 1968 года. В промежутке между этими датами аппарат Е-8 должен был быть полностью испытан. Реально ракета Н-1 впервые стартовала 21 февраля 1969 года. За два дня до этого была предпринята попытка запустить первый луноход.

4. Летать - так летать...

Прежде чем описывать запуски луноходов, стоит рассказать как в идеале должны были проходить их полеты. Комплекс Е-8 запускался с космодрома Байконур ракетой 8К82К. На 25 секунде полета (Т+25 сек) при высоте подъема 500 м заканчивался вертикальный участок траектории, начиналась отработка программы угла тангажа. В Т+125 сек происходило отделение первой ступени, в Т+200 сек - сброс головного обтекателя. в Т+375 сек - отделение второй ступени. Через 588 секунд после старта отключался двигатель третьей ступени и запускался двигатель 11Д58 разгонного блока 11С824. В Т+958 сек 11Д58 отключался и аппарат Е-8 с блоком Д выходил на круговую околотемную орбиту высотой 200 км и с наклонением 51.6°.

Через 35 минут после запуска раскрывалось посадочное устройство на ступени КТ, запускались 8 ЖРД малой тяги системы стабилизации. В Т+66 сек проводилась ориентация комплекса Е-8 + 11С824, запускались двигатели обеспечения запуска двигателя в невесомости. На 70 секунде полета двигатель 11Д58 блока Д запускался повторно. Отработав 400 секунд он обеспечивал комплексу дополнительное приращение скорости 3170 м/сек и переводил станцию на траекторию полета к Луне. Через 12 секунд после выключения двигателя 11Д58, блок Д отделялся от станции Е-8.

В ходе перелета предусматривались две коррекции. Через 4 суток 7 часов после старта Е-8 с помощью двигательной установки ступени КТ выходила на окололунную орбиту с высотой 120 км и периодом обращения 2 часа. Через сутки должна была проводиться первая коррекция для снижения высоты перицентра над выбранной точкой посадки до высоты 20 км, а еще сутки спустя - вторая с целью подправить плоскость подхода аппарата к точке посадки.

Наконец в Т+7 сут 16 час запускалась тормозная двигательная установка. Она снижала скорость практически до 0 на высоте 2.3 км над поверхностью. До высоты 700 м станция опускалась с выключенным двигателем. Далее спуск шел с работающим двигателем до высоты 20 м, а затем основная ДУ ступени КТ отключалась, а запускался двигатель малой тяги. На высоте 1-2 метра двигатель отключался и станция совершала мягкую посадку. Весь спуск от начала торможения занимал примерно 6 минут.

После прилунения производилось раскрытие двух пар трапов. Телефотометры передавали панораму места посадки. Выбиралось направление съезда лунохода и намечался дальнейший маршрут на ближайшее время. Гарантийный срок активных передвижений лунохода по Луне определялся в 3 месяца.

Однако первой станции серии Е-8 ничего этого выполнить не удалось. 19 февраля 1969 года в 9 часов 48 минут стартовала ракета 8К82К с разгонным блоком 11С824 и аппаратом Е-8 №201. На 51.4 секунде полета ракеты разрушился головной обтекатель. Это произошло из-за ошибочных расчетов обтекателя на прочность. Запуск 19 февраля был первым полетом ракеты с этим новым обтекателем. Во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего и произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя. Обломки головного обтекателя, пролетев вдоль блока Д, третьей и второй ступеней, врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся эффектным взрывом на 53-й секунде полета, полностью разрушившем ракету. О радиоактивном заражении местности элементами изотопного источника обогрева лунохода в районе падения обломков станции Е-8 №201 ничего неизвестно.

Следующий запуск лунохода состоялся почти через два года. Станция Е-8 №203 (№202 имел искусственный спутник Луны серии Е-8ЛС, известный как Луна-19), названная в печати Луной-17, стартовала в 17:44 ДМВ 10 ноября 1970 года и, совершив не полный виток вокруг Земли, направилась к Луне. 12 и 14 ноября были проведены плановые коррекции траектории перелета. 15 ноября Луна-17 вышла на орбиту искусственного спутника Луны высотой 85х141 км и периодом обращения 116 минут. 16 ноября прошли коррекции, в результате которых минимальная высота над поверхностью снизилась до 19 км.

Наконец 17 ноября 1970 года в 06:46:50 ДМВ станция Е-8 №203 благополучно прилунилась в Море Дождей в точке с координатами 38° 17' с.ш. 35° 00' з.д. Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки и развертывания трапов. В 09:28 17 ноября Луноход-1 (аппарат 8ЕЛ №203) съехал со ступени КТ на лунный грунт. Он стал пятым подвижным образованием на Луне после Армстронга, Олдрина, Конрада и Бина.

Самым сложным оказалось, все-таки, управление аппаратом. Две телевизионные камеры стояли на Луноходе-1 слишком низко. Работала лишь одна из них, вторая была запасной. Картинка с луны была очень контрастной, без полутеней. Весь первый лунный день экипажи лунохода приноравливались к необычным телеизображениям.

- Когда я в первый раз увидел картинку с лунохода, хотя видел до этого много раз картинку при испытаниях на "лунодроме", это было "небо и земля", - вспоминал Г.Н.Роговский. - Мы увидели там лишь какие-то черно-белые пятна. Определить где камни, где кратер казалось было невозможно. Требовался большой навык, большой опыт, чтобы разобраться в этом хаосе. Кратер, например, был виден в виде темной полоски, поскольку камеры стояли очень невысоко, на уровне глаз сидящего на стуле человека. Поэтому поначалу часто въезжали в кратеры. А въезжаешь в кратер - начинаются неприятности. Стенки у него рыхлые, луноход начинает буксовать, его сносит.

- И при этом надо учитывать еще вот что. Мы хоть и говорим, что на луноходе стояло телевидение, а, в общем то, это телевидением назвать было нельзя, - добавил ОТ.Ивановский. - Это было, скорее, слайдовидение. На передачу одного кадра уходило от трех до 20 секунд в зависимости от рельефа! А ведь в нормальном телевидение - 25 кадров в одну секунду. Поэтому динамика движения воспринималась рывками. Есть статичный кадр. Он стоит, например, шесть секунд, а потом на его место приходит следующий статичный кадр. И учтите еще задержку прихода сигнала с Луны. Это было очень трудно - воспринимать окружающую луноход обстановку, ориентироваться. Чтобы закончить эту тему по работе экипажа, я скажу следующее: работа для этих ребят была чрезвычайно сложная. Не случайно у нас было две смены, две пятерки. Два часа - и люди больше уже работать не могли. Через два часа они уже были измочалены и больше работать не могли. В основном эта нагрузка ложилась на водителя, потому что управление движением было в его руках. Все эти проблемы очень осложняли и без того тяжелую работу. Физически тяжелую. Экипажи, ведь, отвечали за жизнь лунохода. И когда возникали какие-то сложные ситуации, а вокруг было много советчиков. Бабакин говорил: "Нет, ребята. Вы все валите отсюда. Есть экипаж, есть командир. Пусть он и принимает решение."

И экипаж принимал решение. Если за неполный первый лунный день луноход прошел лишь 197 метров, то за второй уже полтора километра (пройденный путь Лунохода-1 по лунным дням приведен в Табл. 1). Экипаж и вся группа управления и анализа работала в Центре дальней космической связи под Евпаторией. Сеансы связи проводились с аппаратом ежедневно в течение всего лунного дня.

отя, что значит лунный лень? Если подходить с чисто астрономической точки зрения это - 13.66 суток. Но на самом деле первые два дня луноход "отходил" от лунной ночи. подзаряжая бортовые аккумуляторы. Потом, в середине лунного дня. Солнце стоит слишком высоко, теней, практически, нет, на телекартинке - сплошное светлое пятно. Снова перерыв в работе на два-три дня. А за двое суток до конца лунного дня уже пора готовиться к ночи. Надо развернуть луноход на восток, чтобы при восходе Солнца солнечная батарея, поднятая на 90°, была освещена прямыми лучами. Длительность же ежедневных сеансов связи составляла в среднем 4-6 часов: пока Луна поднимется над земным горизонтом на достаточный угол. пока аппарат войдет в радиоконтакт. За это время надо было успеть проехать какое-то расстояние, на забывая при этом и о науке. Причем ехать приходилось по совершенно неизвестной местности. Ведь настолько подробных карт района посадки лунохода у советских ученых тогда не было.

Три первых "гарантийных" месяца помимо изучения лунной поверхности луноход выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести луноход к посадочной ступени КТ. Это удалось. 18 января Луноход-1 вернулся на место своей посадки. После этого аппарат пошел на север, продолжая научную программу. 20 февраля, по окончанию 4 лунного дня, ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной программы работ лунохода.

Однако "лунный странник" не собирался "помирать". Пришлось управленцам вместе с учеными разрабатывать программу работ на следующий лунный день, и еще на следующий, и еще... В итоги луноход в три раза перекрыл свой первоначально рассчитанный ресурс.

Всякое случалось за это время. В 6 лунный день, 12 апреля 1971 года (прямо в День космонавтики) луноход попал в сложный кратер с очень сыпучими, крутыми краями. Выбраться из него было очень сложно. Пробуксовка колес достигала 90%, углы наклона - 24°. Вот как вспоминал эту ситуацию Гарри Николаевич Роговский:

- Мы никак не могли вылезти из этого кратера. Идем по стенке, а нас сносит вниз. А движение проходило во время лунного дня, солнышко стояло высоко. Обязательное условие при этом: панель солнечной батареи должна быть освещена, чтобы вырабатывать энергию для зарядки аккумуляторов и питания всех систем. Панель закрывалась только на время ночи для сохранения тепла. Для того же, чтобы выбраться из этого кратера, мы были вынуждены занять солнечную батарею. Риск был большой, так как мы нарушали тепловой баланс. Окончательное решение принимал именно экипаж, закрыт, вылезли из кратера, открыли. Все закончилось благополучно.

Седьмой лунный день луноход маневрировал в зоне еще более сложного рельефа: жуткое хитросплетение кратеров и крупных камней. В результате удалось преодолеть всего 197 м пути.

Однако ресурс лунохода был не бесконечным. До 18 июня (конец восьмого лунного дня" во всех сообщениях ТАСС говорилось, что состоянии служебных систем аппарата "нормальное"; После восьмой ночи "нормальное" изменилось в "удовлетворительном". Проход за день лунохода резко снизился. Последний сеанс с луноходом завершился 14 сентября в 16:05 ДМВ.

15 сентября, при наступлении одиннадцатой лунной ночи Лунохода-1, ТАСС сообщил, что температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла в системе "ночного" подогрева.

30 сентября в месте стоянки лунохода наступил 12 лунный день, но аппарат так на связь и не вышел. Все попытки войти с ним в контакт были прекращены 4 октября. Деятельность аппарата на Луне завершилась "естественной смертью в весьма преклонном возрасте".

- Серебренно-кадмиевые аккумуляторные батареи предназначались на вполне конкретное количество заряд-разрядных циклов, - рассказывал О.Г.Ивановский. - Все гарантировали только три месяца их работы. Также как и ходовой части, и системы питания. А за год в аккумуляторах стал уже накапливаться газ, емкость их падала. Зарядный ток шел, а аккумуляторы его уже не воспринимали.

Основными итогами работы Лунохода-1 были названы: обследована площадь в 80000 м*2, с помощью телесистем получено свыше 20000 снимков поверхности и более 200 панорам, более чем в 500 точках поверхности определялись физико-механические свойства поверхностного слоя лунного грунта, а в 25 точка проведен его химический анализ, пройденное расстояние -10540 м. длительность активного функционирования-301 сут 06 час 37 мин.

Учитывая все остальные работы по межпланетной и "прикладной" тематике, Машиностроительный завод имени С.А. Лавочкина мог производить один луноход и два гола. Следующий аппарат этой серии не стал точной копией предыдущего. Прежде всего конструкторы прислушались к пожеланиям экипажей и сделали третью верхнюю телекамеру, на уровне роста человека. Это существенно улучшило обзор. Изменился и приборный состав лунохода.

Луноход-2 в составе станции Е-8 №204 (Eyna-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 90х110 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 гола в 01:35 ДМВ в Море Ясности в точке с координатами 25° 51' с.ш. 30° 27' вд. 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 Лунахода-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 про ходимости 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 в Табл. 2. Примерные значения связаны с отказавшей навигационной системой.

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). II 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 совершенной 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 a 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 на шлось. Луноход 8ЕЛ №205 вместо Луны попал в музей НПО имени Лавочкнна Там он находится и по сей день.

Постскриптум

11 декабря 1993 гоня Луноход-1 вместе с посадочной ступенью КТ станции Луна-17 были выставлен фирмой Lavochkin Association на аукционе Сотбис. При заявленной начальной цене 5000$ первый "лунный трактор" ушел за 68500$. По информации российской прессы, покупателем оказался сын од ного из американских астронавтов. Вывоз приобретенной собственности с Луны - за счет покупателя.

К.Лантратов, Новости Космонавтики N 23-25, "25 лет Луноходу-1", 1995.

 

Снова найденный луноход

На «Луноходе-1» был установлен уголковый отражатель, с помощью которого ставились эксперименты по точному определению расстояния до Луны. Отражатель «Лунохода-1» в первые полтора года работы обеспечил порядка 20 наблюдений (первое - 5 декабря 1970 г.), но затем его точное положение утерялось. 22 апреля 2010 года группа американских учёных из университета Калифорнии в Сан-Диего под руководством Тома Мерфи сообщили, что смогли впервые с 1971 года получить отражение лазерного луча от отражателя «Лунохода-1»

http://ru.wikipedia.org/

 






Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика