Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
217
а основной тормозной двигатель сбрасывался. Верньерные двигатели постепенно переводили движение аппарата на вертикаль, уменьшали скорость до
1,5 м/с на высоте 12 м и & -»,
поддерживали ее постоян- ^f» *
ной (реактивное ускорение *** - 4 *
в точности равнялось ускорению лунного притяжения 1,62 м/с2) до высоты 4 м, после чего выключались. Аппарат падал на поверхность, отклоняясь от вертикали не более чем на 5°, со скоростью от 3 до 5 м/с. Удар смягчался тремя ко-стылями-амортизато рами. Вся операция посадки продолжалась 2 мин. В момент посадки масса аппарата составляла примерно 270 кг, из которых на научную аппаратуру приходилось 68 кг.
Рассмотренные нами программы мягкой посадки на Луну соответствуют случаю так называемой прямой посадки, т. е. посадки, не сопровождающейся предварительным выходом на орбиту спутника Луны.
Посадки с окололунной орбиты будут рассмотрены в § 5 гл. 10 и § 5 гл. 12. Они, в частности, необходимы для достижения тех областей Луны, которые недоступны при прямой посадке.
Рис. 80. Американская автоматическая станция «Сервейер-1» 1 — остронаправленная антенна, 2 — телекамера с установленным перед ней зеркалом, 3 — всенаправленная антенна, 4 — емкость для сжатого гелия, 5 — аккумуляторная батарея, 6 — емкость для азота, 7 — двигатель системы ориентации, 8 — пята посадочной ноги, 9 — демпфирующая конструкция, 10 — посадочная нога, 11 — верньерный двигатель, 12 — емкость для жидкого горючего, 13 — антенна радара, 14 — корпус блоков электронного оборудования, 15 — солнечный датчик, 16 — солнечная панель.
§ 8. Научное значение автоматических лунных станций
Даже аппараты, обреченные на неизбежное разрушение при ударе о лунную поверхность, которые запускались на начальном этапе исследования Луны, принесли богатую научную информацию. Уже полет в сентябре 1959 г. советской станции «Луна-2», упавшей в Море Дождей, позволил установить, что Луна не обладает сколько-нибудь значительным магнитным полем и не окружена зонами радиации. Американские ударные зонды «Рейнджер-7, -8, -9», запускавшиеся на Луну в 1964—1965 гг. и снабжавшиеся телеви- Г94
гл. 8. достижение луны
зионной аппаратурой, передали на Землю больше тысячи высококачественных фотографий отдельных участков лунной поверхности в местах падений (соответственно в Море Облаков, в Море Спокойствия и в кратере Альфонс). Фотографирование производилось в последние 17 мин полета с высоты от 1800 км до 300 м, причем на фотографиях были различимы детали лунной поверхности размером менее метра. Регистрация с помощью радиовысотомера быстроты падения ударного зонда на Луну позволяла уточнять массу Луны, а информация, полученная в момент удара, могла в принципе дать сведения о структуре поверхностного слоя.
Гораздо больше информации дали мягкие посадки на Луну. Советские станции «Луна-9, -13» и американские станции «Сервейер-1, -3, -5, -6, -7», обладавшие возможностью кругового телевизионного обзора, передали на Землю десятки тысяч фотографий, на которых видны различные образования в непосредственной близости от мест посадки, более удаленные холмы и горы, а также Земля на небе Луны. Помимо того, станции сообщили ценнейшие сведения о механических параметрах поверхностного слоя лунного грунта (сцепление, внутреннее трение, несущая способность и т. д.), его структуре, толщине, плотности и химическом составе. Были получены также данные о свойствах грунта на некоторой глубине с помощью специальных копательных устройств. Была доказана пригодность грунта, по крайней мере во многих местах, для посадки космических кораблей с людьми. С помощью аппаратов «Сервейер» проводились также эксперименты по лазерной связи. Производились перемещения аппаратов «Сервейер» («прыжки») с помощью бортового ракетного двигателя.
Особенно эффективны исследования Луны с помощью передвижных автоматических аппаратов. Принципиальная трудность управления с Земли, которая при этом возникает, заключается в запаздывании радиосигналов, поступающих на аппарат с Земли. При большой скорости передвижения, когда ситуация на Луне быстро изменяется, это обстоятельство делается немаловажным. Становятся необходимыми периодические остановки (для обзора ландшафта) и ограничение скорости.
10 ноября 1970 г. стартовала с помощью ракеты-носителя «Протон» и 17 ноября совершила мягкую посадку на Луне в районе Моря Дождей после маневрирования на окололунных орбитах советская автоматическая станция «Луна-17» (рис. 81). С ее посадочной ступени на поверхность Луны по специальному трапу сошел самодвижущийся восьми колесный экипаж «Луноход-1». Лишь 4 октября 1971 г. прекратилось из-за выработки ресурсов радиоизотопного источника тепла функционирование аппарата, прерывавшееся в течение IOVa месяца только во время лунной ночи и при высоком положении Солнца над горизонтом, когда телепанорамы теряли контрастность. Было пройдено расстояние 10 540 м по § 8. научное значение лунных станций
219
сильно пересеченной местности, детально исследована поверхность 80 ООО м2, получено более 200 панорам, свыше 20 ООО снимков. В 500 пунктах трассы аппарата изучались физико-механические свойства грунта, в 25 точках проведен его химический анализ.
