История создания лунного ровера

В 1964 году в NASA начали задумываться об отправки астронавтов на Луну, а также о том, какой аппарат для изучения поверхности послать вместе с ними. Первые варианты были нелепые и странные, но в 1969 году ученые всерьез взялись за разработку лунохода для миссии «Аполлон». И менее, чем через два года, он был на Луне.

Первые роверы

Ученые NASA из Центра космических полётов имени Джорджа Маршалла (George Marshall Space Flight Center) были первыми, кто задумался об отправке астронавтов на Луну. Было очевидно, что потребуется специальный аппарат, которые будет помогать при исследовании спутника. Главным претендентом был проект транспорта весом в три тонны, с закрытой кабиной для двух человек и максимальной скоростью до 100 (!) километров в час, что позволяло изучить большую площадь. Назывался проект MOLAB.

Некоторые инженеры пошли дальше: предлагали в будущем дать возможность подобным аппаратам ходить, ползать, прыгать и даже летать вокруг Луны. Идея наличия в луноходе экипажа так и не была реализована до 1969 года. 7 апреля, чуть более, чем за три месяца до старта миссии «Аполлон-11», Вернер фон Браун (Wernher von Braun) создал в Центре космических полетов Маршалла команду по разработке лунного ровера — Lunar Roving Task Team.

В начале работы фон Браун признался, что наличие такого транспорта у астронавтов значительно усложнит запуск миссии — увеличится вес дополнительного оборудования, а значит увеличится стоимость и риски проекта. Но в то же время руководитель команды отмечал, что с помощью лунохода астронавтам будет легче исследовать поверхность Луны — ездить на ровере куда удобнее, чем передвигаться в громоздких скафандрах.

Проект невозможно было завершить в срок, к дате запуска «Аполлона-11», однако авторы верили, что в следующих миссиях «Аполлон» будет использоваться их луноход.

Разработка лунного ровера

В начале 1970 года NASA заключила договор с Боингом на создание лунохода. В ходе работы стало понятно, что ровер не будет являться полноценной мобильной лабораторией, имея только минимальный исследовательский функционал. Кроме того проект усложнялся тем, что на Луне отсутствует атмосфера, большие перепады температур, слабая сила притяжения и неизвестная поверхность. Поэтому ровер должен был быть мощным, тяжелым и надежным.

Устройство и характеристики лунного ровера

Вес аппарата составлял 210 кг, грузоподъемность в условиях лунного притяжения — 490 кг, длина — 3 м, колесная база — 2,3 м. Питался ровер от двух 36-вольтовых неперезаряжаемых серебряно-цинковых батарей, которые были снабжены системой пассивного охлаждения. У каждого колеса был свой двигатель, что избавляло аппарат от переключения скоростей. Колеса могли поворачиваться, поэтому радиус поворота был всего три метра. Кроме того ровер мог преодолевать препятствия в виде камней диаметром до 70 см. Покрышка была выполнена из плетеной стальной проволоки, что минимизировало возможность застрять в лунном грунте.

Чтобы экипаж не заблудился в незнакомой местности, у ровера была навигационная система, которая состояла из гирокомпаса и одометра, а также устройство для определения азимута движения по тени штыря-гномона. В целом система навигации позволяла астронавтам ориентироваться на поверхности Луны относительно какой-то точки отсчета, например места посадки. Кроме того, NASA с Земли могла отслеживать передвижения лунохода: для связи использовалась остронаправленная сетчатая параболическая антенна, а также ненаправленная антенна. На борту были установлены цветная телевизионная камера и 16-мм кинокамера, а также 70-мм фотокамера. Система тепловой защиты не позволяла высоким температурам воздействовать на оборудование.

Первый лунный ровер в 1971 году, миссия «Аполлон-15»:

Человеческий фактор

Одним из главных вопросов оставался: смогут ли астронавты в громоздких скафандрах и в условиях лунной силы притяжения водить ровер? Для ответа на этот вопрос инженеры NASA проводили многочисленные тесты и эксперименты, симулируя на Земле условия лунной поверхности. В процессе доработок конструкции участвовали и астронавты, которые помогли улучшить ровер: например были добавлены ремни безопасности и спроектированы более удобные сиденья для экипажа.

На Луне

Для транспортировки ровер крепился к посадочной ступени лунного модуля. Процесс сборки:

Впервые луноход оказался на Луне в ходе миссии «Аполлон-15». 31 июля 1971 года. Астронавты Дейв Скотт (Dave Scott) и Джим Ирвин (Jim Irwin) аккуратно опустили ровер на поверхность, попутно проверяя работоспособность всех узлов, затем автоматически развернулись колеса. После этого астронавтам оставалось лишь смонтировать сиденья экипажа. За процессом в прямом эфире наблюдал центр управления NASA.

Благодаря роверу астронавты могли намного больше отдаляться от лунного модуля: в ходе миссий Аполлон-17 аппарат был на расстоянии до 7,6 км от точки посадки, в отличие от «пеших» миссий, когда астронавты отходили лишь на полтора километра. Кроме того, с помощью ровера были собраны разнообразные образцы лунного грунта.

Интересные факты

Во время второй лунной экспедиции «Аполлон-17» Юджин Сернан (по другим данным, Хариссон Шмитт, геолог экспедиции) неся в кармане скафандра молоток, случайно зацепил его рукояткой крыло «луноровера», в результате чего оно почти отвалилось; эта небольшая (по земным меркам), проблема превратилась в весьма значительную для астронавтов.

Во время движения «луноровера» поднималось очень много пыли, а со сломанным крылом пыль попадала и на скафандры, и на элементы средства передвижения, а так как пыль практически черная, это создавало условия для перегрева (не зря скафандры выполнены в белых цветах). Инженеры НАСА всю ночь работали над решением проблемы, и утром сообщили астронавтам инструкции, в результате крыло было приклеено клейкой лентой.