Lunokhod (program spațial)

Lunokhod  este un rover planetar conceput pentru a călători pe suprafața Lunii . Într-un sens mai restrâns, un rover lunar este un vehicul (platformă de transport) destinat mișcării pe suprafața Lunii. Lunokhod-ul ar putea fi controlat atât de la distanță (de exemplu, de pe Pământ) și poate servi ca robot autopropulsat . Un exemplu izbitor este Lunokhod (proiectul E-8), o serie de rovere planetare autopropulsate sovietice controlate de la distanță pentru explorarea lunii. O câmpie de pe Pluto ( lat. Lunokhod Planitia ) a fost numită în onoarea celor două vehicule lansate în cadrul acesteia , denumirea fiind aprobată de IAU pe 3 februarie 2021 [1] .  

• „Lunokhod-0” - un rover lunar automat, care trebuia să fie primul și ar putea depăși semnificativ expediția americană „ Apollo 11 ”. Nu a ajuns pe Lună din cauza lansării nereușite a vehiculului de lansare cu aparatul E-8 nr. 201 la 19 februarie 1969 . Cauza accidentului a fost distrugerea carenului de cap al vehiculului de lansare [2] [3] ;
• „ Lunokhod-1 ” este primul rover lunar automat care a fost livrat în siguranță pe Lună și și-a încheiat sarcina pe Lună. Livrat pe Lună la 17 noiembrie 1970 de nava lunară automată sovietică Luna-17 (E-8 nr. 203), lansată pe 10 noiembrie 1970;
• " Lunokhod-2 " - al doilea rover lunar automat. Livrat la suprafața Lunii la 16 ianuarie 1973 de către nava spațială lunară automată sovietică Luna-21 (E-8 nr. 204), lansată la 11 ianuarie 1973;
• Lunokhod -3 este al treilea rover lunar automat. Trebuia să fie livrat la suprafața Lunii în 1977 de către nava lunară automată sovietică Luna-25 (lansarea nu a avut loc). În prezent, copia actuală se află în muzeul ONG-ului numit după S. A. Lavochkin .

Ca parte a implementării programului sovietic de aterizare lunară N-1 - L3 , expedițiile au prevăzut utilizarea unei modificări a roverelor lunare, echipate cu un radiofar (pentru selecția preliminară a unui loc de aterizare) și control manual (ca un transport pentru mutarea unui astronaut ).

Creare

„Lunokhods” au fost create sub conducerea lui G. N. Babakin în biroul de proiectare al Uzinei de Construcție de Mașini numită după S. A. Lavochkin [4] ( Khimki , regiunea Moscova ). Șasiul autopropulsat pentru roverul lunar a fost creat sub conducerea lui A. L. Kemurdzhian la VNIItransmash ( Leningrad ), unde au fost dezvoltate anterior trenurile de rulare ale tancurilor [5] [3] . Aceeași organizație i-a fost încredințată dezvoltarea unui șasiu autopropulsat cu o unitate de control al mișcării și un sistem de securitate cu un set de senzori de informații.

Proiectul preliminar al roverului lunar a fost aprobat în toamna anului 1966 . Până la sfârșitul anului 1967, toată documentația de proiectare era gata . Masa și dimensiunile rover-urilor lunare create au fost determinate de masa maximă posibilă livrată la suprafața Lunii printr-o stație de aterizare unificată și de dimensiunile carenului de cap al vehiculului de lansare Proton, cu ajutorul căruia " aterizare - legătura rover lunar" a fost adusă pe calea de zbor către Lună.

Lunokhod-urile modificate pentru expediții cu echipaj au trebuit să examineze în prealabil zona de aterizare propusă a navei spațiale lunare în detaliu și, de asemenea, să joace rolul de radiofaruri pentru aterizarea unei nave spațiale cu echipaj într-un loc ales. S-a presupus că înainte ca cosmonautul să aterizeze pe Lună, două rover-uri lunare vor fi trimise pentru a selecta zonele de aterizare lunară principală și alternativă. Ulterior, o cabină lunară de rezervă fără pilot trebuia să aterizeze în zona de rezervă în modul automat. În zona principală ar fi aterizat o cabină lunară cu un astronaut. Modul principal de aterizare al cabinei lunare trebuia să fie automat - la farul radio al roverului lunar. Dacă, în timpul aterizării, nava lunară principală a primit avarii care nu i-ar permite să pornească de pe Lună, atunci astronautul trebuia să folosească unul dintre roverele lunare pentru a călători în cabina lunară de rezervă. De asemenea, astronautul ar putea folosi roverul lunar ca mijloc de transport pentru el însuși și pentru echipamentul aflat în mișcare. Pe un astfel de rover lunar modificat, trebuia să aibă o sursă de oxigen, conectori pentru furtunurile costumului spațial lunar și locul unui astronaut sub forma unei platforme mici cu un panou de control în fața vehiculului.

Constructii

„Lunokhod” este un compartiment etanș pentru instrumente, montat pe un șasiu autopropulsat .

Masa mașinii (conform proiectului inițial) este de 900 kg, diametrul de-a lungul bazei superioare a carenei este de 2150 mm, înălțimea este de 1920 mm, lungimea șasiului este de 2215 mm, calea  este de 1600 mm. Ampatament  - 1700 mm. Diametrul roții pe urechi  este de 510 mm cu o lățime de 200 mm. Diametrul recipientului pentru instrumente este de 1800 mm. Viteza maximă de deplasare pe Lună este de 4 km/h.

Carcasa presurizată a Lunokhodului este partea principală a structurii și servește drept platformă pentru echiparea sistemelor de bord și pentru protecția acestuia de mediul extern. Coca presurizată funcționează și ca platformă pentru șasiu și servește la fixarea elementelor șasiului pe ea. Corpul are forma unui trunchi de con inversat cu fundul superior și inferior convex. Pentru a reduce greutatea, corpul este realizat din aliaje de magneziu. Suprafața superioară a carcasei este folosită ca radiator-răcitor al sistemului de termoreglare, închis noaptea cu capac cu baterie solară pentru economisirea căldurii. Carcasa "Lunokhod" este acoperită la exterior cu un strat termoizolant de aproximativ 20 cm grosime pentru a păstra căldura. Pentru încălzirea echipamentului a fost folosită o sursă de căldură radioizotopică care conține 210 fiole Po . Sursa a fost mutată în afara corpului. A fost utilizat un sistem activ de control termic cu două bucle [6] .

Șasiul Lunokhod a fost proiectat pentru a deplasa aparatul de-a lungul suprafeței Lunii ( sulfura de molibden (IV) a fost folosită pentru a lubrifia nodurile de rotație în vid ). Șasiul include următoarele unități și subsisteme:

• trenul de rulare , inclusiv o tracțiune pe opt roți și o suspensie elastică individuală a roților ;
• transmisie electrică cu tracțiune integrală individuală ;
• sistem de frânare ;
• unitate de automatizare șasiu ;
• set de echipamente de masurare a informatiilor:
  • dozimetru de patrulare
  • spectrometru cu emisie de raze X
  • telescop cu raze X
  • ecartamentul solului [2]

Sistemul de alimentare cu energie Lunokhod , realizat conform schemei „ baterie solară  – acumulator tampon ”, furnizează energie tuturor sistemelor de bord cu curent continuu . Lunokhod a folosit baterii argint-cadmiu cu o capacitate de 200 amperi-oră . Suprafața bateriei solare a fost de 3,5 m² ( putere electrică  - 180 wați ).

Consumul maxim de energie a fost de 1 kW timp de 10 minute. Consumul nominal de energie - 250 W.

Sistemul de control al roverului lunar a constat din două camere de televiziune conectate la o unitate centrală care conținea unități electronice și de automatizare. Blocul era format din două semi-seturi (câte unul pentru fiecare cameră), dintre care unul funcționa, iar al doilea era în rezervă. Camerele de televiziune „Lunokhod-1” au fost realizate pe vidiconi cu memorie reglabilă cu un diametru de 13,5 mm. Greutatea sistemului de televiziune a fost de 12 kg, consumul său de energie a fost de 25 de wați. În camera de transmisie a lui Lunokhod-2 s-au folosit vidiconi cu un diametru de 26 mm, care au avut un efect pozitiv asupra calității imaginii, în ciuda faptului că dimensiunile și consumul de energie ale camerelor au crescut ușor. Designul vidiconilor a avut rezistență mecanică și stabilitate ridicate atât în ​​partea activă a traiectoriei de zbor, cât și în mișcare. [7]

Antene :

• antenă direcțională ascuțită ( spirală ; rază - ...);
• antenă cu direcție joasă (con; rază - ...);
• antene bici (gamă - ...).

Progresul zborului

La a 125-a secundă de zbor, motorul din prima etapă a încetat să funcționeze; a fost efectuată separarea sa, motorul celei de-a doua etape a fost pornit. La a 200-a secundă a zborului, la o altitudine de 80 km, carena de cap a fost lăsată jos. La a 375-a secundă a zborului, motoarele din a doua etapă au fost oprite; în timp ce dispozitivul avea o viteză de 4,5 km/s. Etapele au fost separate, motorul din treapta a treia a fost pornit. La a 588-a secundă a zborului, motorul din treapta a treia a fost oprit și unitatea principală a fost separată; accelerarea ulterioară a fost efectuată de motoarele blocului „D”. La a 958-a secundă a zborului, motorul blocului „D” a fost oprit; dispozitivul se afla pe o orbită intermediară în jurul Pământului. La minutul 35 de zbor, picioarele trenului de aterizare s-au deschis. La minutul 66 de zbor, blocul „D” s-a orientat în spațiu în modul necesar și a pornit din nou motorul pentru zborul către Lună. La 12 secunde de la oprirea motorului blocului „D”, acesta a fost separat și antenele au fost deschise. [2]

La patru zile și șapte ore după lansarea E-8, etapa KT a fost plasată pe o orbită circumlunară cu ajutorul unui sistem de propulsie cu o altitudine de 120 km și o perioadă orbitală de 2 ore. O zi mai târziu, a fost efectuată prima corecție pentru a reduce înălțimea periapsisului deasupra punctului de aterizare selectat la o înălțime de 20 km, iar o zi mai târziu, a fost efectuată a doua corecție pentru a corecta planul de apropiere al vehiculului de aterizare. punct.

După 7 zile la 16 ore de la lansare a fost lansat sistemul de propulsie de frânare, reducând viteza la aproape zero la o altitudine de 2,3 km deasupra suprafeței. Până la înălțimea de 700 m a avut loc o coborâre cu motorul oprit; mai departe, până la o înălțime de 20 m, s-a continuat coborârea cu motorul în funcțiune, după care a fost oprit sistemul principal de propulsie al etapei KT și au fost pornite motoarele cu tracțiune joasă. La o înălțime de 1-2 metri, determinată de altimetrul gamma Kvant-2, motorul a fost oprit, iar stația a făcut o aterizare moale pe suprafața lunii.

După aterizarea pe Lună, imaginea locului de aterizare a fost transmisă pe Pământ, iar două perechi de scări au fost deschise la comanda operatorilor. Lunokhod s-a separat de stadiul CT și a coborât pe suprafața lunară; și-a deschis bateria solară și a început să încarce bateriile.

Management

Lunokhod se putea deplasa cu două viteze diferite, în două moduri: manual și dozat. Modul dozat era o etapă automată de mișcare programată de operator.

Virajul a fost efectuat prin schimbarea vitezei și a direcției de rotație a roților din stânga și din dreapta.

Lunokhod-urile au fost controlate de un grup de operatori de 11 persoane care alcătuiau „ echipe ” interschimbabile : comandant , șofer , operator de antenă cu înaltă direcție , navigator , inginer de zbor . [4] Centrul de control era situat în satul Shkolnoye (NIP-10). Fiecare ședință de control a durat până la 9 ore zilnic, cu pauze în mijlocul zilei lunare (timp de 3 ore) și în noaptea lunară; echipajele se schimbau la fiecare două ore. [4] .

Alinia:

• comandanți - Nikolay Eremenko, Igor Fedorov;
• șoferi - Gabdulkhay (Gennady) Latypov, Vyacheslav Dovgan;
• navigatori - Konstantin Davidovsky, Vikenty Samal;
• ingineri de zbor - Leonid Mosenzov, Albert Kozhevnikov;
• operatorii unei antene înalt direcționale - Valery Sapranov, Nikolai Kozlitin;
• șofer și operator de rezervă - Vasily Chubukin.

Acțiunile operatorilor au fost testate pe modelul de funcționare al „Lunokhod” la Lunodrom , unde au fost simulate regolitul și relieful lunar [4] [8] . Lunodromul a fost vizitat de cosmonauții Viktor Gorbatko și Georgy Dobrovolsky în scopul excursiilor de antrenament pe un rover lunar .

Controlul de la distanță a fost efectuat folosind un complex de echipamente pentru monitorizarea și procesarea informațiilor telemetrice bazate pe computerul Minsk-22 - STI-90.

Principala dificultate în controlul roverului lunar a fost întârzierea semnalului radio - semnalul radio de la Pământ la Lună și înapoi durează aproximativ 2 secunde, iar transmisia unui cadru a durat de la 3 la 20 de secunde, în funcție de teren . [9] .

Vezi și

• lander
• rover
• rover
• Yutu
• Yutu-2
• Chang'e-7

Note

1. ↑ # 15967  . Gazetteer al Nomenclaturii Planetare . Grupul de lucru IAU pentru Nomenclatura Sistemelor Planetare.
2. ↑ 1 2 3 Racheta și complexul spațial 8K82K-E8-5 [Film educațional]. Extras 21 februarie 2017. Arhivat 5 iulie 2015 la Wayback Machine
3. ↑ 1 2 Pervushin, 2019 .
4. ↑ 1 2 3 4 Borisov, 2010 .
5. ↑ Hozikov, 2000 .
6. ↑ Vehicul autopropulsat lunar / A. A. Eremenko // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
7. ↑ Deryugin, Vederko, 1997 .
8. ↑ Primul lunodrom din lume a fost abandonat . Nimeni nu avea nevoie de unul dintre cele mai secrete obiecte spațiale ale Uniunii Sovietice. . NTV (3 august 2004) . Consultat la 21 februarie 2018. Arhivat din original la 5 octombrie 2010. (nedefinit)
9. ↑ Lantratov, 1995 , p. 74.

Literatură

• Marchenko, M. Stație automată autopropulsată pe Lună și livrarea solului lunar // Tekhnika-Molodezhi: zhurn. - 1979. - Nr 5. - S. 20-21.
• Deryugin, S. Sistem de televiziune pentru controlul mișcării roverelor lunare  : [ arh. 14 aprilie 2008 ] / S. Deryugin, A. Vederko // Tele-Sputnik: jurnal. - 1997. - Nr. 1 (15). - S. 64-65.
• Borisov, V. „Lunokhodchiki” a dormit trei ore pe zi și a reușit să joace volei // RIA Novosti . - 2010. - 17 noiembrie.
• Khozikov, V. Lunokhod-1: Gorelovo - Tyura-Tam - Luna. La cerere // Sankt Petersburg Vedomosti: gaz. - 2000. - Nr. 212 (3262) (17 noiembrie).
• Dovgan, V. G. Controlul de la distanță al roverelor lunare și al roverelor planetare // Pământ și Univers  : zhurn. - 2005. - Nr 2. - S. 76-81.
• Lantratov, K. 25 de ani de Lunokhod-1 // News of Cosmonautics: journal. - 1995. - 5-18 noiembrie. - Nr. 23 (112). - S. 79-83.
• Lantratov, K. 25 de ani de Lunokhod-1 // News of Cosmonautics: journal. - 1995. - 19 noiembrie–2 decembrie. - Nr. 24 (113). - S. 70-79.
• Sergheev, A. Lunokhod. Episodul unu // În jurul lumii  : jurnal. - 2010. - Nr. 11.
• Vinogradov, A.P. Laboratorul mobil pe Lună "Lunokhod-1" / A.P. Vinogradov, K.S. Anisov, V.I. Mastakov ... [ și alții ] . - M .  : Nauka, 1971. - T. 1. - 128 p., 3 coli. bolnav. : bolnav. - 3200 de exemplare.
• Laborator mobil pe Lună „Lunokhod-1” / Ed. ed. V. L. Barsukov. - M.  : Nauka, 1978. - T. 2. - 183 p. - 1300 de exemplare.
• Explorarea spațiului cosmic în URSS. - M. , 1973.
• Pervushin, A. I. Eights on the Moon // Warspot.ru. - 2019. - 8 martie.
• Molotov, E.P. Am „văzut” cum au aterizat americanii pe Lună...  : [ arh. 16 iunie 2017 ] // Știri Cosmonautică  : jurnal. - 2005. - Nr. 8.
• Bazilevsky, A. T. „Lunokhods-1 și -2” în istoria explorării lunare  : La 50 de ani de la prima lansare a roverului planetar: [ arh. 26 noiembrie 2021 ] // Natură: jurnal. - 2021. - Nr. 2.

Link -uri

• Lunokhod pe site-ul Departamentului de Cercetare Lunară și Planetară a Universității de Stat din Moscova
• Lunokhod în catalogul NSSDC
• Departamentul Lunar și Planetar Universitatea din Moscova
• Catalogul lui Don P. Mitchell de imagini lunare sovietice, inclusiv multe din programul Lunokhod
• Crews lunokhods  (rusă)
• Odiseea lunară . - 1982. - (Era spațială. Paginile cronicii. - Nr. 5.)

Dicționare și enciclopedii	Mare catalană