Аннотация: Фанфик про Луноход от hcube. 07.07.2013
Задача хоть в чем-то, но опередить американцев, очевидно, стояла перед Шелепиным в полный рост, потому что, объявив курс на исследование Луны автоматами, СССР начал эти самые автоматы проектировать в три смены. И, конечно, директор НИИ Интел не остался в стороне от этого увлекательного процесса.
Про Луноходы я помнил только то, что они были. Поскольку программу свернули чуть не до моего рождения, о машинах я помнил только приблизительный внешний вид - черепашка на шести... или восьми? колесах. Вроде там еще реактор был. И третий Луноход, который в музее.
Зато, как и любой завсегдатай Интернет, я отлично был знаком с американской программой исследования Марса - в 2012 о пройденных километрах и преодоленных препятствиях рапортовали примерно так же, как в СССР - о повышении удоев и выплавки металла. Надо сказать, что хвалили программу не зря - при расчетном сроке эксплуатации в 6 месяцев, парочка марсоходов прожила на поверхности аж два марсианских года - 4 земных - и несмотря на обилие мелких неисправностей, продолжала накручивать на колеса марсианский грунт.
Примерный вид марсианских роверов я хорошо помнил - 6 колес на длинноходовой подвеске, широкие раскладные панели солнечных батарей, и торчащая вверх штанга панорамной камеры. Без, правда, конкретных размеров, помнил только, что запустили марсоход ракетой среднего класса Атлас-5, с российским ракетным двигателем на первой ступени.
Этот дизайн и взяли за основу советские луноходостроители, сочтя, что песчаная пустыня Марса не сильно отличается от такой же на Земле. Или Луне.
Конечно, шасси получилось упрощенным - все-таки, ни такой производственной базы, как у американцев, ни вычислительной техники такой мощности, в наличии не было. Но внешне оно оказалось весьма похожим, разве что от поворотных узлов на колесах отказались в пользу 'танкового' разворота, при котором все правые колеса крутились в одну, а левые - в другую сторону. И число колес также увеличили до 8 штук, мотивируя это тем, что при отказе какого-то колеса будет достаточно поднять его активной подвеской над уровнем грунта, и ехать на оставшихся.
Кстати, с вычислительной техникой неожиданно помогли... танкостроители. Оказалось, что вычислительный комплекс для управления танком, и вычислительный комплекс для управления луноходом - имеют очень много общего. То же самое дублирование, те же самые сложные условия эксплуатации... та же защита от всего и вся, включая взрыв ядерной бомбы в пределах прямой видимости.
Параллельно с Луноходом, на базе взлетной ступени теперь уже никуда не летящего ЛК, сделали посадочную платформу Е-8. Запускаться система должна была Протоном, в четырехступенчатой конфигурации, четвертую ступень представлял позаимствованный с Н-1 блок Д. Вроде бы, ракетостроители Челомея, разрабатывали под Протон разгонный блок на тех же компонентах топлива, что и сама ракета, но пока что - использовали что есть.
При испытаниях на околоземной орбите, запущенный Союзом посадочный комплекс успешно выдал тормозной импульс, и прикрепленная на него вместо Лунохода тонна балласта красиво сгорела в атмосфере над Тихим океаном. Посадку же на поверхность Луны, увы, в земных условиях было никак не отработать, поэтому было решено свернуть серию Лун, и заняться отработкой новой посадочной платформы.
Первый блин, как водится, вышел комом. РН отработала, разгонный блок отработал, посадочная ступень вышла на расчетную траекторию, и... пропала. Радиоконтакт прервался в ходе работы тормозного двигателя (станции, как и Луна-9, применяли схему 'прямой посадки', без выхода на орбиту Луны, это позволяло контролировать весь процесс посадки земными вычислительными средствами). По всей видимости, отказал радиовысотомер, потому что в телеметрии высота над грунтом отсутствовала вплоть до пропадания сигнала.
Производителя платформы наскипидарили, заставив установить два высотомера, мажоритировать их показания (благо, платформа получила единый с Луноходом бортовой вычислительный комплекс на аж трех микропроцессорных блоках, причем с дополнительными средствами управления и контроля через низкоскоростной всенаправленный канал - мои записки о потерянном из-за отсутствия такого, Фобос-Грунте, также дошли до руководства космической отрасли), и выбирать из них наиболее достоверные.
Платформу несколько раз сбросили в казахской степи с вертолета на парашуте, просмотрев работу вычислительного комплекса. Вроде бы все работало, и даже выдавало корректные команды на включение двигателей и изменение их тяги, в зависимости от высоты и скорости сближения с поверхностью.
Второму луннику также не повезло. Взорвался разгонный блок при включении двигателя. Как ни странно, вычислительный комплекс выжил - диагностика показала работоспособность двух из трех бортовых вычислителей. Команды по низкоскоростному каналу на развертывание солнечных батарей и панорамной камеры также прошли успешно, но через трое суток, из-за невозможности поддерживать ориентацию на Солнце, аккумуляторы сели, и аппарат также был потерян.
Теперь выволочку получили разработчики разгонного блока, а Челомею ушло указание ускорить разработку собственного разгонного блока повышенной энергетики, на базе второй ступени новой МБР УР-100. Конечно, с другими баками, того же диаметра что на Протоне, и с другой управляющей электроникой, от МБР оставался только двигатель.
Наконец, третий раз оказался успешным - Бог троицу любит, хотя члены ЦК его существование и не признают. РН успешно ушла со старта, разгонник успешно отработал, посадочная ступень успешно села, и станция успешно перешла в рабочее положение, развернув СБ, радиаторы, штангу панорамной камеры, и антенну для высокоскоростной связи с Землей. За несколько месяцев, вся окрестность точки посадки была отснята с максимальным разрешением, которое мог дать варифокальный объектив панорамной камеры, что позволило собрать из снимков панораму с невиданным по тем временам разрешением 15000х1500 точек. Многократная съемка и наложение кадров позволила отстроиться от помех на канале передачи, и добиться высокого качества изображения.
Тем временем, в КБ Лавочкина, закончили работу над полноценным шасси Лунохода. Машина была оснащена мощным вычислительным комплексом, изотопным генератором с системой жидкостного поддержания температуры начинки Лунохода, серебрянно-кадмиевыми аккумуляторами, солнечными батареями установочной мощностью в полкиловатта, термоэлектрическим генератором с приводом от изотопного генератора, мощностью еще в 300 ватт, сбросовым теплом которого как раз нагревалась электроника, шасси высокой проходимости с автоматической системой удержания горизонтали (которая использовала активную подвеску), двумя панорамными и двумя ходовыми камерами, при этом обе ходовые передавали стереокартинку напрямую, в реальном времени, а разнесенные почти на два метра панорамные - так же как на ранее испытанной станции, с накоплением кадра высокого разрешения в памяти БЦВМ. Луноход испытали в камере, имитирующей дневную (+150) и ночную (-100) поверхность Луны. В обоих случаях, система термостабилизации справлялась, перенаправляя на радиаторы большую или меньшую часть тепла реактора, так что систему признали годной для запуска.
7 ноября 1970 года, уже вполне отработанная РН Протон, снабженная новым челомеевским разгонным блоком повышенной энергетики, упершись в стартовую площадку 6 струями лилового пламени, вынесла на дорогу к Луне первый экземпляр серийного Лунохода. Прототип был оснащен по минимуму, чтобы оставить запас массы, и все равно - по сравнению со стационарной станцией, масса выросла почти вдвое - на поверхность Луны планировалось посадить примерно полтонны советского хайтеха. Видимо, магия коммунистических свершений сработала, потому что в ходе полета не случилось ни одного сбоя, перезагрузка по очереди всех трех вычислителей при прохождении радиационного пояса - не в счет. Станция успешно (хотя и несколько жестковато - скорость касания поверхности оказалась выше расчетной на 2 м/с) прилунилась, успешно раскрыла съездную аппарель, и Луноход успешно по ней скатился на поверхность, открыв тем самым новую страницу в исследовании небесных тел.
Машинка оказалась весьма удачной - несмотря на многочисленные отказы, она проработала на поверхности почти 4 года, к концу эксплуатации, перемещаясь на 5 выживших колесных блоках, 'поджав' остальные, вышедшие из строя, обломав о скалу одну из четырех консолей солнечных батарей, что снизило мощность на 20%, получив отказ одного и постоянные сбои второго вычислителя, и наконец, из-за недооценки пропускания тепла конструкцией, электроника порой перегревалась до сотни и охлаждалась до -20 градусов Цельсия - несмотря на работу системы термостабилизации на полной мощности. Луноход прошел по поверхности почти тысячу километров, побывал на месте посадки двух Сюрвейеров и Аполлона-12, и, в последней точке, был оставлен на вечную стоянку, за полной выработкой ходового ресурса (последние 50 километров преодолевались со скоростью менее 1 километра в час, притом что в начале эксплуатации, машина разгонялась до 6 километров по ровной поверхности).
Но он оказался не единственным представителем своей породы. Запуски Протонов с Луноходами продолжались по 2 раза в год вплоть до 1990 года, и по поверхности спутника порой ползало до 10 роботов, снабженных лазерными спектрометрами, буровыми установками, экспериментальными устройствами переработки реголита... да что только на эту платформу не цепляли, расширив шасси еще на один каток, полную массу до тонны, и увеличив суммарную мощность СБ и изотопного генератора до двух киловатт.
Еще надо упомянуть побочную ветвь, которая пошла от той самой, первой, посадочной платформы - систему возврата грунта. Первоначально, ее хотели сделать автономной, но видя успех программы Луноходов, провели парный запуск - возвратная платформа села на маяк посадочной платформы Лунохода-3, доставленный которой аппарат уже произвел к тому моменту пробное бурение в нескольких точках, а также собрал специальным манипулятором образцы лунных камней. Все это было загружено в люк взлетной капсулы, которая успешно вернулась на Землю, доставив лунный грунт почти одновременно с Аполлоном-11.