⇡#Caterpillar ou roda?
Os primeiros estudos de espaçonaves para o transporte de astronautas, que deveriam pousar na Lua, começaram em OKB-1 no final dos anos 1950. Experiência e recursos para o desenvolvimento independente de tais veículos todo-o-terreno da “empresa” S.P. Korolev não estava lá e começou a procurar um fornecedor adequado. “Primeiro, o projeto … eles decidiram entregá-lo ao Instituto de Pesquisas de Trator (NATI)”, lembra um dos desenvolvedores do rover lunar Boris Gladkikh. – Mas eles se recusaram a participar do projeto, porque a tarefa parecia uma aventura fabulosa. As condições de trabalho designadas para a futura máquina eram fantásticas: vácuo profundo, queda de temperatura de -150 ° С para + 150 ° С ”.
No final de 1959 S.P. Korolev dirigiu-se ao chefe do Special Design Bureau No. 2 (SKB-2) da Fábrica de Leningrado Kirov Zh.Ya. Kotin com a proposta de desenvolver um “veículo extraterrestre”. Em 1961, tendo considerado várias opções de chassis e avaliando as dificuldades de implementação, o projetista do tanque também abandonou o projeto.
Uma foto do documentário mostrando uma visão aproximada do rover lunar L2 sendo desenvolvido em OKB-1. (Fonte)
No final das contas, o tópico migrou para a organização principal da indústria de tanques – o Instituto de Pesquisa Científica Leningrad All-Union No. 100 (VNII-100, o futuro Instituto de Pesquisa de Engenharia de Transporte Russo VNIITransmash), onde uma equipe liderada por A.L. Kemurdjiana.
O projeto Lunokhod foi oficialmente aprovado em 10 de fevereiro de 1965 pela decisão nº 10 da Comissão do Presidium do Conselho de Ministros da URSS sobre questões militares-industriais (Comissão Militar-Industrial). Na expedição lunar tripulada N1-L3, cuja implementação se tornou a principal tarefa do programa espacial soviético desde agosto de 1964, os rovers lunares receberam um papel importante: eles tinham que pousar no lunar antes de um homem e explorar a área de desembarque, bem como inspecionar o navio expedicionário de reserva LK, que chegaria depois Além disso, os rovers lunares deveriam servir como faróis de pouso, um meio de transportar cosmonautas e transmitir imagens de televisão do pouso de um homem soviético na Lua para a Terra.
A.L. Kemurdzhian – Diretor Adjunto – Designer Chefe do VNIItransmash para questões espaciais. (Fonte)
Um dos “pontos de ebulição” foi a escolha da unidade de propulsão. Várias opções foram consideradas: caminhada, sem-fim, com esteira, com rodas. Como não havia clareza nem nas propriedades do solo sobre o qual era necessário mover-se, nem nas características do terreno na lua, até o último momento houve uma disputa entre a roda e a lagarta, sendo esta última preferida.
«Para trabalhar nessa tarefa incomum para nós, primeiro formei um pequeno grupo (cinco pessoas comigo) … Tudo foi mantido em um terrível segredo. Foi um grupo de pioneiros que compreendeu a tarefa e descobriu o que fazer para completá-la, – lembrou Alexander Leonovich. – Aos poucos, todo o 25º departamento mudou para este trabalho. Com o envolvimento de especialistas de outros departamentos, o tema foi estudado, foram feitos estudos de design, alguns estudos experimentais foram realizados e foram identificados problemas. Tudo isso foi relatado a S.P. [Korolev], que visitou nosso instituto em 31 de maio de 1964, junto com seus associados mais próximos … E em julho de 1964, foi emitido um relatório: “Determinação da possibilidade e escolha de direção na criação de um chassi autopropelido do aparelho L-2.”
As primeiras maquetes operacionais do chassi do veículo L2, 1965: A) com hélice de rodas; B) com uma unidade de lagarta. (Fonte)
Em 1965-1966, como nos lembramos (ver “Luna-16”: triunfo após derrota), OKB-1 transferiu todo o trabalho sobre tópicos interplanetários para o S.A. Lavochkin. Este último foi responsável pela criação de um complexo para a entrega do rover lunar (“objeto E-8”), bem como – pelo design do objeto móvel real. O VNII-100 estava envolvido em um chassi automotor com uma unidade de controle e um sistema de segurança de tráfego.
«Os Lavochkinitas “redesenharam o E-8, adotando o foguete portador” Proton-K “e o estágio superior” D “como meio de lançamento para a lua. O projeto do rover lunar também foi completamente redesenhado. Já a tarefa de criar um carrinho, que, por um lado, podia ser controlado remotamente (não havia necessidade de computadores de tamanho e pelo menos algum tipo de inteligência artificial naquela época), e por outro lado, se necessário, para transportar astronautas, acabou sendo muito pesado, na primeira fase decidiram dispensar “Opção completamente não tripulada.” Mas mesmo sem deixar o suporte de vida no projeto e retirar as alavancas de controle e os apoios para os pés, não foi possível reduzir radicalmente a massa do rover lunar – ela só cresceu …
«Lunokhod-1 “. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
Bem no início do desenvolvimento, o VNII-100 continuou um estudo aprofundado de vários tipos de dispositivos de propulsão, iniciado por seus antecessores: “Tentamos rastrear, caminhar e outras opções”, lembrou Boris Gladkikh. “… Para girar os trilhos [precisava] de muita potência.” No Lunokhod, o último não excedeu algumas centenas de watts. Além disso, a ruptura da lagarta imobilizou completamente o dispositivo e não havia quem o consertasse. A falha de uma roda em um chassi com várias rodas não foi crítica.
Informações sobre as propriedades físicas do solo lunar, obtidas em janeiro e dezembro de 1966 por Luna-9 e Luna-13, desempenharam um papel importante na escolha do dispositivo de propulsão. Havia uma certeza absoluta sobre quais caminhos o rover lunar deixaria seus rastros: a camada de substância pulverulenta (“poeira”) que cobria as pequenas pedras do “solo” era muito fina, o que indicava que as rodas dariam conta de sua tarefa, mas os elos as trilhas não podiam suportar o impacto de abrasivos finos em condições de vácuo.
A estação Luna-13 determinou as propriedades mecânicas do solo lunar. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
No final, optou-se por um chassi com rodas, mais leve e confiável, além de exigir menos potência para dirigir do que para girar as esteiras. Faltava fazer e testar as rodas necessárias.
O desenvolvimento, o teste e o ajuste fino do chassi ocorreram em paralelo com o projeto preliminar do E-8. No final de 1967, foi trabalhado primeiro no VNII-100 e depois no S.A. Lavochkin. Foi difícil simular a força da gravidade, que na Lua é seis vezes menor que a da Terra. Portanto, o processo de interação do modelo da roda com o solo lunar foi estudado em um estande com um recipiente em queda. Em seguida, um laboratório voador, a aeronave Tu-104, foi conectado aos experimentos. No interior do habitáculo, um canal de terra foi disposto para estudar as características de tração e aderência de uma roda em condições de peso reduzido, levando em consideração vários parâmetros de projeto. Um estande foi construído no local de teste com um sistema de descarga que simulava a gravidade lunar com uma precisão de um por cento.
Mas alguns problemas técnicos exigiram não só testes de solo, mas também testes espaciais – foram realizados nos satélites “Luna-11”, “Luna-12” e, com especial cuidado, no “Luna-14”. Os especialistas que dirigem essas estações até brincam: “Vamos, vamos tentar! …” – disseram, dando o comando para ligar os equipamentos experimentais instalados nos últimos aparelhos da série E-6 – e vários rolamentos) para uso posterior dos resultados no projeto Lunokhod.
Esquema de voo e arranjo da estação Luna-14. (Fonte)
⇡#Tanque de olhos grandes
Do ponto de vista dos rovers lunares e marcianos modernos, o primeiro rover lunar era um dispositivo bastante grande pesando cerca de 750 kg, 135 cm de altura e 170 cm de comprimento. Na parte superior, sua largura chegava a 215 cm, enquanto na parte inferior era visivelmente mais estreito – cerca de 160 cm , graças ao qual externamente parecia um enorme tanque para ferver linho, colocado sobre rodas.
O rover lunar consistia em um contêiner de instrumentos lacrado, que abrigava todo o equipamento de serviço, e um chassi automotor. O container tinha a forma de um cone truncado: a grande base superior servia como radiador para dissipação de calor, os elementos do chassi eram fixados na base menor menor. Durante uma noite de luar, o radiador foi fechado com uma tampa de blindagem de calor, cuja superfície interna foi selada com conversores fotovoltaicos: elementos com uma área total de cerca de 3,5 m2 geraram 180 W de eletricidade, fornecendo uma recarga de uma bateria tampão de prata-cádmio com uma capacidade de 200 Ah durante um dia lunar. Na posição de trabalho, a tampa elevou-se acima da parte traseira do aparelho, girando por acionamento elétrico sobre uma dobradiça e sendo instalada em diferentes ângulos, posicionando-se de maneira ideal em relação ao Sol – dependendo de sua altura acima do horizonte lunar. A orientação azimutal da bateria solar foi fornecida girando o corpo lunokhod.
Dispositivo Lunokhod-1. (Fonte)
É preciso dizer que no projeto do Lunokhod, além dos painéis solares, várias fontes de alimentação foram consideradas, incluindo motores de combustão interna e geradores de turbina a combustível monocomponente ou a calor solar, células a combustível e geradores termoelétricos radioisótopos. Tudo isso foi rejeitado, principalmente pela falta de soluções técnicas prontas na dimensão necessária.
No entanto, o gerador de radioisótopos ainda era usado, mas com uma capacidade ligeiramente diferente: inicialmente o rover lunar foi projetado para funcionar por três meses, durante os quais ele teve que sobreviver a três “noites lunares”, e cada uma durou duas semanas! Durante esse tempo, mesmo a carcaça hermética envolta em um isolamento de tela a vácuo resfriou a temperaturas inaceitavelmente baixas, e os componentes eletrônicos fracos não podiam ser inicializados em uma “manhã ao luar”. Portanto, optou-se por aquecer o aparelho com uma fonte de radioisótopo: um “fogão” cilíndrico com uma cápsula à base de polônio-210 projetada na parte traseira do Lunokhod; durante o dia, ele simplesmente irradiava o excesso de calor e, à noite, um refrigerante circulava por ele, liberando calor para o interior da caixa lacrada.
Na parte de trás dos rovers lunares havia um “fogão” de radioisótopo. Foto de N. Dzis-Voinarovsky. (Fonte)
O próprio chassi, com largura de via de 1600 mm, consistia em oito rodas motrizes de tração (cada uma com um diâmetro de lug de 510 mm, largura de 200 mm e distância entre eixos de 170 mm). Na primeira versão, o dispositivo deveria ter apenas quatro rodas grandes (1100 mm de diâmetro) – duas de cada lado. Mais tarde, para melhorar a confiabilidade, o número de rodas foi dobrado; esta opção foi aceita para implementação. A viragem foi realizada “em forma de tanque” alterando a velocidade e o sentido de rotação das rodas do lado esquerdo e direito. O raio mínimo de giro foi de apenas 80 cm.
Cada roda era feita de tela de arame, tinha lâminas de titânio na parte externa e estava equipada com uma suspensão individual de torção. O cubo selado continha o motor de acionamento, a transmissão e o freio. A lubrificação foi realizada com um composto de flúor.
A roda do rover lunar (foto de RIA Novosti) e sua estrutura: 1 – roda motora; 2 – balanceador; 3 – barra de torção; 4 – colchete; 5 – impulso do jato; 6 – lug; 7 – malha; 8 – hub; 9 – agulhas de tricô; 10 – aro.
Graças à suspensão independente, as rodas puderam assumir diferentes posições em relação à carroceria, o que permitiu ao rover lunar superar pedras, protuberâncias, pequenas rachaduras. No caso de um travamento ou quebra da roda, o entalhe quebrou o rolo de acionamento do motor, liberando a roda – os sete restantes forneciam movimento. A mobilidade não foi perdida até que pelo menos duas rodas de trabalho permanecessem de cada lado.
O projeto do trem de pouso foi caracterizado não apenas pela alta eficiência (não mais do que 300 W foram gastos em movimento – muito menos energia de um ferro convencional ou chaleira elétrica), mas também pela capacidade de manobra significativa: o rover lunar poderia superar um “limite” de até 40 cm de altura e até 60 cm de largura, subir uma ladeira com uma inclinação de 20 ° e manobra uniforme em uma inclinação de até 45 °. Para evitar capotamento ao dirigir com um grande rolamento ou em declives, havia sensores que monitoram o ângulo de compensação (inclinação para frente e para trás) e roll (inclinação para o lado), que poderiam emitir um comando de parada de forma independente. A distância percorrida foi medida pela nona roda do hodômetro na parte traseira.
A unidade de automação do chassi (BASH) do Lunokhod-1 com um sensor de roll and trim (DKD, um dispositivo em uma caixa amarela à esquerda na Connector Board). (Fonte)
Todos os equipamentos de serviço necessários tanto para o vôo E-8 quanto para o trabalho na Lua (sistema de controle, sensores e instrumentos para monitorar propriedades ambientais, complexo de televisão e rádio, sistema de telemetria, circuitos de controle Lunokhod, unidades de automação e baterias), foi instalado dentro do corpo lacrado do próprio rover lunar, eliminando a duplicação e, portanto, reduzindo a massa passiva da plataforma de pouso. Para o veículo automotor sair da plataforma na lua, havia rampas na proa e na cauda da plataforma; durante o vôo, eles foram dobrados ao meio e, após o pouso, foram dispostos. Dependendo do estado do terreno, o rover lunar pode mover-se para a superfície ao longo das rampas dianteiras ou traseiras.
Além das câmeras de televisão nos vídeos, que serviam de controle, havia um sistema ótico-mecânico telefotométrico com varredura panorâmica de quatro câmeras transmissoras – duas de cada lado do aparelho. Eles formaram panoramas lunares no plano vertical de 30 °, que não requeriam alta velocidade (foram transmitidos para a Terra em 25 ou 100 minutos cada) e foram obtidos durante uma parada completa do rover lunar.
O equipamento científico incluiu um espectrômetro de fluorescência de raios X para medir a composição química do solo, detectores de raios cósmicos, um telescópio de raios X para observações solares e extragaláticas, um refletor de canto a laser francês e um radiômetro. O rover tinha uma antena cônica de baixo ganho, uma antena helicoidal de alto ganho dirigível e instrumentos retráteis que exploravam a densidade da superfície lunar de maneira impactante.
Refletor de canto a laser para medição precisa da distância da Terra à Lua – neste caso, do Lunokhod-2. (Fonte)
⇡#Profissão – motorista do rover lunar
O dispositivo era controlado remotamente do solo por um grupo de cinco pessoas – comandante, motorista, engenheiro de vôo, navegador e operador de apontamento de antena. Na verdade, o motorista “taxiava”, o navegador fazia os cálculos de navegação, o engenheiro de vôo monitorava o estado do equipamento e o operador orientava a antena altamente direcional em direção à Terra. A liderança geral era exercida pelo comandante, tomando decisões com base nas mensagens dos membros do grupo.
Os operadores olhavam para a estrada com os “olhos” do rover lunar, cujo papel era desempenhado por duas câmeras de televisão de pequeno porte com um campo de visão de 48 × 36 °, instaladas na frente. Devido à baixa sensibilidade das câmeras e o que agora é comumente chamado de “pequena largura do canal de transmissão”, a imagem recebida na Terra tinha uma faixa dinâmica estreita, baixa resolução e baixa taxa de atualização – um novo quadro aparecia na tela na frente dos drivers uma vez a cada 20 segundos!
No painel de controle está um dos motoristas dos rovers lunares Vyacheslav Dovgan. (Fonte)
Considerando que o atraso no fornecimento do sinal de controle era de até cinco segundos – da Lua à Terra e vice-versa, levando em consideração a reação do motorista – o processo de controle não era trivial. Consistia na interação completa de todo o grupo de solo, que determinava a posição do rover lunar no espaço usando os instrumentos (a inclinação podia ser estimada através da câmera, que olhava para o “sensor lunar vertical” – dentro da tigela hemisférica côncava com marcas de anel aplicadas e uma bola de metal rolando livremente sobre eles) e pavimentou o caminho, guiado por uma “imagem” que muda lentamente de qualidade medíocre.
O controle remoto do Lunokhod foi estabelecido através da estação de medição de solo NIP-10 perto de Sevastopol, que fazia parte do Complexo de Medição e Comando All-Union (KIK). Os operadores se sentaram em uma sala separada do NIP em frente a monitores preto e branco com tubos de raios catódicos, que exibiam a superfície da lua e a telemetria dos sistemas rover lunares. Para taxiar, consoles especiais com manípulos de controle foram usados, semelhantes àqueles com os quais as espaçonaves tripuladas eram equipadas. O movimento da manivela foi transformado em comandos transmitidos pela antena ao rover lunar.
Centro de controle Lunokhod. (Fonte)
A formação da tripulação do Lunokhod começou quando o veículo estava sendo projetado. Os candidatos foram selecionados entre os oficiais da CEC. O treinamento começou em 1968, antes da primeira tentativa de lançar o E-8, interrompido durante a execução de tarefas no programa E-8-5 (mais precisamente, as tripulações passaram de controlar o rover lunar para controlar o “furo lunar”), então retomado e continuou quase até o momento lançamento do “Luna-17”.
«Lunodrome “era um modelo de uma superfície lunar de 71 × 119 m de tamanho com um relevo típico de regiões” marinhas “, formado por crateras criadas artificialmente, cumes de pedra e pedras individuais de vários tamanhos e formas, nas quais um modelo simplificado do rover lunar viajou. Os treinamentos foram realizados de acordo com os métodos desenvolvidos, levando em consideração o estado dos principais parâmetros fisiológicos dos operadores (pulso e respiração), levando em consideração o estresse psicoemocional dos membros do grupo controle.
Cosmonauta piloto V.F. Bykovsky com a tripulação do Lunokhod-1 no Lunodrome na vila de Shkolnoye, Crimeia.
22 de novembro de 1970 (Fonte)
Mesmo em terra, era muito difícil operar o aparelho olhando uma imagem de televisão: a imagem era contrastante, sem penumbra, e as próprias imagens mudavam apenas três vezes por minuto. Descobriu-se que o rover lunar não seria capaz de atingir sua velocidade máxima – as incertezas do relevo, que foram estimadas na TV, levando-se em conta o grande atraso do sinal, interferiram. Nesse sentido, ele não conseguia dirigir mais do que 800 metros por hora, movendo-se em pequenos solavancos e parando frequentemente. Outros fatores retardaram o movimento: apesar de a tripulação incluir um navegador obrigado a traçar o percurso, a verdadeira escolha do caminho nasceu de uma disputa entre gestores e cientistas, para quem cada cratera e cada pedra da lua eram interessantes.
⇡#Vamos pegar a estrada!
Como lembramos da primeira parte do artigo, a primeira tentativa de enviar a estação E-8 à Lua, realizada em 19 de fevereiro de 1969, culminou com a falha do veículo lançador. Então, uma operação batizada de “solo lunar” começou, e os esforços para lançar o laboratório móvel tiveram que ser abandonados por um tempo.
Depois que o Luna-16 trouxe aos cientistas cem gramas de regolito, em 10 de novembro de 1970, foi lançado o foguete Proton-K com o estágio D e a estação E-8, que foi oficialmente batizado de Luna-17. Desta vez, a introdução da trajetória de vôo até o alvo foi bem-sucedida. Nos dias 12 e 14 de novembro, a estação realizou duas correções e, em 15 de novembro, entrou em uma órbita circunlunar com altitude de 85 × 141 km e inclinação de 141 °. No dia seguinte, o perigo foi reduzido para 19 km, e em 17 de novembro, Luna-17 fez um pouso suave no Mar das Chuvas no ponto com coordenadas lunares 38,25 ° N. e 325,00 ° E.
Estação “Luna-17” (E-8-5) na fábrica de Lavochkin. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
Por quase três horas os motoristas avaliaram o meio ambiente. A verdadeira “imagem” da lua revelou-se mais terrível do que sua imitação durante o treinamento no “lunar”. Finalmente, as rampas se abriram. O operador “deu gás” e “Lunokhod-1” desceu à superfície. Afastando-se 20 m da plataforma de pouso, ele parou e no dia seguinte, sem se mexer, carregou as baterias. Nos dois dias seguintes, ele dirigiu um total de 190 m. No quinto dia, a tampa foi fechada e o rover lunar “adormeceu” a 197 m da plataforma. Essa pequena distância foi percorrida precisamente porque as decisões de gestão tiveram que ser feitas “aqui e agora”, levando em consideração muitos fatores; nem tudo correu bem com um programa de pesquisa detalhado: em geral, foi explicado, mas, infelizmente, não em etapas.
A noite enluarada começou.
Esquema de pouso da estação Luna-17 (seção de frenagem): 1 – ligar o motor principal; 2 – inclusão de motores de baixo empuxo; 3 – seção “paraquedismo” (descida em baixa velocidade). Do arquivo de NPO Lavochkin
«Lunokhod-1 “surpreendeu o mundo inteiro. “… No Ocidente, eles estavam esperando a entrega das amostras, como no programa Luna-16 anterior. A reação da comunidade mundial foi incrível, – lembra um participante direto nos eventos Mikhail Marov. – A ideia de que um veículo automático se move sobre rodas em outro mundo de alguma forma ressoou nas pessoas, embora o próprio fato dessa jornada fosse virtual para muitas delas. O triunfo do rover lunar pousando na estação Luna-17 foi entusiasticamente anunciado pela imprensa soviética e ocidental, enquanto a entrega de amostras de rocha lunar pela estação Luna-16 despertou uma admiração fugaz e menos intensa. O apelo do rover lunar pode ter sido em parte devido à sua aparência incomum. Os primeiros dias de suas imagens grotescas não saíram das páginas da imprensa … Mais de um quarto de século se passou até que os Estados Unidos pudessem reavivar o interesse em explorar outro mundo com a ajuda de um aparelho robótico, mas não houve tal reação.
A primeira noite enluarada passou calmamente. Ao nascer do sol, a tampa se abriu e, tendo carregado as baterias em dois dias terrestres, o Lunokhod-1 partiu. Já tendo adquirido a experiência necessária, desta vez a tripulação agiu com muito mais confiança – no segundo dia lunar, já haviam percorrido um quilômetro e meio inteiro! Mas ao “meio-dia lunar” teve que parar: os raios do sol, batendo no zênite, encheram completamente a imagem da TV com manchas brancas de brilho. Também foram planejadas paradas para fotografar panoramas, determinando as propriedades do solo lunar, além de sessões de laser percorrendo um refletor de canto.
Panorama # 5 transmitido pelo Lunokhod-1 durante a terceira sessão de comunicação. (Fonte)
Em geral, o dispositivo se mostrou perfeitamente. Recurso garantido de três meses, percorreu três vezes, ao mesmo tempo que realizava uma grande quantidade de pesquisas científicas e aplicadas. Em particular, a busca por um local de pouso adequado para a espaçonave tripulada LK foi praticada (naquela época a relevância da missão N1-L3 ainda não estava irremediavelmente perdida): dois meses após o pouso lunar, usando apenas auxiliares de navegação, o Lunokhod-1 retornou ao local de lançamento, onde fotografou o estágio de pouso “Luna-17”. Também enfrentamos situações difíceis (por exemplo, quando não conseguíamos sair de uma pequena cratera por muito tempo).
Quando o quarto dia de trabalho lunar terminou, a TASS anunciou a implementação completa do programa de trabalho original. Mas os sistemas de bordo funcionaram bem e o programa foi estendido – na verdade, ele só terminou em 14 de setembro de 1971.
Foto da plataforma de pouso da estação Luna-17 tirada pelo Lunokhod-1. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
«Após o sétimo dia lunar, com baixo poder informativo, apenas a telemetria foi transmitida da placa, com televisão normal e a telemetria foi transmitida. No décimo segundo dia lunar, o transmissor não ligou, o fornecimento de energia a bordo do objeto falhou. “Lunokhod-1” deixou de existir. “
Nessa época, o dispositivo percorreu uma distância de 10.540 m, levantando uma área de 80.000 m2. A velocidade máxima de viagem não excedeu 2 km / h. Durante o trabalho, foram obtidas mais de 20 mil imagens televisivas da superfície lunar, além de 206 fotos panorâmicas. O dispositivo de avaliação da permeabilidade funcionou 537 ciclos de determinação das propriedades físicas e mecânicas do solo, e sua análise química foi realizada em 25 pontos.
«Oito “na lua, desenhado por rodas. Foi assim que os motoristas do Lunokhod-1 parabenizaram suas esposas e colegas no dia 8 de março. Foto do arquivo da GEOCHI
⇡#Continuação e legado
Após o início do trabalho do Lunokhod-1, o programa de pesquisa soviético para nossa estrela noturna era assim. Em 2 de setembro de 1971, o Luna-18 foi lançado: o vôo da estação E-8-5, que deveria entregar amostras de solo de regiões montanhosas para a Terra, teve sucesso até o pouso em 11 de setembro. Porém, o consumo de combustível para as operações de pré-pouso foi maior do que o calculado, e no momento do pouso lunar a estação caiu.
O Luna-19 foi lançado em 28 de setembro de 1971. A estação E-8LS, criada com base na “Luna-17” (para reduzir os custos durante o desenvolvimento, as unidades estruturais e os conjuntos do rover lunar e do estágio de pouso foram usados ao máximo), em 3 de outubro entrou em uma órbita circunlunar, de onde deveria mapear a superfície e medir a altura do terreno. Porém, em 6 de outubro, ao se corrigir para a formação de uma órbita operacional, devido a uma falha no sistema de controle, a estação mudou para uma órbita fora do projeto. Como resultado, a tarefa principal teve que ser cancelada e o programa de trabalho na órbita lunar teve que ser ajustado.
Estação tipo E-8LS. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
Em 14 de fevereiro de 1972, o Luna-20 decolou. Em 21 de fevereiro, a estação E-8-5 fez um pouso bem-sucedido nas montanhas Apollonia, perto do Mar da Abundância, a apenas 1.800 m do local do naufrágio do Luna-18. Eles se sentaram durante o dia, e as câmeras da estação enviaram fotos do terreno para a Terra antes de começar o trabalho. Quando ligada, a furadeira quase imediatamente encontrou grande resistência – ela teve que ser parada três vezes para evitar superaquecimento. Ele penetrou 25 cm na rocha e retirou 55 g de amostras, que foram entregues com sucesso à Terra em 25 de fevereiro. O veículo resgatado pousou em uma ilhota do rio Karkingir 40 km ao norte de Dzhezkazgan durante uma tempestade de neve e foi descoberto apenas no dia seguinte.
Lançado em 8 de janeiro de 1973, o Luna-21 (E-8) entregou o Lunokhod-2, um veículo automotor visivelmente melhorado. Ele trabalhou com sucesso na superfície lunar até 4 de junho de 1973, tendo percorrido uma distância de 37 km – 3,5 vezes mais do que seu predecessor, e transmitido 93 panoramas telefotométricos e cerca de 89 mil imagens de televisão de baixa resolução para a Terra. Além disso, ele mediu a composição química do solo e a força do campo magnético.
«Lunokhod-2 “era uma versão melhorada de seu irmão mais velho. (Fonte)
Em 29 de maio de 1974, outro cartógrafo voou para a órbita lunar – a estação “Luna-22” (E-8LS), que realizou a tarefa com sucesso até dezembro de 1975. Quatro sessões de mapeamento da superfície lunar foram realizadas (a quinta sessão planejada foi cancelada devido a uma diminuição significativa no periapsia da órbita). Os panoramas de televisão resultantes eram de boa qualidade. O altímetro realizou um estudo detalhado da natureza do relevo das áreas estudadas; a composição química das rochas lunares foi determinada por sua radiação gama.
O próximo “furo lunar” foi criado de acordo com o projeto modernizado E-8-5M. Esta estação, que possui um mecanismo de perfuração aprimorado, foi lançada em 28 de outubro de 1974 com o nome de Luna-23. Em 6 de novembro, ela pousou em um ponto predeterminado na parte sul do Mar das Crises. Devido à falha do velocímetro e aterrissagem em declive acentuado, a estação tombou em direção ao dispositivo de captação de solo e sofreu danos mecânicos. O compartimento do instrumento estava despressurizado, um dos transmissores falhou, era impossível colocar o dispositivo de aspiração de solo na posição de trabalho. O foguete de retorno não foi lançado, mas a comunicação com o Luna-23 continuou até 9 de novembro.
Uma fotografia da estação Luna-23 virada de lado, tirada pela sonda orbital americana LRO (D-landing stage; A-return rocket). Foto da NASA
Em 16 de outubro de 1975, foi feita uma tentativa de lançar a próxima estação do tipo E-8-5M, que terminou em um acidente devido à quebra do bloco D.
Em 9 de agosto de 1976, o Luna-24 partiu. Em 18 de agosto, esta estação do tipo E-8-5M pousou no Mar das Crises. O pouso lunar noturno ocorreu não muito longe dos locais de pousos malsucedidos das estações anteriores: 2.400 m do ponto onde a aldeia Luna-23 e perto da área da queda Luna-15. O objetivo do vôo era obter amostras de solo de uma profundidade de mais de 2,5 m na superfície do mascon. A broca foi capaz de penetrar a uma profundidade de 2,25 m com um leve ângulo de inclinação. Amostras com massa total de 170,1 g apareceram na Terra em 22 de agosto. O desembarque ocorreu 200 km ao norte de Surgut.
Maquete da estação “Luna-24” no Museu Memorial da Cosmonáutica. Preste atenção ao dispositivo de entrada de solo. (Fonte)
Este vôo acabou sendo o último: um total de 11 estações E-8-5 foram lançadas na União Soviética, das quais apenas 5 completaram total ou parcialmente sua tarefa. O sucesso dos rovers lunares foi mais significativo: duas das três estações E-8 completaram a tarefa.
Uma vez que a plataforma de pouso E-8 mostrou-se positiva, não apenas “cavidades lunares” e rovers lunares foram implementados em sua base, mas também pesados satélites lunares E-8LS. Posteriormente, a plataforma foi modificada – na sua base, um sistema de propulsão autônomo para as sondas Phobos lançado em 1988 foi criado, bem como o estágio superior Fregat, que é usado com sucesso hoje. No entanto, as maiores perspectivas do trabalho de base nunca foram concretizadas.
O moderno estágio superior “Fregat” é um descendente da plataforma de pouso KT do projeto E-8. (Fonte)
Os materiais recentemente desclassificados pela Roskosmos tornam possível aprender sobre vários projetos interessantes de estações lunares baseadas no E-8-5M e E-8. Em 1975, a Lavochkin Scientific and Production Association preparou o documento “Proposta de utilização de objetos do tipo E8 para exploração da Lua e do espaço circunlunar em 1977-1980”, onde, em particular, constata-se que em 1983 “está previsto garantir o pouso de veículos automáticos estações para o lado invisível da Lua com a entrega subsequente de amostras de solo para a Terra. ” Para resolver o problema, ele deveria envolver repetidores-satélites artificiais lunares. Além do valor científico, essas missões deveriam consolidar as prioridades soviéticas na pesquisa lunar, já que até então “nenhuma espaçonave pousou no lado invisível da lua”.
Porém, no período desde o vôo do “Luna-24” e antes do lançamento da estação no “lado negro”, o país poderia perder a prioridade, já que a NASA planejava pousar sua sonda no lado invisível. Foi proposto criar novas estações lunares soviéticas e satélites com base em sistemas de componentes promissores, o que poderia levar a atrasos nos prazos, e, portanto, foi proposto acelerar o pouso usando material comprovado: E-8-5M (estação de pouso E-8) e E-8LS (repetidor de satélite E-8L1S). Tal decisão teria possibilitado a realização da expedição já em 1977.
Uma das variantes da estação melhorada para entrega de amostras de solo E-8-5M. Foto do arquivo de NPO Lavochkin
Naquela época, a Associação Científica e de Produção Lavochkin havia fabricado o terceiro rover lunar, bem como mais uma estação de entrega de solo. Com a ajuda deste rover lunar, já era possível em 1978 “estudar a propagação de ondas de rádio na superfície lunar para estudar as comunicações de rádio no horizonte para usar este princípio no futuro ao criar bases lunares.” Em 1979-1980, foi proposto “fazer fotografias em grande escala de toda a superfície da Lua, bem como regiões individuais com alta resolução, com a entrega de filme fotográfico à Terra (!) Para criar um mapa completo da Lua.” Isso poderia ser feito por um dispositivo aprimorado baseado no E-8-5M.
Todos esses projetos foram bastante realistas, já que o aprimoramento do veículo lançador Proton-K possibilitou aumentar a massa do bloco orbital de 19 640 kg para 20 140 kg e, levando em consideração a modernização do bloco D, foi possível enviar à Lua uma estação de 6.200 kg – quatro centners a mais do que antes.
Infelizmente, todas essas propostas permaneceram no papel: o centro de gravidade da pesquisa interplanetária mudou para Vênus e Marte.
«Lunokhod-3 “permaneceu na Terra. Foto do arquivo de “News of Cosmonautics”
P.S. Conforme observado na conferência científica internacional “Geodésia e Cartografia de Territórios Extraterrestres: Passado e Presente”, realizada em 12 de fevereiro de 2013 na Universidade Estadual de Geodésia e Cartografia de Moscou (MIIGAiK), “os resultados do mapeamento do território ao longo da rota Lunokhod-1 usando os dados mais recentes LRO (resolução de imagem – 0,2 m por pixel) é até certo ponto comparável aos resultados do mapeamento realizado há 40 anos com base em informações de foto-televisão recebidas pelo Centro Simferopol para Comunicação Espacial de Longo Alcance. Isso comprova a alta qualidade do trabalho realizado no âmbito do programa Lunokhod e as capacidades dos modernos equipamentos de imagem orbital. “
Esquema topográfico da rota Lunokhod-1. (Fonte)
Principais fontes:
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