17 ноября 1970 года - "Луноход-1"
17 ноября 1970 года советская автоматическая межпланетная станция "Луна-17" (Е-8 № 203) с первым в мире планетоходом "Луноход-1" (аппарат 8ЕЛ № 203) на борту успешно прилунилась в Море Дождей. "Луноход-1" съехал на лунный грунт и приступил к работе.
Аппарат "Луноход-1" предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта. Оборудование "Лунохода" включало: две телекамеры, четыре панорамных телефотометра, рентгеновский флуоресцентный спектрометр, рентгеновский телескоп, одометр (прибор для измерения количества оборотов колеса) и пенетрометр (прибор для измерения сопротивления материалов), детектор радиации, лазерный рефлектор.
АМС "Луна-17" с установленным самоходным аппаратом "Луноход-1" в сборочном цехе Машиностроительного завода №301 им. Лавочкина (сейчас - Научно-производственное объединение им. Лавочкина)
В течение первых трёх месяцев запланированной работы помимо изучения поверхности аппарат выполнял ещё и прикладную программу, в ходе которой отрабатывал поиск района посадки лунной кабины (выполнена успешно). Луноход проработал на Луне в три раза больше своего первоначально рассчитанного ресурса (10,5 месяцев вместо запланированных трёх). Суммарная длительность активного существования Лунохода составила 301 сутки 06 ч 37 мин. За время нахождения на поверхности Луны "Луноход-1" проехал 10540 м, обследовав площадь в 80000 квадратных метров, передал на Землю 25 тысяч фотографий и 211 лунных панорам. Прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведён его химический анализ. С помощью установленного на луноходе отражателя удалось измерить расстояние от Земли до Луны с точностью до 3 м.
Одна из панорам, переданных "Луноходом-1" (ОЧЕНЬ кликабельно). Наследил изрядно :-)
Хроника работы "Лунохода-1":
"[...]Автоматическая станция "Луна-17" с "Луноходом-1" на борту была запущена 10 ноября в 17 часов 44 минуты. Её вывели на орбиту ИСЗ, а затем, используя двигатели последней ступени ракеты-носителя, направили к Луне. Проведённые 12 и 14 ноября коррекции траектории и операция торможения позволили 15 ноября вывести станцию на селеноцентрическую орбиту со следующими параметрами: высота над поверхностью Луны - 85 км; наклонение орбиты к плоскости лунного экватора - 141 градус; период обращения вокруг Луны - 1 час 56 минут. В дальнейшем путём сложного маневрирования станции в окололунном пространстве была сформирована предпосадочная эллиптическая орбита с высотой в периселии 19 км. 17 ноября в 6 час 41 мин был включен тормозной двигатель, и станция, совершив манёвры, аналогичные манёврам АС "Луна-16", в 6 час 47 мин мягко прилунилась в прибрежном районе западной части Моря Дождей, в точке с селенографическими координатами: 38 градусов 17 минут северной широты и 35 градусов западной долготы. В 9 час 28 мин "Луноход-1" съехал по трапу с посадочной платформы и приступил к выполнению программы научно-технических исследований и экспериментов.
Программа предусматривала: проведение испытаний и отработку лунной транспортной системы; приобретение опыта дистанционного управления самоходным аппаратом с помощью экипажа, находящегося на Земле; изучение топографических и селенолого-морфологических особенностей района прилунения аппарата; исследование химического состава и физико-механических свойств лунного грунта; изучение радиационной обстановки на участке полёта Земля - Луна, в окололунном пространстве и на поверхности Луны; исследование интенсивности и углового распределения внегалактического рентгеновского излучения и рентгеновского излучения из Вселенной от отдельных источников; лазерную локацию Луны.
Топографическое изучение местности выполнялось на основе телевизионных панорам и снимков лунного ландшафта и данных о длине пройденного пути, курсе, крене и дифференте лунохода во время движения. Для проведения научных исследований на лунной поверхности "Луноход-1" был оборудован следующим комплексом приборов: спектрометрическим прибором для анализа химического состава лунного грунта, пенетрометром для исследования его механических свойств, радиометрической аппаратурой, рентгеновским телескопом и уголковым светоотражателем для лазерной локации Луны, разработанным и изготовленным во Франции.
Для экспериментов по лазерной локации Луны используются два комплекса наземной лазерно-локационной аппаратуры. Один комплекс был создан советскими учёными и инженерами и установлен на оптическом телескопе диаметром 2,6 м Крымской астрофизической обсерватории АН СССР. Другой был разработан и изготовлен французскими учёными и инженерами и установлен на телескопе диаметром 1,05 м, расположенном в обсерватории Пик-дю-Миди в Пиринеях.
Западная часть Моря Дождей, где совершила посадку станция "Луна-17", представляет собой полого-волнистую равнину, на которой выделяется система пологих грядообразных возвышенностей с относительными высотами до 200-400 м. Полого-волнистый характер местности в этом районе был подтверждён данными, полученными высотомерной аппаратурой станции "Луна-17" на этапе спуска. Анализ телевизионных изображений местности и параметров движения лунохода в районе места прилунения показал, что "Луна-17" совершила посадку на внутреннем склоне кратерообразной котловины поперечником порядка 150-200 м. Точка посадки находится в западной части котловины, примерно на середине внутреннего склона.
Операторы Лунохода за работой
В первом сеансе движения "Луноход-1" спустился с посадочной ступени по восточному трапу и продвинулся в восточном направлении на 20 м. Движение происходило вниз по склону крутизной 5-6 градусов. На панораме, показанной на рис., видна колея на поверхности Луны, проложенная "Луноходом-1", и посадочная ступень станции. В местах разворота лунохода колёса сгребали грунт, и на панораме видна комковатая структура грунта. Мелкие камни, видимые на панораме, имеют, по всей вероятности, насыпное происхождение.
Панорама, снятая "Луноходом-1" - вид на посадочную платформу АМС "Луна-17" (кликабельно)
Во втором сеансе движения "Луноход-1" двигался в юго-восточном направлении и прошел в общей сложности 96 м. Луноход подошел к кратеру диаметром свыше 20 м. Вокруг кратера наблюдался обильный вывал камней остроугольной формы с размерами до 0,5 м. К югу в 4-5 м от места остановки на кромке небольшого кратера (диаметр около 4 м) был обнаружен камень необычной формы - призма пяти- и шестиугольного сечения, лежащая на длинной боковой грани; длина призмы 30-35 см, поперечник сечения 5-10 см, грани - плоские.
В третьем сеансе движения луноход прошёл в юго-восточном направлении свыше 50 м. И если во втором сеансе он прошёл самую низкую точку маршрута первого лунного дня (ниже точки посадки станции примерно на 2-3 м), то в третьем сеансе движения луноход достиг уровня примерно на 1-2 м выше точки посадки станции. Продвинувшись затем дважды на небольшое расстояние, луноход остановился вблизи от бровки кратера, в котором "Луна-17" совершила посадку. За время первого этапа движения по лунной поверхности луноход прошёл 197 м. 24 ноября в Море Дождей наступила ночь, в период которой луноход находился в стационарном положении. 5 и 6 декабря при приближении утреннего терминатора к району стоянки самоходного аппарата были проведены эксперименты по лазерной локации. Наземной аппаратурой Крымской астрофизической обсерватории АН СССР были посланы в сторону Луны и зарегистрированы чёткие отражённые сигналы от лазерного отражателя "Лунохода-1". Аналогичный эксперимент выполнялся французскими учёными в обсерватории Пик-дю-Миди.
С наступлением лунного дня 10 декабря "Луноход-1" покинул место стоянки и начал движение в южном направлении. Предстояло провести изучение лунной поверхности на трассе протяжённостью около полутора километров. На пути лунохода попадалось много кратеров и камней; одни из этих препятствий он преодолевал, другие обходил. В период лунного полдня с 14 по 17 декабря самоходный аппарат проводил исследования и эксперименты, находясь в стационарном положении, затем он опять начал движение на юг. В сеансе связи 20 декабря луноход встретил кратер диаметром около 100 м и глубиной 8-10 м и подверг его тщательному исследованию. В сеансах связи 22 и 23 декабря били выполнены все операции по подготовке аппарата к лунной ночи, которая наступила 24 декабря 1970 г. и продолжалась до 9 января 1971 г. В этот период луноход находился в стационарном положении. За второй лунный день "Луноход-1" преодолел расстояние в 1522 м, 1370 м отделяло его от посадочной платформы.
Одна из панорам, переданных луноходом (кликабельно)
За 35 суток функционирования лунохода, включавших два периода активной работы в условиях лунного дня и лунную ночь, был получен большой объём информации о работе систем и агрегатов самоходного аппарата, его шасси, о результатах исследований Луны и космического пространства. За 14 сеансов радиосвязи, в которых аппарат передвигался и маневрировал на лунной поверхности, было пройдено 1719 м. Движение по весьма сложному рельефу с препятствиями в виде кратеров, камней, подъёмов и спусков показало хорошую проходимость и манёвренность лунохода. В процессе его работы получено несколько десятков изображений различных участков лунного ландшафта. По трассе движения постоянно проводились исследования физико-механических свойств поверхностного слоя. С помощью спектрометра определялось в нескольких районах содержание основных химических элементов, образующих лунную породу. Проводились также исследования космических лучей, регулярно измерялись фон внегалактического рентгеновского излучения и рентгеновское излучение из Вселенной от отдельных источников".
"В ночь на 8 января был проведён сеанс связи с аппаратом и началось выполнение программы третьего лунного дня. Одной из основных задач этого периода являлось выведение лунохода в точку с заданными селенографическими координатами- к месту посадки автоматической станции "Луна-17". Предстояло оценить точность и надёжность навигационной системы и проверить методы навигации, дистанционного управления и вождения лунохода. Самоходный аппарат двигался к посадочной ступени по новой трассе. Общее направление движения было на северо-запад. Текущие координаты аппарата определялись с помощью бортовых навигационных приборов и периодически уточнялись по положению Солнца и Земли. Это обеспечило выведение аппарата в расчётную точку и в заданное время. В течение третьего лунного дня был пройден путь длиной 1936 м. С наступлением 21 января лунной ночи луноход вновь находился в стационарном положении, а 7 февраля начал движение на север, в направлении мыса Гераклида. К 19 февраля запланированная трёхмесячная программа научно-технических исследований и экспериментов была выполнена полностью. За 4 лунных дня самоходная лаборатория преодолела расстояние в 5228 м. Анализ состояния и работы бортовых систем показал возможность продолжения активного функционирования автоматического аппарата на лунной поверхности. С этой целью была составлена дополнительная программа работы лунохода. Успешное функционирование космического аппарата продолжалось 10,5 месяцев и завершилось 4 октября. Прекращение активной работы "Лунохода-1" было вызвано выработкой ресурсов его изотопного источника тепла, что привело к понижению температуры внутри аппарата в течение 11-й лунной ночи с 15 по 30 сентября.
При выполнении научных исследований и инженерно-конструкторских испытаний самоходный автоматический аппарат прошел расстояние, равное 10 540 м, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80 000 кв. м. Для этого с помощью телевизионных систем аппарата было получено более 200 панорам и свыше 20 000 снимков лунного ландшафта. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведен анализ химического состава.
Одна из панорам, переданных луноходом (кликабельно). Левее центра фотографии виден его же след.
В итоге обследования луноходом района посадки автоматической станции "Луна-17" были построены: топографическая схема трассы в масштабе 1 : 1000, уточнённые схемы отдельных участков в масштабе 1 : 200, топографические планы отдельных участков в масштабе 1 : 100, полученные стереофотографическим методом, высотные профили трассы и характерных кратеров.
[...]Экспресс-анализ химического состава лунного грунта по трассе движения "Лунохода-1" производился спектрометрической аппаратурой. При её функционировании специальный изотопный источник облучал исследуемый участок поверхности Луны рентгеновскими лучами, ионизируя атомы различных элементов, которые входят в состав лунного грунта. При этом возникали ответные рентгеновские излучения, энергия которых строго соответствует тому или иному химическому элементу. Регистрация ответного излучения и измерения его энергии позволили определить, какие элементы подверглись облучению и каково их содержание в грунте. Химический состав лунного грунта исследовался во многих местах с характерными геолого-морфологическими особенностями. Изучались ненарушенная поверхность, кратеры разных возрастов (в т. ч. отдельные детали кратеров: дно, склоны, валы), породы, лежащие на глубине ~10 см, которые обнажались при специальных манёврах лунохода, а также отдельные камни. Наряду с этим проведено комплексное изучение ряда участков лунной поверхности: на одном и том же участке определялись как физико-механические свойства, так и химический состав. В результате исследований химического состава определены вариации в содержании алюминия, кальция, кремния, железа, титана и других элементов. Полученные данные подтверждают общее представление о происхождении реголита вследствие дробления пород в основном базальтового состава.
Физико-механические свойства лунного грунта определялись несколькими методами: внедрением конусно-лопастного штампа в грунт с последующим поворотом, измерением взаимодействия колес "Лунохода-1" с грунтом и по анализу изображений его следов. Использование одновременно нескольких способов получения информации позволило достаточно детально судить о свойствах лунного грунта. По всей трассе движения лунохода грунт представляет собой мелкозернистый материал, обладающий заметными силами сцепления. По гранулометрическому составу и особенностям поведения нет существенных отличий от грунта в местах посадки других космических аппаратов, в т. ч. автоматической станции "Луна-16". Мелкозернистый слой грунта в основном имеет глубину не менее 50-100 мм и достаточно однороден по глубине. Самый верхний слой грунта представляет собой рыхлый, пылевидный, легко деформируемый материал. Несущая способность грунта, определенная по внедрению штампа, находится в пределах от 0,2 до 1,0 кг/кв. см, сопротивление вращательному срезу - от 0,02 до 0,09 кг/кв. см. Наиболее распространены величины несущей способности, равной 0,34 кг/кв. см, и сопротивления вращательному срезу - 0,048 кг/кв. см. С глубиной показатели механических свойств грунта возрастают. При повторном углублении штампа наблюдалась хорошая уплотняемость верхнего слоя с увеличением несущей способности. Механические свойства различных лунных образований меняются в широких пределах. Наряду с достаточно прочными камнями встречаются комки, состоящие из слипшегося материала и имеющие малую прочность.
Научная аппаратура для изучения космических лучей солнечного и галактического происхождения, контроля радиационной обстановки на траектории перелёта станции "Луна-17" и регистрации радиоактивности на поверхности Луны во время работы самоходного аппарата была настроена на регистрацию протонов, электронов и альфа-частиц различных энергий главным образом в тех энергетических диапазонах, которые недоступны для исследования с Земли из-за экранирующего действия её атмосферы. Часть счётчиков была расположена под различными углами к оси лунохода, что позволяло не только измерить интенсивность потока частиц, определить их энергетический спектр, оценить состав космических лучей, но и выяснить характер углового распределения потоков, т. е. направления подхода частиц к Луне.
На траектории перелёта к Луне радиометрическая аппаратура с самого начала полета автоматической станции "Луна-17" зарегистрировала поток протонов с энергией 1-5 Мэв, на два порядка превышающий фоновый поток частиц в межпланетном пространстве. За четыре дня полёта к Луне интенсивность понизилась примерно в 5 раз. В это же время регистрировалось медленное восстановление интенсивности галактических космических лучей. Последующий анализ с привлечением солнечных данных и данных об интенсивности протонов той же энергии, полученных аналогичной аппаратурой на автоматической станции "Венера-7", показал, что регистрировалась последняя фаза спада интенсивности большого возрастания солнечных протонов, вызванного мощной протонной солнечной вспышкой, происшедшей 5 ноября 1970 г. После посадки автоматической станции "Луна-17" на поверхность Луны интенсивность галактических космических лучей уменьшилась примерно в 2 раза по сравнению с уровнем, регистрировавшимся во время полёта. Это свидетельствует об экранировании радиометра от изотропного потока галактических космических лучей телом Луны и подтверждает выводы о низкой радиоактивности поверхностного слоя Луны, сделанные ранее в результате полётов автоматических станций серии "Луна". Во время первого лунного дня на поверхности Луны с 17 по 20 ноября 1970 г. было зарегистрировано возрастание интенсивности в 3 раза от уровня значительного (как и на участке перелёта) фона, что связано с солнечными вспышками, происшедшими в этот период. 12 декабря 1970 г. началось значительное возрастание интенсивности протонов с энергией 1-5 Мэв. 13 декабря оно достигло максимума, превысив уровень фона примерно в 10^4 раза. Интенсивность в максимуме составляла 1,3·10^3 см^-2·сек^-1·стер^-1 для протонов с энергией 1-5 Мэв. В конце дня 14 декабря интенсивность резко уменьшилась примерно на 2 порядка, после чего медленно убывала в течение последующих 8 дней. Возрастание интенсивности солнечных космических лучей было вызвано серией вспышек, происшедших на Солнце 10 и 11 декабря.
Восход Солнца на Луне
Рентгеновский телескоп, установленный на "Луноходе-1", позволил провести исследование космического рентгеновского фона и дискретных рентгеновских источников. Он включал в себя два пропорциональных счётчика рентгеновских фотонов для области спектра 2-10Ằ. Перед счётчиками установлены коллиматоры, ограничивающие поле зрения каждого счётчика конусом с углом раствора около 3 градусов. Оси счётчиков были направлены в местный зенит при горизонтальном расположении лунохода. Перед входным окном одного из счётчиков помещался фильтр, непрозрачный для исследуемой области рентгеновского излучения. Вследствие этого один из счётчиков регистрировал космическое рентгеновское излучение вместе с фоном космических частиц, а второй счётчик - только фон частиц и являлся контрольным. При вращении Луны вокруг оси поле зрения телескопа скользило по небесной сфере. За 18-20 час телескоп поворачивался на 9-10 градусов. Наблюдения рентгеновского излучения проводились во время стоянок лунохода. Время одной экспозиции составляло 6 часов. В итоге была просканирована полоса на небесной сфере, пересекающая плоскость галактики в области созвездия Лебедь. Результаты измерений рентгеновского фона хорошо согласуются с предыдущими данными. Вклад галактики в рентгеновский фон весьма мал. Наблюдались дискретные рентгеновские источники.
Прибор для лазерной локации Луны, изготовленный во Франции и установленный на "Луноходе-1" представляет собой специальный светоотражатель, состоящий из 14 трёхгранных призм со стороной грани, равной 10 см. Прямые углы между гранями были выдержаны с точностью до десятых долей угловых секунд. Успешные эксперименты, проведённые в Советском Союзе и во Франции, позволили получить независимые высокоточные измерения параметров системы Земля - Луна: в первых же опытах расстояние до лазерного отражателя было измерено с ошибкой, не превышающей ±3 м." - Из Ежегодников БСЭ за 1971 и 1972 гг.
Очень интересный фильм 1971 года о первом луноходе:
продолжение:
Плюс несколько ссылок:
Панорамы Луны, переданные "Луноходом-1" - много, очень много! И в высоком качестве;
АМС "Луна-17" и "Луноход-1" на сайте НПО им. Лавочкина;
Хроника работы Луноходов - очень интересны воспоминания участников программы;
"Лунная колея" - отличная подборка архивных документов, фотографий, иллюстраций, плюс документальное кино по первому луноходу;
"Полвека на Луне" и "Управлять с дистанции 384 тысячи километров" - ещё о первом луноходе на сайте госкорпорации "Роскосмос";
Лунные зонды СССР.
PS Опыт работы с "Луноходом-1" был учтён, и "Луноход-2", приступивший к работе на Луне 16 января 1973 года, за 4 месяца работы прошёл уже более 42 км, в 4 раза больше "Лунохода-1" (рекорд до 2015 года).
Аппарат "Луноход-1" предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта. Оборудование "Лунохода" включало: две телекамеры, четыре панорамных телефотометра, рентгеновский флуоресцентный спектрометр, рентгеновский телескоп, одометр (прибор для измерения количества оборотов колеса) и пенетрометр (прибор для измерения сопротивления материалов), детектор радиации, лазерный рефлектор.
АМС "Луна-17" с установленным самоходным аппаратом "Луноход-1" в сборочном цехе Машиностроительного завода №301 им. Лавочкина (сейчас - Научно-производственное объединение им. Лавочкина)
В течение первых трёх месяцев запланированной работы помимо изучения поверхности аппарат выполнял ещё и прикладную программу, в ходе которой отрабатывал поиск района посадки лунной кабины (выполнена успешно). Луноход проработал на Луне в три раза больше своего первоначально рассчитанного ресурса (10,5 месяцев вместо запланированных трёх). Суммарная длительность активного существования Лунохода составила 301 сутки 06 ч 37 мин. За время нахождения на поверхности Луны "Луноход-1" проехал 10540 м, обследовав площадь в 80000 квадратных метров, передал на Землю 25 тысяч фотографий и 211 лунных панорам. Прибор оценки проходимости отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведён его химический анализ. С помощью установленного на луноходе отражателя удалось измерить расстояние от Земли до Луны с точностью до 3 м.
Одна из панорам, переданных "Луноходом-1" (ОЧЕНЬ кликабельно). Наследил изрядно :-)
Хроника работы "Лунохода-1":
"[...]Автоматическая станция "Луна-17" с "Луноходом-1" на борту была запущена 10 ноября в 17 часов 44 минуты. Её вывели на орбиту ИСЗ, а затем, используя двигатели последней ступени ракеты-носителя, направили к Луне. Проведённые 12 и 14 ноября коррекции траектории и операция торможения позволили 15 ноября вывести станцию на селеноцентрическую орбиту со следующими параметрами: высота над поверхностью Луны - 85 км; наклонение орбиты к плоскости лунного экватора - 141 градус; период обращения вокруг Луны - 1 час 56 минут. В дальнейшем путём сложного маневрирования станции в окололунном пространстве была сформирована предпосадочная эллиптическая орбита с высотой в периселии 19 км. 17 ноября в 6 час 41 мин был включен тормозной двигатель, и станция, совершив манёвры, аналогичные манёврам АС "Луна-16", в 6 час 47 мин мягко прилунилась в прибрежном районе западной части Моря Дождей, в точке с селенографическими координатами: 38 градусов 17 минут северной широты и 35 градусов западной долготы. В 9 час 28 мин "Луноход-1" съехал по трапу с посадочной платформы и приступил к выполнению программы научно-технических исследований и экспериментов.
Программа предусматривала: проведение испытаний и отработку лунной транспортной системы; приобретение опыта дистанционного управления самоходным аппаратом с помощью экипажа, находящегося на Земле; изучение топографических и селенолого-морфологических особенностей района прилунения аппарата; исследование химического состава и физико-механических свойств лунного грунта; изучение радиационной обстановки на участке полёта Земля - Луна, в окололунном пространстве и на поверхности Луны; исследование интенсивности и углового распределения внегалактического рентгеновского излучения и рентгеновского излучения из Вселенной от отдельных источников; лазерную локацию Луны.
Топографическое изучение местности выполнялось на основе телевизионных панорам и снимков лунного ландшафта и данных о длине пройденного пути, курсе, крене и дифференте лунохода во время движения. Для проведения научных исследований на лунной поверхности "Луноход-1" был оборудован следующим комплексом приборов: спектрометрическим прибором для анализа химического состава лунного грунта, пенетрометром для исследования его механических свойств, радиометрической аппаратурой, рентгеновским телескопом и уголковым светоотражателем для лазерной локации Луны, разработанным и изготовленным во Франции.
Для экспериментов по лазерной локации Луны используются два комплекса наземной лазерно-локационной аппаратуры. Один комплекс был создан советскими учёными и инженерами и установлен на оптическом телескопе диаметром 2,6 м Крымской астрофизической обсерватории АН СССР. Другой был разработан и изготовлен французскими учёными и инженерами и установлен на телескопе диаметром 1,05 м, расположенном в обсерватории Пик-дю-Миди в Пиринеях.
Западная часть Моря Дождей, где совершила посадку станция "Луна-17", представляет собой полого-волнистую равнину, на которой выделяется система пологих грядообразных возвышенностей с относительными высотами до 200-400 м. Полого-волнистый характер местности в этом районе был подтверждён данными, полученными высотомерной аппаратурой станции "Луна-17" на этапе спуска. Анализ телевизионных изображений местности и параметров движения лунохода в районе места прилунения показал, что "Луна-17" совершила посадку на внутреннем склоне кратерообразной котловины поперечником порядка 150-200 м. Точка посадки находится в западной части котловины, примерно на середине внутреннего склона.
Операторы Лунохода за работой
В первом сеансе движения "Луноход-1" спустился с посадочной ступени по восточному трапу и продвинулся в восточном направлении на 20 м. Движение происходило вниз по склону крутизной 5-6 градусов. На панораме, показанной на рис., видна колея на поверхности Луны, проложенная "Луноходом-1", и посадочная ступень станции. В местах разворота лунохода колёса сгребали грунт, и на панораме видна комковатая структура грунта. Мелкие камни, видимые на панораме, имеют, по всей вероятности, насыпное происхождение.
Панорама, снятая "Луноходом-1" - вид на посадочную платформу АМС "Луна-17" (кликабельно)
Во втором сеансе движения "Луноход-1" двигался в юго-восточном направлении и прошел в общей сложности 96 м. Луноход подошел к кратеру диаметром свыше 20 м. Вокруг кратера наблюдался обильный вывал камней остроугольной формы с размерами до 0,5 м. К югу в 4-5 м от места остановки на кромке небольшого кратера (диаметр около 4 м) был обнаружен камень необычной формы - призма пяти- и шестиугольного сечения, лежащая на длинной боковой грани; длина призмы 30-35 см, поперечник сечения 5-10 см, грани - плоские.
В третьем сеансе движения луноход прошёл в юго-восточном направлении свыше 50 м. И если во втором сеансе он прошёл самую низкую точку маршрута первого лунного дня (ниже точки посадки станции примерно на 2-3 м), то в третьем сеансе движения луноход достиг уровня примерно на 1-2 м выше точки посадки станции. Продвинувшись затем дважды на небольшое расстояние, луноход остановился вблизи от бровки кратера, в котором "Луна-17" совершила посадку. За время первого этапа движения по лунной поверхности луноход прошёл 197 м. 24 ноября в Море Дождей наступила ночь, в период которой луноход находился в стационарном положении. 5 и 6 декабря при приближении утреннего терминатора к району стоянки самоходного аппарата были проведены эксперименты по лазерной локации. Наземной аппаратурой Крымской астрофизической обсерватории АН СССР были посланы в сторону Луны и зарегистрированы чёткие отражённые сигналы от лазерного отражателя "Лунохода-1". Аналогичный эксперимент выполнялся французскими учёными в обсерватории Пик-дю-Миди.
С наступлением лунного дня 10 декабря "Луноход-1" покинул место стоянки и начал движение в южном направлении. Предстояло провести изучение лунной поверхности на трассе протяжённостью около полутора километров. На пути лунохода попадалось много кратеров и камней; одни из этих препятствий он преодолевал, другие обходил. В период лунного полдня с 14 по 17 декабря самоходный аппарат проводил исследования и эксперименты, находясь в стационарном положении, затем он опять начал движение на юг. В сеансе связи 20 декабря луноход встретил кратер диаметром около 100 м и глубиной 8-10 м и подверг его тщательному исследованию. В сеансах связи 22 и 23 декабря били выполнены все операции по подготовке аппарата к лунной ночи, которая наступила 24 декабря 1970 г. и продолжалась до 9 января 1971 г. В этот период луноход находился в стационарном положении. За второй лунный день "Луноход-1" преодолел расстояние в 1522 м, 1370 м отделяло его от посадочной платформы.
Одна из панорам, переданных луноходом (кликабельно)
За 35 суток функционирования лунохода, включавших два периода активной работы в условиях лунного дня и лунную ночь, был получен большой объём информации о работе систем и агрегатов самоходного аппарата, его шасси, о результатах исследований Луны и космического пространства. За 14 сеансов радиосвязи, в которых аппарат передвигался и маневрировал на лунной поверхности, было пройдено 1719 м. Движение по весьма сложному рельефу с препятствиями в виде кратеров, камней, подъёмов и спусков показало хорошую проходимость и манёвренность лунохода. В процессе его работы получено несколько десятков изображений различных участков лунного ландшафта. По трассе движения постоянно проводились исследования физико-механических свойств поверхностного слоя. С помощью спектрометра определялось в нескольких районах содержание основных химических элементов, образующих лунную породу. Проводились также исследования космических лучей, регулярно измерялись фон внегалактического рентгеновского излучения и рентгеновское излучение из Вселенной от отдельных источников".
"В ночь на 8 января был проведён сеанс связи с аппаратом и началось выполнение программы третьего лунного дня. Одной из основных задач этого периода являлось выведение лунохода в точку с заданными селенографическими координатами- к месту посадки автоматической станции "Луна-17". Предстояло оценить точность и надёжность навигационной системы и проверить методы навигации, дистанционного управления и вождения лунохода. Самоходный аппарат двигался к посадочной ступени по новой трассе. Общее направление движения было на северо-запад. Текущие координаты аппарата определялись с помощью бортовых навигационных приборов и периодически уточнялись по положению Солнца и Земли. Это обеспечило выведение аппарата в расчётную точку и в заданное время. В течение третьего лунного дня был пройден путь длиной 1936 м. С наступлением 21 января лунной ночи луноход вновь находился в стационарном положении, а 7 февраля начал движение на север, в направлении мыса Гераклида. К 19 февраля запланированная трёхмесячная программа научно-технических исследований и экспериментов была выполнена полностью. За 4 лунных дня самоходная лаборатория преодолела расстояние в 5228 м. Анализ состояния и работы бортовых систем показал возможность продолжения активного функционирования автоматического аппарата на лунной поверхности. С этой целью была составлена дополнительная программа работы лунохода. Успешное функционирование космического аппарата продолжалось 10,5 месяцев и завершилось 4 октября. Прекращение активной работы "Лунохода-1" было вызвано выработкой ресурсов его изотопного источника тепла, что привело к понижению температуры внутри аппарата в течение 11-й лунной ночи с 15 по 30 сентября.
При выполнении научных исследований и инженерно-конструкторских испытаний самоходный автоматический аппарат прошел расстояние, равное 10 540 м, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80 000 кв. м. Для этого с помощью телевизионных систем аппарата было получено более 200 панорам и свыше 20 000 снимков лунного ландшафта. Более чем в 500 точках по трассе движения изучались физико-механические свойства поверхностного слоя грунта, а в 25 точках проведен анализ химического состава.
Одна из панорам, переданных луноходом (кликабельно). Левее центра фотографии виден его же след.
В итоге обследования луноходом района посадки автоматической станции "Луна-17" были построены: топографическая схема трассы в масштабе 1 : 1000, уточнённые схемы отдельных участков в масштабе 1 : 200, топографические планы отдельных участков в масштабе 1 : 100, полученные стереофотографическим методом, высотные профили трассы и характерных кратеров.
[...]Экспресс-анализ химического состава лунного грунта по трассе движения "Лунохода-1" производился спектрометрической аппаратурой. При её функционировании специальный изотопный источник облучал исследуемый участок поверхности Луны рентгеновскими лучами, ионизируя атомы различных элементов, которые входят в состав лунного грунта. При этом возникали ответные рентгеновские излучения, энергия которых строго соответствует тому или иному химическому элементу. Регистрация ответного излучения и измерения его энергии позволили определить, какие элементы подверглись облучению и каково их содержание в грунте. Химический состав лунного грунта исследовался во многих местах с характерными геолого-морфологическими особенностями. Изучались ненарушенная поверхность, кратеры разных возрастов (в т. ч. отдельные детали кратеров: дно, склоны, валы), породы, лежащие на глубине ~10 см, которые обнажались при специальных манёврах лунохода, а также отдельные камни. Наряду с этим проведено комплексное изучение ряда участков лунной поверхности: на одном и том же участке определялись как физико-механические свойства, так и химический состав. В результате исследований химического состава определены вариации в содержании алюминия, кальция, кремния, железа, титана и других элементов. Полученные данные подтверждают общее представление о происхождении реголита вследствие дробления пород в основном базальтового состава.
Физико-механические свойства лунного грунта определялись несколькими методами: внедрением конусно-лопастного штампа в грунт с последующим поворотом, измерением взаимодействия колес "Лунохода-1" с грунтом и по анализу изображений его следов. Использование одновременно нескольких способов получения информации позволило достаточно детально судить о свойствах лунного грунта. По всей трассе движения лунохода грунт представляет собой мелкозернистый материал, обладающий заметными силами сцепления. По гранулометрическому составу и особенностям поведения нет существенных отличий от грунта в местах посадки других космических аппаратов, в т. ч. автоматической станции "Луна-16". Мелкозернистый слой грунта в основном имеет глубину не менее 50-100 мм и достаточно однороден по глубине. Самый верхний слой грунта представляет собой рыхлый, пылевидный, легко деформируемый материал. Несущая способность грунта, определенная по внедрению штампа, находится в пределах от 0,2 до 1,0 кг/кв. см, сопротивление вращательному срезу - от 0,02 до 0,09 кг/кв. см. Наиболее распространены величины несущей способности, равной 0,34 кг/кв. см, и сопротивления вращательному срезу - 0,048 кг/кв. см. С глубиной показатели механических свойств грунта возрастают. При повторном углублении штампа наблюдалась хорошая уплотняемость верхнего слоя с увеличением несущей способности. Механические свойства различных лунных образований меняются в широких пределах. Наряду с достаточно прочными камнями встречаются комки, состоящие из слипшегося материала и имеющие малую прочность.
Научная аппаратура для изучения космических лучей солнечного и галактического происхождения, контроля радиационной обстановки на траектории перелёта станции "Луна-17" и регистрации радиоактивности на поверхности Луны во время работы самоходного аппарата была настроена на регистрацию протонов, электронов и альфа-частиц различных энергий главным образом в тех энергетических диапазонах, которые недоступны для исследования с Земли из-за экранирующего действия её атмосферы. Часть счётчиков была расположена под различными углами к оси лунохода, что позволяло не только измерить интенсивность потока частиц, определить их энергетический спектр, оценить состав космических лучей, но и выяснить характер углового распределения потоков, т. е. направления подхода частиц к Луне.
На траектории перелёта к Луне радиометрическая аппаратура с самого начала полета автоматической станции "Луна-17" зарегистрировала поток протонов с энергией 1-5 Мэв, на два порядка превышающий фоновый поток частиц в межпланетном пространстве. За четыре дня полёта к Луне интенсивность понизилась примерно в 5 раз. В это же время регистрировалось медленное восстановление интенсивности галактических космических лучей. Последующий анализ с привлечением солнечных данных и данных об интенсивности протонов той же энергии, полученных аналогичной аппаратурой на автоматической станции "Венера-7", показал, что регистрировалась последняя фаза спада интенсивности большого возрастания солнечных протонов, вызванного мощной протонной солнечной вспышкой, происшедшей 5 ноября 1970 г. После посадки автоматической станции "Луна-17" на поверхность Луны интенсивность галактических космических лучей уменьшилась примерно в 2 раза по сравнению с уровнем, регистрировавшимся во время полёта. Это свидетельствует об экранировании радиометра от изотропного потока галактических космических лучей телом Луны и подтверждает выводы о низкой радиоактивности поверхностного слоя Луны, сделанные ранее в результате полётов автоматических станций серии "Луна". Во время первого лунного дня на поверхности Луны с 17 по 20 ноября 1970 г. было зарегистрировано возрастание интенсивности в 3 раза от уровня значительного (как и на участке перелёта) фона, что связано с солнечными вспышками, происшедшими в этот период. 12 декабря 1970 г. началось значительное возрастание интенсивности протонов с энергией 1-5 Мэв. 13 декабря оно достигло максимума, превысив уровень фона примерно в 10^4 раза. Интенсивность в максимуме составляла 1,3·10^3 см^-2·сек^-1·стер^-1 для протонов с энергией 1-5 Мэв. В конце дня 14 декабря интенсивность резко уменьшилась примерно на 2 порядка, после чего медленно убывала в течение последующих 8 дней. Возрастание интенсивности солнечных космических лучей было вызвано серией вспышек, происшедших на Солнце 10 и 11 декабря.
Восход Солнца на Луне
Рентгеновский телескоп, установленный на "Луноходе-1", позволил провести исследование космического рентгеновского фона и дискретных рентгеновских источников. Он включал в себя два пропорциональных счётчика рентгеновских фотонов для области спектра 2-10Ằ. Перед счётчиками установлены коллиматоры, ограничивающие поле зрения каждого счётчика конусом с углом раствора около 3 градусов. Оси счётчиков были направлены в местный зенит при горизонтальном расположении лунохода. Перед входным окном одного из счётчиков помещался фильтр, непрозрачный для исследуемой области рентгеновского излучения. Вследствие этого один из счётчиков регистрировал космическое рентгеновское излучение вместе с фоном космических частиц, а второй счётчик - только фон частиц и являлся контрольным. При вращении Луны вокруг оси поле зрения телескопа скользило по небесной сфере. За 18-20 час телескоп поворачивался на 9-10 градусов. Наблюдения рентгеновского излучения проводились во время стоянок лунохода. Время одной экспозиции составляло 6 часов. В итоге была просканирована полоса на небесной сфере, пересекающая плоскость галактики в области созвездия Лебедь. Результаты измерений рентгеновского фона хорошо согласуются с предыдущими данными. Вклад галактики в рентгеновский фон весьма мал. Наблюдались дискретные рентгеновские источники.
Прибор для лазерной локации Луны, изготовленный во Франции и установленный на "Луноходе-1" представляет собой специальный светоотражатель, состоящий из 14 трёхгранных призм со стороной грани, равной 10 см. Прямые углы между гранями были выдержаны с точностью до десятых долей угловых секунд. Успешные эксперименты, проведённые в Советском Союзе и во Франции, позволили получить независимые высокоточные измерения параметров системы Земля - Луна: в первых же опытах расстояние до лазерного отражателя было измерено с ошибкой, не превышающей ±3 м." - Из Ежегодников БСЭ за 1971 и 1972 гг.
Очень интересный фильм 1971 года о первом луноходе:
Click to viewпродолжение:
Плюс несколько ссылок:
Панорамы Луны, переданные "Луноходом-1" - много, очень много! И в высоком качестве;
АМС "Луна-17" и "Луноход-1" на сайте НПО им. Лавочкина;
Хроника работы Луноходов - очень интересны воспоминания участников программы;
"Лунная колея" - отличная подборка архивных документов, фотографий, иллюстраций, плюс документальное кино по первому луноходу;
"Полвека на Луне" и "Управлять с дистанции 384 тысячи километров" - ещё о первом луноходе на сайте госкорпорации "Роскосмос";
Лунные зонды СССР.
PS Опыт работы с "Луноходом-1" был учтён, и "Луноход-2", приступивший к работе на Луне 16 января 1973 года, за 4 месяца работы прошёл уже более 42 км, в 4 раза больше "Лунохода-1" (рекорд до 2015 года).