От «Лунохода–1» до «Луна-Глоб»

В этом году отмечается космический юбилей - 50 лет запуску передвижной лаборатории на Луне  Луноход-1. Автоматическая межпланетная станция Луна-17 с Луноходом-1 стартовала 10 ноября 1970 года и 15 ноября вышла на орбиту искусственного спутника Луны. 17 ноября 1970 года станция благополучно прилунилась в Море Дождей и Луноход-1 съехал на лунный грунт. Проработал луноход на поверхности Луны до 4 октября 1971 года, отправив на Землю много научной информации.

Луноход-1 — первый лунный самоходный аппарат, который был первым из двух автоматических аппаратов, изучавших Луну в рамках советской программы «Луноход».

Луноход-1 был создан в конструкторском бюро химкинского Машиностроительного завода имени С. А. Лавочкина под руководством Григория Николаевича Бабакина. Эскизный проект лунохода был утвержден осенью 1966 года. К концу 1967 года была готова вся конструкторская документация.

Луноход, как смышлёный робот был похож на большую кастрюлю на колёсиках со множеством замысловатых антенн.

По размерам луноход был сопоставим с современным легковым автомобилем, но на этом сходства заканчиваются и начинаются различия. Колёс у лунохода восемь, причём у каждого из них свой собственный привод, что обеспечивало аппарату вездеходные качества. Луноход мог двигаться вперёд и назад с двумя скоростями и делать повороты на месте и в движении. В приборном отсеке (в «кастрюле») размещалась аппаратура бортовых систем. Солнечная батарея откидывалась, как крышка рояля, днём и закрывалась ночью. Она обеспечивала подзарядку всех систем. Радиоизотопный источник тепла (использующий радиоактивный распад) обогревал оборудование в тёмное время суток, когда температура с +120 градусов падала до -170. Кстати,  лунные сутки равняются 24 земным.

Центр управления луноходом в Симферопольском Центре космической связи включал в себя пункт управления луноходом, который состоял из пультов управления командира экипажа, водителя лунохода и оператора остронаправленной антенны, рабочее место штурмана экипажа, а также зал оперативной обработки телеметрической информации. Основную сложность при управлении луноходом составляла задержка времени. В результате общая задержка в управлении доходила до 24 секунд. Вот и получалось, что пока формируется картинка, луноход продолжает движение, а после того, как изображение появлялось, экипаж мог обнаружить свой аппарат уже в кратере. Ввиду большого напряжения, экипажи сменяли друг друга каждые два часа.

Луноход – 1 предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта.

В течение первых трёх месяцев запланированной работы, помимо изучения поверхности аппарат выполнял еще и прикладную программу, в ходе которой отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. После выполнения программы луноход проработал на Луне в три раза больше своего первоначально рассчитанного ресурса. За время нахождения на поверхности Луны «Луноход-1» проехал 10 540 м, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведён анализ его химического состава.

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

11 декабря 1993 года Луноход-1 вместе с посадочной ступенью станции Луна-17 были выставлен фирмой LavochkinAssociation на аукционе Сотбис. При заявленной начальной цене 5 000$ торги закончились на сумме 68 500$. По информации российской прессы, покупателем оказался сын одного из американских астронавтов. В каталоге было указано, что лот «покоится на поверхности Луны».

Вторым из серии советских лунных дистанционно управляемых самоходных аппаратов-планетоходов стал Луноход-2. 15 января 1973 года Луноход-2 был доставлен на Луну автоматической межпланетной станцией «Луна-21». Посадка произошла в кратере Лемонье на восточной окраине Моря Ясности. Несмотря на повреждение системы навигации, аппарат преодолел бо́льшее расстояние, чем его предшественник, так как был учтён опыт управления Луноходом-1 и был внедрён ряд нововведений, таких как, например, третья видеокамера на высоте человеческого роста.

За четыре месяца работы Луноход-2 прошёл 39,1 километра (это расстояние оставалось рекордным до 2015 года, когда его превзошёл марсоход «Оппортьюнити»), передал на Землю 86 панорам и около 80 000 кадров телесъёмки, но его дальнейшей работе помешал перегрев аппаратуры внутри корпуса.После въезда внутрь свежего лунного кратера, где грунт оказался очень рыхлым, луноход долго буксовал, пока задним ходом не выбрался на поверхность. При этом откинутая назад крышка с солнечной батареей, видимо, зачерпнула немного грунта, окружающего кратер. Впоследствии, при закрытии крышки на ночь для сохранения тепла, этот грунт попал на верхнюю поверхность лунохода и стал теплоизолятором, что во время лунного дня привело к перегреву аппаратуры и выходу её из строя.Официально  работа Лунохода-2 была прекращена 4 июня 1973 года.

Изучение Луны продолжается. В ближайшее время запланирована миссия «Луна-Глоб».«Луна-25», известная как «Луна-Глоб», должна стать первой отечественной станцией, севшей на поверхность Луны, после запущенной в 1976 году «Луны-24».

По данным на конец 2020 года, запуск запланирован на 1 октября 2021 года. Резервная дата – 30 октября 2021 года. Перелет до Луны займет 4,5 или 5,5 суток. Еще пять суток аппарат проведет на орбите Луны. Таким образом, посадка на спутник Земли запланирована приблизительно на 10 октября или 9 ноября.Космический аппарат будет запущен с космодрома Восточный на ракете-носителе Союз-2.1б с разгонным блоком «Фрегат».

Полярные области Луны — наиболее перспективные для проведения исследований. Данные, которые были получены в начале века, в том числе и с российского нейтронного телескопа ЛЕНД, показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами.

Эти соединения на Луну приносили кометы. Полюс на Луне можно сравнить с природным холодильником, где в холодных ловушках полярного реголита сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на спутник Земли. Научные приборы «Луны-25» будут изучать состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите. Ее наличие освободит космонавтов от необходимости доставки воды с Земли. Также она понадобится для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и водородного горючего.

Автоматические станции для полетов на средние широты и в полярные районы Луны конструкционно сильно отличаются друг от друга. К примеру, у полярной станции солнечные батареи находятся по бокам, потому что Солнце на лунном полюсе поднимается совсем низко над горизонтом. Во многих отношениях «Луна-25» - это первая разработка полярного спускаемого аппарата, не имеющая пока аналогов.

Помимо запуска автоматических аппаратов к спутнику нашей планеты, Роскосмос планирует уже после 2025 года приступить к созданию постоянной базы колонистов на Луне.