Как нашли луноход 1 на луне

«Луноход-1» считался пропавшим 40 летАппарат, без вести пропавший 40 лет назад, удалось не только увидеть, но и получить от него сигнал

«Луноход-1» считлся пропавшим 40 лет

Владимир ЛАГОВСКИЙ

Как сквозь Луну провалился

«Луноход-1», о судьбе которого ничего не было известно почти 40 лет, нашли исследователи из Университета Калифорнии (University of California, San Diego) под руководством профессора физики Тома Мерфи (Tom Murphy). И тем самым положили конец разным мистическим домыслам. Ведь даже поговаривали, что советский аппарат кто-то угнал. Скорее всего инопланетяне, у которых на Луне базы.

Напомню, что наш восьми колесный самоходный робот был доставлен на Луну 17 ноября 1970 года советской автоматической станцией «Луна-17», совершившей посадку в районе Моря Дождей (38 градусов 24 минуты северной широты, 34 градуса 47 минут западной долготы). Проработал там 301 сутки 6 часов и 37 минут, проехав в общей сложности более 10 километров. И пропал. Как сквозь Луну провалился.

Долгие годы в неизвестности

На «Луноходе-1» стоял так называемый уголковый отражатель. В упрощенном виде — эдакая открытая коробочка с тремя зеркалами, закрепленными перпендикулярно друг другу. Ее особенность: любой луч, попавший на зеркала, отражается точно в ту точку, из которой был выпущен.

Лазерные лучи посылают на Луну из обсерватории в Нью-Мексико

Лазерные лучи выпускали с Земли, чтобы определить расстояние до Луны, которая, как выяснилось, постепенно удаляется — примерно на 38 миллиметров в год. Направляли на «Луноход-1», ловили отраженные фотоны. И засекали время, потраченное на путешествие света туда-сюда. А зная его скорость, вычисляли расстояние.

На нашем самоходном аппарате был установлен французский уголковый отражатель. Этим и объясняется, что первые эксперименты с его помощью были проведены в 1971 году в СССР и во Франции. То есть, можно не сомневаться, что «Луноход-1» действительно находился на Луне. Однако вдруг он перестал отражать лазерные лучи. Будто бы быстро убрался с того места, в котором только что был. Или провалился куда-то… Словом, пропал. По крайней мере, так казалось с Земли.

Ищут, но не могут найти

«Луноход-1» перестал моргать в ответ 14 сентября 1971 года. И с тех пор его настойчиво ищут. Ищут зачем-то американцы. Но не находят. Последняя попытка была предпринята НАСА 3 года назад. Ученые посылали лазерный импульс в предполагаемое место нахождения аппарата — в район Моря Дождей.

Никто так и не ответил. Хотя, особо прицеливаться не надо: тончайший луч, достигая Луны, расширяется. Площадь его пятна на поверхности достигает 25 квадратных километров. Трудно промазать…

Исследователи мазали, но не сдавались. И тут появился шанс зайти с другой стороны. А именно — сначала поискать аппарат визуально. Стали изучать снимки, переданные автоматическим зондом Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) — он сейчас находится на орбите Луны. И на тех, которые были сделаны с высоты 50 километров, все-таки удалось разглядеть советскую станцию «Луна-17».

Сначала американцы нашли советскую автоматическую станцию «Луна-17», которая доставила «Луноход-1»

«Луна-17» крупно. Вокруг нее видны следы от колес «Лунохода-1»

Посадочный модуль «Луны-17»: он и виден на предыдущем снимке.

— Мы даже увидели следы от колес «Лунохода-1» и колею, накатанную вокруг станции, — говорит Том Мерфи.

Калифорнийцы посмотрели куда, в итоге, вела колея. И на других снимках обнаружили «горошинку» первого лунного самоходного аппарата. К нему 22 апреля нынешнего года был послан луч. Направлен с помощью мощного телескопа с лазером, установленного в обсерватории (Apache Point Observatory in Sunspot, New Mexico). И был получен ответ.

«Луноход-1» на несколько километров удалился от места его предполагаемого расположения

Так выглядел «Луноход-1»: был порядка 2 метров в длину

— Аппарат находился в нескольких километрах от того места, — где его искали раньше, — говорит Рассет МакМиллан (Russet McMillan) из обсерватории. — Через пару месяцев мы сообщим координаты с точностью до сантиметра.

Его вернули

Ответ, мгновенно поступивший с Луны, конечно, обрадовал. Но и озадачил. Он был столь четким, словно бы отражатель кто-то почистил. Да еще точно повернул в сторону Земли.

— Уголковые отражатели установлены еще на нескольких лунных аппаратах, но ответный сигнал с «Лунохода-1» в несколько раз ярче других, — удивляется Том Мерфи. — В лучших случаях мы получали обратно на Землю по 750 фотонов. А тут — более 2000 с первой попытки. Это очень странно.

Исследователь удивляется еще и потому, что сам обнаружил: эффективность действующих на Луне отражателей снизилась примерно в 10 раз. То есть те, которые были оставлены на «Луноходе-2» и установлены астронавтами миссий «Аполлон-11», «-14» и «-15» сильно испортились. Возможно, запылились. Или поцарапались. А прибор на «Луноходе-1» , один из самых старых, отражает, как новый. Будто и 40 лет не прошло. Загадка…

Напомним, зонд LRO передал на Землю снимки всех мест, где высаживались американские астронавты. Оставленная техника там видна. Хоть и не настолько четко, чтобы совсем уж избавить от сомнений.

А В ЭТО ВРЕМЯ
Наша техника — на месте

Недавно канадский исследователь Фил Стук (Phil Stooke) из Университета западного Онтарио (University of Western Ontario) разгалядел на снимках, переданных с орбиты Луны, наш «Луноход-2». Канадцу было легче — брат-близнец «Лунохода-1» никуда не пропадал, стоял в Море ясности. А его отражатели отражали.

«Луноход-2» и его следы

«Луноход-2» прибыл вместе со станцией «Луна-21» в 1973 году. Она села примерно в 150 километрах от американского Аполона-17.

И по одной из легенд аппарат поехал к площадке, на которой в 1972 году орудовали американцы и ездили на своем самоходном экипаже.

Вроде бы «Луноход-2», оснащенный камерой, должен был снять оставленную астронавтами технику. И подтвердить, что они там действительно были. Похоже, что в СССР все-таки сомневались, хотя никогда официально в этом не признавались.

Наш самоходный аппарат проехал 37 километров — это рекорд передвижения по другим небесным телам. Он реально мог бы добраться до Аполлона-17, но зацепил рыхлый грунт с кромки кратера, перегрелся от этого и сломался.

Историческое попадание

Ученые поразили «Луноход-1» лазерным лучом

Американские ученые попали в советский луноход лазерным лучом — такая новость появилась в пишущих о науке СМИ в конце апреля. «Луноход-1» неподвижно простоял на Луне почти 40 лет, и поэтому тем более удивительной оказалась высокая интенсивность ответного луча, пойманного исследователями. Теперь специалисты намерены использовать «проснувшийся» луноход для проведения различных научных экспериментов и даже проверить с его помощью теорию относительности.

История вопроса

Прежде чем рассказать, как созданная в 1970 году машина с недоброй славы радиоактивным изотопом полония внутри связана с Альбертом Эйнштейном, коротко напомним, какие события предшествовали появлению описываемой новости.

Дистанционно управляемый самоходный аппарат-планетоход «Луноход-1» разрабатывался в НПО имени Лавочкина в рамках советской космической программы. После успеха «Спутника» и знаменитого гагаринского «Поехали!» в СССР серьезно готовились к следующему шагу — освоению Луны. В Крыму под Симферополем был создан полигон, на котором будущие обитатели лунной базы тренировались управлять специальными аппаратами для передвижения по лунному грунту, а инженеры-испытатели учились контролировать передвижения «беспилотных» луноходов – машин класса «Луноход-1».

В общей сложности было построено четыре таких машины. Одна из них должна была стать первым земным объектом, достигшим поверхности спутника. 19 февраля 1969 года ракета-носитель серии «Протон», которая несла «Луноход-1», стартовала с космодрома Байконур. Однако на 52-й секунде полета ракета взорвалась из-за аварийного отключения двигателей первой ступени. Организовать новый старт сразу же было невозможно, и в итоге американцы, которые не менее напряженно работали над программой пилотируемых полетов, успели первыми. Запуск космического корабля «Аполлон-11», на борту которого находились Нил Армстронг, Базз Олдрин и Майкл Коллинз, состоялся 16 июля того же года.

Вторую попытку запустить «Луноход-1» советские инженеры предприняли 10 ноября 1970 года. На этот раз полет прошел штатно: 15 числа автоматическая межпланетная станция «Луна-17» вышла на орбиту земного спутника, а 17 числа совершила посадку в Море Дождей – заполненном высохшей лавой гигантском кратере. «Луноход-1» съехал на поверхность Луны и отправился в путь.

Научная программа лунохода была весьма обширной – аппарат должен был изучать физические и механические свойства лунного грунта, фотографировать окружающий пейзаж и его отдельные детали и передавать все данные на Землю. Похожее на каравай «тело» лунохода располагалось на платформе, снабженной восемью колесами. Аппарат был более чем полноприводным – операторы могли независимо регулировать направление и скорость вращения каждого из колес, изменяя направление движения ровера практически как угодно.

Стрелкой указано пятно, которое и является «Луноходом-1». Фото NASA/GSFC/Arizona State U

Правда, управлять луноходом было весьма непросто — из-за почти пятисекундной задержки сигнала (от Земли до Луны и обратно сигнал идет чуть больше двух секунд) операторы не могли ориентироваться по сиюминутной обстановке и должны были предугадывать местоположение аппарата. Несмотря на эти сложности «Луноход-1» проехал свыше 10,5 километра, а его миссия длилась втрое дольше, чем рассчитывали исследователи.

14 сентября 1971 года ученые, как обычно, получили радиосигнал от лунохода, и вскоре после этого, когда на Луне наступила ночь, температура внутри ровера начала понижаться. 30 сентября солнце вновь осветило «Луноход-1», но на связь с Землей он не вышел. Специалисты полагают, что аппаратура не выдержала лунной ночи с ее морозом в минус 150 градусов Цельсия. Причина неожиданного остывания лунохода проста: у него кончился запас радиоактивного изотопа полония-210. Именно распад этого элемента обогревал приборы ровера в то время, когда он находился в тени. Днем «Луноход-1» работал от солнечных батарей.

Нашли

Точное местоположение лунохода было неизвестно ученым – в 70-е годы навигационная техника была развита хуже, чем сейчас, и кроме того, сам по себе лунный рельеф во многом оставался terra incognita. А найти аппарат, размер которого сравним с «Окой», на расстоянии в 384 тысячи километров – задача посложнее, чем отыскать пресловутую иголку в стоге сена.

Надежды на обнаружение лунохода связывали с орбитальными лунными зондами, обращающимися вокруг земного спутника. Однако до недавнего времени разрешения их камер никак не хватало для того, чтобы разглядеть «Луноход-1». Все изменилось в 2009 году, когда американцы запустили аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), оснащенный камерой LROC, специально предназначенной для фотографирования объектов размером до нескольких метров.

Специалисты, курирующие работу LROC, заметили на одном из переданных зондом снимков подозрительный светлый объект. Определить, что пятнышко, которое запечатлела камера, — это автоматическая станция «Луна-17», помогли уходящие от объекта колеи. Их мог оставить только «Луноход-1», и, проследив, куда ведут колеи, ученые обнаружили аппарат. Точнее сказать, они обнаружили пятно, которое с высокой вероятностью было не чем иным, как застывшим луноходом.

Одновременно со специалистами из NASA (зонд LRO был создан под эгидой Американского космического агентства) поисками лунохода занималась команда физиков из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Как позже рассказал ее руководитель Том Мерфи (Tom Murphy), ученые в течение нескольких лет пытались отыскать аппарат в районе, находящемся на много километров в стороне от истинного места остановки лунохода.

Совсем недавно в прессе появилась новость о том, что ученые при помощи зонда LRO обнаружили на Луне и второй советский «Луноход-2». Вскоре после появления этих сообщений ученые, принимавшие участие в разработке советской лунной программы, заявили, что они никогда не теряли аппарат. Сведения, рассказанные Мерфи и его командой об их экспериментах, могут служить подтверждением слов отечественных специалистов, а данные, переданные LRO, позволили воочию увидеть второй луноход.

У читателя может возникнуть вопрос, зачем калифорнийские физики так упорно охотились за советской машиной. Ответ не совсем очевиден – луноход нужен исследователям для проверки теории относительности. При этом луноход как таковой специалистов не интересует. Единственная деталь, ради которой они годами разыскивали аппарат, – это установленный на нем уголковый отражатель — прибор, отражающий попавшее на него излучение в направлении строго обратном направлению падения. При помощи уголковых отражателей, установленных на Луне, ученые могут определять точное расстояние до нее. Для этого к отражателю посылают лазерный луч и затем ждут, пока он отразится и вернется на Землю. Так как скорость движения луча постоянна и равна скорости света, измерив время от отправки луча до его возвращения, исследователи могут узнать расстояние до отражателя.

«Луноход-1» – не единственный аппарат на Луне, снабженный уголковым отражателем. Еще один установлен на втором советском планетоходе «Луноход-2», а три других были доставлены на спутник в ходе 11-й, 14-й и 15-й миссий «Аполлон». Мерфи и его сотрудники в своих исследованиях регулярно использовали их все (хотя отражатель лунохода они задействовали реже остальных, так как он плохо работал при попадании прямых солнечных лучей). Но для проведения полноценных экспериментов ученым не хватало именно отражателя «Лунохода-1». Как объяснил Мерфи, все дело в местоположении аппарата, которое идеально подходит для проведения опытов по изучению характеристик жидкого ядра Луны и определения ее центра масс.

Дьявол в деталях

В этом месте читатель может окончательно запутаться: как уголковые отражатели связаны с лунным ядром и при чем здесь все-таки теория относительности? Связь, действительно, не самая очевидная. Начнем с общей теории относительности (ОТО). Она утверждает, что из-за гравитационных эффектов и искривления пространства-времени Луна будет обращаться вокруг Земли не совсем по той орбите, которая постулируется в рамках ньютоновской механики. ОТО предсказывает лунную орбиту с точностью до сантиметров, поэтому для того, чтобы ее проверить, необходимо проводить измерения орбиты с не меньшей точностью.

Уголковые отражатели являются прекрасным инструментом для определения орбиты – имея множество измеренных расстояний от Земли до Луны, ученые могут очень точно вывести траекторию вращения спутника. Жидкие «внутренности» Луны влияют на характер движения спутника (попробуйте вращать на столе вареное и сырое куриные яйца, и вы сразу увидите, как проявляется это влияние), и поэтому для получения точной картины необходимо выяснить, как именно Луна отклоняется из-за особенностей своего ядра.

Итак, пятый отражатель был жизненно необходим Мерфи и коллегам. После того как ученые установили место стоянки «Лунохода-1», они «выстрелили» в этот район лазерным лучом диаметром около ста метров при помощи установки в обсерватории «Апач-пойнт» в Нью-Мексико. Исследователям повезло – они «попали» в отражатель лунохода со второй попытки и таким образом сузили диапазон поисков до 10 метров. К удивлению Мерфи и его команды, пришедший от «Лунохода-1» сигнал был очень интенсивным – более чем в 2,5 раза сильнее, чем лучшие сигналы второго лунохода. Кроме того, ученым в принципе повезло, что они смогли дождаться отраженного луча – ведь отражатель вполне мог оказаться повернутым от Земли. В ближайшее время исследователи намерены уточнить местоположение аппарата и начать полноценные эксперименты по проверке справедливости утверждений Эйнштейна.

Таким образом, история «Лунохода-1», прервавшаяся 40 лет назад, получила неожиданное продолжение. Не исключено, что некоторые из читателей возмутятся (а судя по реакции на новость в Сети – уже начали возмущаться), почему это американские ученые пользуются нашим луноходом и как жаль, что российские специалисты оказались в этом опыте не у дел. Чтобы как-то снизить градус будущих дискуссий, хочется отметить, что наука – это международное дело, и поэтому спорить о национальных приоритетах научных работ – занятие, в лучшем случае, бесполезное.

Ирина Якутенко

Полвека назад перестал выходить на связь с Землей первый приземлившийся на поверхность луны планетоход. Долгое время американские ученые пытались его найти, но безуспешно. Наконец, в 2010 году им удалось обнаружить аппарат на снимках зонда и выяснить точные координаты его местонахождения.

Зачем же США искали советский луноход, не выходивший на связь около 50 лет?

«Луноход-1»

Первый планетоход был доставлен на Луну 17 ноября 1970 года. Им дистанционно управляла специально обученная группа. Несмотря на большое расстояние от Земли, команды аппаратом выполнялись за 5 секунд. Через определенный промежуток времени, луноход выходил на связь, чтобы отправить полученные им в ходе исследования поверхности Луны данные.

За время работы на спутнике луноход проехал 10,5 км исследовал 80 000 м² поверхности, взял 537 проб грунта, отправил 25 тысяч фотографий и 211 панорам. Максимальная скорость, которую он смог развить, составила 2 км/ч.

30 сентября 1971 года планетоход перестал выходить на связь. Попытки установить с ним контакт прекратились 4 октября. Тогда же было объявлено о завершениипрограммы.

Почему перестал выходить на связь?

В «Луноход-1» был встроен радиоизотопный источник энергии, который обеспечивал комфортную для электроники температуру. К сентябрю 1971 года он исчерпал свои ресурсы. Температура начала падать. Тепловыделение в последние дни работы лунохода было в 4 раза меньше, чем в день высадки. В конечном итоге аппарат замерз.

Как американцам удалось найти луноход?

Некоторое время американцы пытались посылать на луну мощные лазерные лучи. Они надеялись наткнуться на отражатель лунохода, и обнаружить его местонахождение. Когда многочисленные попытки не принесли результата, исследователи решили просмотреть снимки, сделанные зондом.

Сначала ученые обнаружили на фотографиях советскую станцию «Луна-17», которая доставила «Луноход-1» на спутник. Вокруг нее они заметили колею и следы шин от планетохода. Проследив по ним, исследователи нашли небольшую точку, которая оказалась луноходом.

Когда стало известно местонахождение аппарата, ученые попытались снова направить на него луч. В этот раз попытка была успешной, луч вернулся, отразившись от лунохода.

Зачем американцам «Луноход-1»?

Сам планетоход исследователям не нужен. Их интересует лишь отражатель. Спустя 40 лет, проведенных на Луне он в отличном состоянии. Как заявляет Том Мерфи, исследователь, которому удалось найти потерянный «Луноход-1», от этого отражателя он получил обратно 2000 фотонов, когда от других лишь 750.

Кроме того, отражатели других планетоходов за годы испортились на 10%, а у лунохода он как новенький. Словно кто-то его протер. В таком состоянии обычно бывают лишь те отражатели, которые все еще используются. Неизвестно почему так случилось, но в любом случае, по лучам, отражающимся от «Лунохода-1», можно почти точно определить расстояние до Луны.

Интересно, что когда американские исследователи объявили, что нашли «Луноход-1», российские ученые сказали, что вовсе не теряли его. Оказалось, они всегда знали о его местонахождении и координаты их никогда не пропадали.

Время на прочтение
2 мин

Количество просмотров 2.7K

В ноябре 1970 года советская станция опустилась на поверхность Луны. Вездеход, названный «Луноход-1», спустился на поверхность, для проведения экспериментов и снятия фотографий. На борту вездехода был рефлектор французского производства, который ученые на Земле могли использовать для вычисления расстояний и лучшего понимания лунной геологии.

Через десять месяцев, Луноход-1 замолчал, а его местонахождение на Луне стало неизвестным. На протяжении многих лет, ученые иногда посылали сигнал лазером вокруг последних известных его координат, надеясь на возвращение луча от отражателя. Но ответа не было, и они решили что вездеход попал в кратер или заехал под скалу, которая препятствует получению сигнала с Земли.

Но ситуация изменилась в минувшие выходные, когда ученые вооруженные фотографиями с высоким разрешением, полученными с лунного разведывательного орбитального модуля NASA, отметку координат Лунохода-1.

«Оказалось, что разница расстояния от предыдущего предпологаемого местоположения вездехода до реального было киллометры», говорит Том Мерфи, Калифорнийский университет в Сан-Диего. Используя 3,5 метровый телескоп в обсерватории Апач Пойнт, Нью-Мексико, Мерфи и его команда отправила лазерные импульсы в координаты вновь найденного Лунохода-1 и обнаружили ретрорефлектор в отличном состоянии.

«Мы не ожидали его увидеть настолько ярким — по крайней мере в пять раз ярче, чем другой советский отражатель, на Луноходе-2, к которому мы регулярно посылаем лазерные импульсы», Мерфи сообщил в пресс-релизе открытия.

Расстояние между отражателем Лунохода-1 и Землей было рассчитано с точностью до 1 см (0,4 дюйма). Второе измерение, 30 минут позже, позволило ученым триангулировать положение отражателя на Луне с точностью до 10 метров (32,8 фута). Дальнейшие уточнения месторасположения ожидаются в ближайшие месяцы.

Ученые хотят добавить данные местоположения Лунохода-1 к другой информации в уже существующую сеть. В дополнении к советским отражателям, астронавты NASA поместили лазерный светоотражатель на поверхность Луны во время миссии Аполлон 1969-1972 на Луне. Эта информация используется для сбора представление о ядре Луны и его гравитационного поля. Ученые также рассчитывают использовать данные, чтобы узнать больше о лунной пыли, которая, как представляется, будет в дальнейшем затемнять возвращение лазерного луча.

«Во время полнолуния, количество возвращаемого света уменьшается в десятки раз», сказал Мэрфи. «Нам нужно понять, что является причиной этого, если мы планируем отправить дополнительную научную аппаратуру на Луну.

Луноход-1
Аппарат 8ЕЛ № 203
Заказчик	СССР
Производитель	СССР НПО Лавочкина (головное предприятие), ВНИИТрансмаш (шасси спускаемых аппаратов)
Оператор	СССР
Задачи	исследование Луны
Спутник	Луна-17
Стартовая площадка	Байконур
Ракета-носитель	Протон
Запуск	10 ноября 1970
Выход на орбиту	15 ноября 1970 (на орбиту Луны)
COSPAR ID	1970-095D
Технические характеристики
Масса	756 кг
Мощность	180 Вт (солнечная батарея); 150—170 Вт (РИТЭГ)
Срок активного существования	11 земных месяцев
Элементы орбиты
Тип орбиты	Лунная поверхность
Опорная система	Независимая подвеска .
Посадка на небесное тело	17 ноября 1970
Координаты посадки	38°14′16″ с. ш. 35°00′06″ з. д. / 38,2378° с. ш. 35,0017° з. д.G
selena.sai.msu.ru/Home/S…
Медиафайлы на Викискладе

«Лунохо́д-1» (Аппарат 8ЕЛ № 203) — первый в мире планетоход, успешно работавший на поверхности другого небесного тела — Луны с 17 ноября 1970 по 14 сентября 1971 года. Принадлежит к серии советских дистанционно-управляемых самоходных аппаратов «Луноход» для исследования Луны (проект Е-8); работал одиннадцать лунных дней (10,5 земных месяцев), проехал 10 540 м.

Прибытие Лунохода-1 состоялось через 485 дней (1 год 3 месяца) после посадки Аполлон-11, первого пилотируемого полета на Луну.

Описание[править | править код]

Предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта.

Масса планетохода составила 756 кг (в том числе шасси 105 кг, включая массу ходовой части с приводами 88 кг)^[1].

Длина с полностью открытой солнечной батареей — 4,42 м, ширина в верхней части — 2,15 м, ширина по колёсам — 1,60 м, высота — 1,92 м. Колёсная формула 8×8, трансмиссия электрическая (герметичные электродвигатели постоянного тока) с индивидуальным приводом колёс. Диаметр колёс — 510 мм, ширина — 200 мм, колёсная база — 1705 мм, ширина колеи — 1600 мм, просвет — 380 мм^[1]. Колёса выполнены из металлической сетки с титановыми лопатками^[2].

Луноход имел две скорости движения, 0,8 и 2,0 км/ч, позволяющих двигаться вперёд и назад. Тормозная система — электродинамические замедлители и механические однодисковые тормоза с электромагнитным приводом. Подвеска независимая, торсионная с качанием рычагов направляющего механизма в продольной плоскости. Луноход мог разворачиваться на месте с нулевым радиусом разворота, на ходу — с радиусом разворота 2,7 м (по центру опорного четырёхугольника). Продольный угол статической устойчивости — 43°, поперечный — 45°. Луноход мог преодолевать выступы высотой 35 см и уступы высотой 40 см, трещины шириной 1,0 м, подъёмы в 20° (нормативно; в действительности расчёты проходимости по результатам движения на реальном лунном реголите показали, что луноход мог подниматься по 27-градусному склону).

Несущая конструкция безрамная, с несущим герметическим контейнером, представляющим собой вертикальный усечённый конус с выпуклыми основаниями (с меньшим диаметром у нижнего основания), изготовленным из магниевых сплавов. Верхнее основание используется как радиатор-охладитель системы терморегулирования, сверху закрывается поворотной крышкой с осью на задней части основания. Крышка имеет электромеханический привод и может фиксироваться в любом положении в диапазоне углов от 0 до 180°. На её внутренней стороне находится солнечная батарея; кроме того, крышка в течение лунной ночи закрывает радиатор и препятствует оттоку тепла^[1].

Солнечная батарея собрана из кремниевых элементов, включённых в последовательно-параллельную цепь, обеспечивает до 1 кВт электрической мощности^[2].

Доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года советской межпланетной станцией «Луна-17» и проработал на её поверхности до 14 сентября 1971 года (в этот день был проведён последний успешный сеанс связи с аппаратом). Таким образом, продолжительность работы «Лунохода-1» составила 302 суток^[1].

Оборудование[править | править код]

• Две телекамеры (одна резервная), четыре панорамных телефотометра;
• Рентгеновский флуоресцентный спектрометр «РИФМА» (руководитель направления — Олег Генрихович Ивановский);
• Рентгеновский телескоп РТ-1;
• Одометр-пенетрометр ПрОП;
• Детектор радиации РВ-2Н;
• Лазерный рефлектор ТЛ

Поддержание температуры лунной ночью обеспечивалось радиоизотопным источником тепла В3-Р70-4 с начальной тепловой мощностью 150—170 Вт, которая выделялась изотопом полоний-210 (в составе полонида иттрия). Общая начальная масса полония — 1,1—1,2 г, период полураспада 138 дней^[3].

Бортовая электросеть обеспечивала питание потребителей постоянным током с напряжением 27 В. Источниками питания являются солнечная батарея и заряжаемая с её помощью буферная аккумуляторная батарея^[1].

Иллюминаторы основной и резервной телекамер установлены на передней части корпуса на высоте 950 мм от грунта. (Низкое расположение телекамер было признано создающим трудности для операторов, поэтому в «Луноходе-2» была добавлена выносная камера на высоте глаз стоящего человека.)^[1] Телекамеры передавали картинку с низким разрешением с периодичностью 20 секунд на кадр. Как в телекамерах, так и на мониторе на рабочем месте водителя лунохода на Земле использовался телевизионный вещательный стандарт; видеосигнал преобразовывался электроникой лунохода в малокадровый сигнал для передачи по узкополосному каналу на Землю. Скорость передачи регулировалась по командам с Земли. В центре управления сигнал вновь преобразовывался к стандартному видеосигналу. В камерах использовались специальные приёмные трубки — видиконы с регулируемой памятью (пермахоны)^[2] типа ЛИ414, позволявшие экспонированное в сотые доли секунды изображение передавать в течение десятков секунд в узкой полосе частот с четкостью 500—600 линий^[4]. Угол обзора телекамер составлял 50° по горизонтали^[2]. Одна из телекамер находится строго по центру гермокорпуса, вторая смещена вправо на 400 мм, оптические оси обеих камер параллельны продольной оси лунохода^[5].

Рядом с камерами находится остронаправленная антенна с электромеханическим приводом, обеспечивающим точное наведение антенны на Землю, и неподвижная коническая спиральная антенна, а также кронштейн с жёстко закреплённым оптическим уголковым отражателем^[1]. Внизу передней части, вблизи от грунта, находится выносное оборудование спектрометра РИФМА.

На каждом из бортов корпуса установлены по две штыревые приёмные антенны и (в приливах гермокорпуса) по две панорамные телефотокамеры, снимающие панорамы перпендикулярно своей оси. Одна из панорамных камер на каждом борту, с горизонтальной осью, находится в миделевой плоскости и имеет вертикальную полосу обзора в направлении верх-вниз-вперёд-назад (угол обзора 360°×30°, позволяет, в частности, наблюдать звёзды для целей навигации, а также контролировать состояние колёс). Камера выдвинута так, чтобы крышка лунохода не перекрывала поле зрения сверху, её ось находится на высоте 1113 мм. Эти камеры, работая вместе, позволяют получить стереоскопические изображения со стереобазой 2,3 м участков поверхности, находящихся на расстоянии 4,5 м впереди и сзади лунохода. Кроме того, эти телефотокамеры конструктивно объединены с расположенными ниже их датчиками лунной вертикали, представляющими собой круглую стеклянную чашу с радиальной калибровочной шкалой и свободно катающимся в ней металлическим шариком. Изображение калибровочных шкал и шариков передаётся как часть панорам^[1][5].

Вторая панорамная телефотокамера на каждом борту установлена на 10° сзади от плоскости миделя, имеет угол обзора 180°×30° и наклонена на 15° к вертикали, так что полоса обзора охватывает лунную поверхность сбоку от лунохода на минимальном расстоянии 1,4 м. Каждая 180-градусная панорама имела разрешение 500×3000 пикселей, 360-градусная — 500×6000. Все четыре панорамные телефотокамеры используют одноканальные фотоприёмники (фотоумножитель ФЭУ-96, имеющий площадь фотокатода 3 мм², на который передаётся свет с помощью системы оптико-механической развёртки)^[4]. Каждая панорамная камера имела фокусное расстояние 12,5 мм, относительное отверстие 1:6, расстояние фокусировки от 1,5 м до бесконечности. Панорамы могли передаваться с двумя скоростями (4 или 1 строка в секунду), соответственно полная 360-градусная панорама снималась за 25 или 100 минут. В камерах использовалась автоматическая регулировка чувствительности по сигналу с постоянной времени 5…10 с, а также дополнительный режим работы с пониженной чувствительностью для съёмки Солнца. Аналогичные панорамные камеры были установлены на АМС «Луна-16» и «Луна-20»^[5].

На задней части корпуса установлен изотопный теплогенератор, мерное ведомое колесо одометра, механический пенетрометр для исследования свойств грунта (прибор оценки проходимости)^[1].

Оборудование в гермоконтейнере установлено на приборной раме, крепящейся на силовом шпангоуте днища. На этом же шпангоуте снаружи закреплены четыре кронштейна ходовой части, состоящей из восьмиколёсного движителя и индивидуальной эластичной подвески колёс. Статический прогиб подвески средних колёс составляет 60 мм, крайних — 21 мм; динамический прогиб подвески всех колёс составляет 100 мм. Каждое колесо имеет индивидуальный редуктор и тяговый электродвигатель. В случае аварийного заклинивания редуктора или электродвигателя ось каждого колеса может быть по команде с Земли необратимо расцеплена с редуктором путём подрыва пироустройства, разрушающего выходной вал редуктора по ослабленному сечению; в результате заблокированное колесо становится ведомым. Эта возможность в ходе эксплуатации никогда не была использована^[1]. Аппарат был рассчитан на передвижение даже в случае, когда ведущими останутся лишь по два колеса с каждой стороны^[2].

Внешние устройства лунохода имеют пассивное терморегулирование. Гермоконтейнер обеспечивается стабилизацией температуры с помощью двухконтурной активной циркуляционной системы терморегулирования, включающей контуры нагрева и охлаждения. Контур нагрева соединяет изотопный теплогенератор, находящийся снаружи гермокорпуса, и внутренний теплообменник. Охлаждающий контур включает в себя радиатор-охладитель на верхнем основании гермоконтейнера и четыре испарителя-теплообменника, в которых газ-теплоноситель охлаждается за счёт испарения воды (по незамкнутому циклу, то есть вода испаряется во внешнее пространство^[2]). Испарители-теплообменники, расположенные на магистрали, соединяющей радиатор и гермоотсек, дополнительно охлаждают газ-теплоноситель во время движения при больших углах возвышения Солнца. Перемещение газа по магистралям и внутри гермоконтейнера обеспечивается системой заслонок и вентиляторов, управляемых автоматически. В ходе эксплуатации температура внутри гермоконтейнера поддерживалась в диапазоне 273…313 К (0…+40° C)^[1].

Ориентация контролировалась с помощью внутренних гироскопов^[2].

Запуск и эксплуатация[править | править код]

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 в 03:46:50 по всемирному времени станция благополучно прилунилась в Море Дождей в точке с координатами 38,25 ю.ш. и 325,00 в.д. с вертикальной скоростью около 2 м/с. На поверхность Луны был доставлен пятиугольный вымпел с барельефом В. И. Ленина, Государственный флаг СССР и Государственный герб СССР^[6]. В 06:28 UT были откинуты пандусы, «Луноход-1» открыл крышки телекамер и передал панораму пандусов, чтобы убедиться в отсутствии препятствий, а затем съехал на лунный грунт, проехал 20 м по поверхности и поднял крышку с солнечной батареей для зарядки аккумулятора. За первые трое земных суток луноход проехал 197 метров и в связи с наступлением лунной ночи перешёл в ждущий режим^[2].

В течение первых трёх месяцев запланированной работы помимо изучения поверхности аппарат выполнял ещё и прикладную программу, в ходе которой отрабатывал поиск района посадки пилотируемой лунной кабины. После выполнения программы луноход проработал на Луне в три раза больше своего первоначально рассчитанного ресурса (3 месяца). За время нахождения на поверхности Луны «Луноход-1» проехал 10 540 м^[7], обследовав площадь в 80 000 м², передал на Землю 211 лунных панорам^{[прим 2]} и 25 тысяч фотографий^[7]. Максимальная скорость движения составила 2 км/ч. Суммарная длительность активного существования Лунохода составила 301 сутки 06 ч 37 мин. За 157 сеансов с Землёй было выдано 24 820 радиокоманд. Прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведён его химический анализ^[8].

8 марта 1971 года операторы «Лунохода-1» в честь праздника дважды «нарисовали» на Луне колёсами цифру «8».^[9]

Последний успешный сеанс связи состоялся 14 сентября 1971 в 13:05 по всемирному времени, на этот момент было отмечено неожиданное уменьшение давления в гермообъёме корпуса^[2]. К сентябрю 1971 года температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла — к этому времени его тепловыделение упало более чем в 4 раза по сравнению с моментом посадки. 30 сентября аппарат на связь не вышел. 4 октября все попытки войти с ним в контакт были прекращены и было объявлено об официальном завершении программы.

За 302 суток работы луноход прошёл 10,5 км со средней скоростью 0,14 км/ч. 18 % времени он находился в движении. Максимальная длительность непрерывного движения на первой передаче составляла 50 секунд, на второй — 9 секунд. При прямолинейном движении луноход отработал около 2450 команд управления движением на первой передаче и только одну команду — на второй. Было выполнено 1175 команд поворота на месте (повороты в движении не выполнялись) и около 3650 команд «стоп». За время работы диагностировано 10-15 опасных ситуаций, таких как срабатывание защиты по крену и дифференту, по перегрузкам электродвигателей ведущих колёс, непреднамеренные заезды в молодые кратеры диаметром около 2 м и углом наклона стенок 15…25°. Основными причинами таких ситуаций были признаны ошибки в определении размеров и расстояний до препятствий, а также потеря ориентировки на местности. Это объясняется неблагоприятными условиями освещённости при высоком Солнце, поэтому в такие периоды обычно проводились работы, не требующие интенсивного движения (зарядка аккумулятора, исследование свойств грунта и т.п.)^[1]. Луноход передал на Землю более 20 000 изображений, 206 панорам, 25 рентгеновских анализов состава грунта, более 500 результатов физико-механических тестов грунта с помощью пенетрометра^[2].

В марте 2010 года «Луноход-1» был найден исследователями на снимках зонда LRO^{[прим 3][10]}. 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»^{[11][12][13][14]}.
Положение «Лунохода-1» на поверхности Луны: 38°18′55″ с. ш. 35°00′29″ з. д. / 38,3152° с. ш. 35,0080° з. д.^G[15][16]. Один из разработчиков советской лунной программы Михаил Маров по этому поводу сообщил, что координаты обоих «Луноходов» никогда не терялись^[17].

Пройденный Луноходом-1 путь по лунным дням^[18]

Лунный день	Дата	Расстояние, метров	Примечание
1-й	17 ноября 1970 — 24 ноября 1970	197	На юго-восток, отход от лунной ночи
2-й	08 декабря 1970 — 23 декабря 1970	1522	На юго-восток
3-й	07 января 1971 — 21 января 1971	1936	На юго-восток, затем северо-запад с возвратом 18.01.1971 к месту посадки «Луна-17»
4-й	07 февраля 1971 — 20 февраля 1971	1573	На север, исследование кратера диаметром 540 м
5-й	07 марта 1971 — 20 марта 1971	2004	Исследование кратеров диаметром 540 и 240 м
6-й	06 апреля 1971 — 20 апреля 1971	1029	Исследование кратеров диаметром 540 и 240 м
7-й	06 мая 1971 — 20 мая 1971	197	Исследование кратера диаметром 240 м, движение на северо-запад, исследование небольшого кратера
8-й	04 июня 1971 — 11 июня 1971	1560	Сложный рельеф в межкратерной зоне
9-й	03 июля 1971 — 17 июля 1971	219	На северо-запад, затем северо-восток
10-й	02 августа 1971 — 16 августа 1971	215	На север, исследование кратера диаметром 200 м
11-й	31 августа 1971 — 15 сентября 1971	88	Исследование кратера диаметром 200 м

14 июня 2012 года Международный астрономический союз утвердил названия для 12 кратеров по трассе «Лунохода-1» (кратеры Альберт, Боря, Вася, Валера, Витя, Гена, Игорь, Коля, Костя, Леонид, Николя, Слава)^[19].

Эксперименты по лазерной локации[править | править код]

На «Луноходе-1» был установлен уголковый отражатель, с помощью которого ставятся эксперименты по точному определению расстояния до Луны. Размеры отражателя составляют 44,8 × 20,4 × 7,5 см, площадь 640 см², он состоит из 14 триппель-призм^[20] в форме угла куба, углы которых подогнаны к 90° с погрешностью 0,2 угловой секунды. Все грани триппель-призм, кроме входных, покрыты серебром, увеличивающим коэффициент отражения до 0,9. Нижняя часть панели защищена многослойным термоизолятором. Угловая апертура всего отражателя (угол расхождения светового пучка после отражения) равен 6,0 угловой секунды при облучении светом с длиной волны 694,3 нм^[21]. Призмы рассчитаны на работу при температурах от −150 до −4 °C в условиях лунной ночи (днём тепловые деформации значительно ухудшают направленность отражателя). Отражатель (как и идентичный для установки на «Луноходе-2») был заказан у французских фирм «Sud Aviation» и «Jobin et Ivon». Призмы выполнены из высокооднородного плавленого кварца (материал Homosil); масса отражателя 3,5 кг, размер каждого элемента 8,9 см^[22].

Отражатель «Лунохода-1» в декабре 1970 обеспечил порядка 20 наблюдений из Крымской астрофизической обсерватории с использованием 2,6-метрового Зеркального телескопа Шайна (первое — 5 декабря 1970 г.^[21]), позволявшие определять расстояние до отражателя с погрешностью 3 м, с откликом в среднем 0,07 фотоэлектрона на один лазерный импульс^[21]. Однако дальнейшие попытки, повторённые также во Франции и США, в течение долгого времени оставались бесплодными, что привело к мнению, что отражатель перестал функционировать. Усовершенствование аппаратуры в КрАО в 1974 году вновь позволило получать сигналы от отражателя «Лунохода-1»^[22] как минимум до начала 1980-х годов^[20]; в 1983 году эти работы прекратились в связи с закрытием в СССР лунных космических программ^[23].

Галерея изображений[править | править код]

• 

  Почтовая марка СССР. 1971. «Луноход-1» управляется с Земли

• 

  Почтовая марка СССР. 1971. Первая колея «Лунохода-1»

• 

  Почтовая марка СССР. 1971. «Луноход-1»

• 

  Почтовая марка России 2020 года. «Луноход-1»

• 

  Монета Банка России, 2022 год.

• 

  Модель «Лунохода-1» (с раскрытой солнечной батареей) в развлекательном центре «Галактика», Красная Поляна, Сочи

• 

  Луноход-1 на Луне в представлении художника[1]

• 

  Кратеры Альберт, Боря, Вася, Валера, Витя, Гена, Игорь, Коля, Костя, Леонид, Николя, Слава

См. также[править | править код]

• Луна (космическая программа)
• Луноход-2
• Луноход-3
• Селеноход
• Планетоход
• Small Pressurized Rover

Примечания[править | править код]

Источники[править | править код]

Cноски[править | править код]

Литература[править | править код]

• Виноградов А. П., Анисов К. С., Мастаков В. И., Иванов О. Г. Передвижная лаборатория на Луне «Луноход-1» / Отв. ред. акад. А. П. Виноградов. — М. : Наука, 1971. — Т. 1. — 128 с., 3 л. ил. : ил. — 3200 экз.
• Передвижная лаборатория на Луне «Луноход-1» / Отв. ред. В. Л. Барсуков. — М. : Наука, 1978. — Т. 2. — 183 с. — 1300 экз.
• Базилевский, А. Т. «Луноходы-1 и -2» в истории лунных исследований : К 50-летию первого запуска планетохода : [арх. 26 ноября 2021] // Природа : журн. — 2021. — № 2.

Ссылки[править | править код]

• Владимир Хозиков. Луноход-1: Горелово — Тюра-Там — Луна. До востребования // Санкт-Петербургские Ведомости : газета. — 2000. — № 212 (3262) от 17 ноября.
• Освоение космического пространства в СССР 1971—1975, Эпизоды космонавтики.
• Re-Examination of Lunokhod Sites: Panoramas and Aims for LROC Investigation. Abdrakhimov, Basilevsky. 41st Lunar and Planetary Science Conference (2010).
• Советский луноход, потерянный 40 лет назад, посылает сигналы на Землю
• Программа Русский космос 17. Интервью с Вячеславом Георгиевичем Довганем
• Панорамные изображения лунной поверхности, полученные Луноходом-1

Одиночество потерявшегося на Луне: что произошло с первым советским луноходом

Луноход-1 проработал на спутнике Земли 301 день, а потом перестал выходить на связь. В 2010 году его следы удалось обнаружить американским учёным.