Вячеслав Довгань - Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам

• Название: Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам
• Автор: Вячеслав Довгань
• Издательство: Издательство Южного федерального университета
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2015
• ISBN: ISBN 978-5-9275-1532-5

Книга рассказывает об одном из ярких направлений в истории непи­лотируемой космонавтики - о создании и развитии лунных проектов, их реализации в Советском Союзе. Фоном для этого автор избрал очерк об этапах, предшествовавших этому, о деятелях и свершениях русских учё­ных и инженеров в XIX-XX вв., о мощном развитии ракетных исследова­ний в период перед Второй мировой войной и особенно по её завершению. Особое место отведено деятельности советских научных и производствен­ных организаций, военных учреждений и структур в период подготовки и осуществления лунных миссий.

---

Впервые в истории отечественной космонавтики на «Луне-11» были проведены эксперименты по оценке работоспособности и КПД разработанного во ВНИИ-100 редукторного узла «Р-1» с блоком электроники и опытными шестернями из специально созданного самосмазывающегося металлокерамического материала. «Р-1» стал первым лётным космическим изделием, созданным в головном танковом институте страны коллективом под руководством П.С. Сологуба. В числе исполнителей проекта были В.И. Комиссаров, М.И. Маленков (ведущий инженер проекта), В.А. Горевой, Г.П. Родионов, Л.Х. Коган, П.Н. Бродский, И.И. Розенцвейг, Л.О. Вайсфельд и др.

Экспериментальный узел «Р-1» и блок автоматики отлично работали в открытом космосе. Причём и при нагрузочных режимах, характерных для тяговых редукторов самоходного шасси лунохода.

«Луна-11» активно существовала 38 суток (до 2.10.1966) и совершила 277 оборотов вокруг Луны. Дежурные расчёты КИКа провели 162 сеанса связи.

Перед третьим советским ИСЛ - «Луной-12» (Е-6ЛФ №102), стартовавшим 22 октября 1966 г. в 11 ч 42 мин 26 с, была вновь поставлена задача по крупномасштабному фотографированию. На борт «лунного фотографа» установили научную аппаратуру такую же, как и на «Луне-11», а также усовершенствованное устройство, позволявшее проведение крупномасштабных фототелеметрических съёмок.

ЛКА вышел на окололунную орбиту 25 октября и активно существовал 86 суток (до 19 января 1967 г.). За это время спутник совершил 602 витка вокруг Луны, дежурные расчёты КИКа провели 218 сеансов связи общей продолжительностью около 63 часов.

Полученные крупномасштабные изображения участков лунной поверхности в районах Моря Дождей и кратера Аристарх позволили рассматривать отдельные объекты размером 5 м, а кратеры диаметром 15-20 м. Это было первое фотографирование Луны с орбиты её спутника.

На этот раз группа управления решила организовать приём с борта фототелевизионной информации таким образом, чтобы не дать возможность английской радиофизической обсерватории Джодрелл-Бэнк повторить махинации с панорамой, переданной «Луной-9».

Рис. 28. «Луна-12»

Рис. 29. Лунные панорамы, снятые «Луной-12»

Сначала было предложено осуществлять приём информации с "Луны-12" в течение первых трёх часов после появления зоны радиовидимости крымских НИПов, когда у англичан эта зона ещё не наступала. Но при таком режиме работы получение необходимой информации растянулось бы на месяцы. Наземные радиотехнические средства НИП-10 работали в метровом диапазоне, а НИИ-16 - в дециметровом, и располагали возможностью быстрого перехода с одного диапазона на другой. Было известно, что у англичан перестройка занимала около суток, так как требовалась замена облучателя. И тогда был принят следующий режим работы: максимальное использование "нашей" зоны радиовидимости, а затем, (в зоне радиовидимости английской обсерватории) -чередовать в различной последовательности переключение диапазонов радиотехнических средств с НИП-10 на НИП-16 и обратно.

Почти круглосуточная напряжённая работа по передаче фототелевизионной информации была успешно завершена, и в этом большая заслуга дежурных смен и расчётов на пунктах КИКа. Практически во всех сеансах связи принимали непосредственное участие Н.И. Бугаев и Г.А. Сыцко. Присутствие командира всегда подтягивало, дисциплинировало личный состав.

В течение полу года эволюция орбиты «Луны-12» соответствовала баллистическому прогнозу. Однако при снижении перицентра до высоты 20км, вопреки прогнозам, его высота стала критически падать на 3-4 км в сутки. Баллистикам это было не понятно. Прогноз движения космического объекта на базе того уровня знаний не мог объяснить катастрофического падения высоты перицентра. Эта задача была решена ИПМ АН СССР.

После баллистических расчётов и определения динамических характеристик манёвров была разработана программа проведения эксперимента. Баллистики добились понимания ситуации, и управленцы начали спасать космический аппарат. Несмотря на все сложности, задача была выполнена, и перицентр орбиты «Луны-12» подняли до 70 км.

Успешно проведённые научные исследования уточнили и расширили ранее полученные сведения о Луне и окололунном пространстве.

«Луна-12» в течение года давала ценнейшую информацию о характеристиках гравитационного поля Луны, которая в ближайшем будущем оказалась необходимой при разработке новой серии ЛКА с использованием новой радиосистемы для прецизионных траекторных измерений.

На «Луне-12» были продолжены эксперименты с экспериментальным редукторным узлом «Р-1» и блоком автоматики (в суммарном исчислении около 26 часов).

Установленными на «Луне - 10» и «Луне-12» гамма-спектрометрами впервые проведены измерения содержания естественных радиоактивных элементов и определены типы пород, залегающих на лунной поверхности. Эти исследования заслуженно вошли в историю мировой науки.

Кстати, станция «Lunar Orbiter 1», запущенная PH «Атлас-Анджена Д» 10.08.1966 г., стала первым американским ИСЛ 14.08.1966 г. Он сфотографировал 9 участков поверхности Луны с расстояния около 60 км. Однако неисправность одной из камер сделала снимки не пригодными для использования. Станция 29.08.1966 г. сошла с орбиты и упала на обратной стороне Луны.

Станция «Lunar Orbiter 2» (её запуск состоялся 06.11.1966 г.) вышла на орбиту спутника Луны 10.11.1966 г., сфотографировала места предполагаемых посадок кораблей «Apollo», место падения «Ranger-8», сошла с орбиты 11.10.1967 г. и упала на Луну. На Земле были получены 211 снимков и 206 стереопар.

Фотографирование мест посадки, исследование гравитационного поля и окололунной обстановки продолжила станция «Lunar Orbiter 3» (старт 05.02.1967), вышедшая на орбиту ИСЛ 08.02.1967 г. Было передано на Землю 182 стереопары из 211. Спутник упал на Луну 09.10.1967 г.

Для глобальной съёмки поверхности Луны на орбиту её спутника 08.05.1967 г. вышла станция «Lunar Orbiter 4» (старт 04.05.1967). Было сфотографировано 99 % видимого полушария, в т.ч. впервые получены снимки района Южного полюса. 06.10.1967г. спутник упал на Луну.

Станция «Lunar Orbiter 5» (старт 01.08.1967, ИСЛ с 05.08.1967) использовалась как цель слежения. Она передала 212 стереопар, довела снятую площадь до более 99 % и завершила программу фотографирования мест посадок для будущих пилотируемых экспедиций. Упала на Луну 31.01.1968 г.

Отечественная программа по мягкой посадке продолжалась.

21 декабря 1966 г. в 13 ч 17 мин 8 с стартовала PH с «Луной-13», которая 24 декабря в 21 ч 01 мин совершила посадку примерно в четырёхстах километрах от места нахождения «Луны-9», в западной окраины Океана Бурь с координатами 18°52'с.ш. и 62°04'з.д.

«Луна-13» по конструкции и массе была близка к «Луне-9», имела аналогичный комплекс для мягкой посадки и фототелевизионную систему обзора и передачи изображения на Землю. Дополнительно были установлены прибор для регистрации корпускулярного излучения КС-17МА и прибор для измерения интегрального теплового потока радиации от поверхности Луны, созданные в НИИЯФ МГУ. В испарительной системе терморегулирования для исключения замерзания воды (её запас увеличили до 3,7 литра) поплавковый регулятор заменили на биметаллический.

Однако основная цель запуска «Луны-13» состояла в исследовании плотности поверхностного слоя лунного реголита - дисперсного грунта, подверженного за миллионы лет воздействию метеоритов, солнечной и космической радиаций [22].

Определение механической прочности реголита проводились с помощью установленных на выносных механизмах грунтомера-пенетрометра ВГ-1 (разработка ОКБ-301) и радиационного плотномера РП (НИИ оснований и подземных сооружений совместно с ОКБ-301). Их «Луна-13» впервые доставила на Луну. Механизмы выноса позволили установить эти приборы на расстоянии 1,5м от места прилунения. Конический наконечник из титана под воздействием порохового реактивного двигателя, развивавшего в течение секунды усилие в 7кг, внедрялся в поверхность грунта, а сопротивление пенетрации измерялось динамографом ДС-1 «Ястреб» (СНИИП МОМ). Радиационный плотномер состоял из источника гамма-излучений, счётчика гамма-квантов и защитного экрана. Реголит облучался гамма-квантами, счётчик измерял интенсивность рассеянного потока, который был пропорционален плотности грунта. Результаты замеров - это в основном научная информация, но она также была нужна и конструкторам, приступившим к проектированию луноходов.

Рис. 30. «Луна-13»

Симферопольский ЦДКС принял пять панорам лунного ландшафта, снятых при различных высотах Солнца над горизонтом: 6,19, 32 и 38 градусов. Панорама, переданная 26.12.1966 г. на Землю «Луной-13», приведена на рис. Изучение панорам подтвердило данные, переданные «Луной-9».

Рис. 31. Панорама лунной поверхности, переданная «Луной-13»