15 января 1973 года, совершив 40 оборотов вокруг естественного спутника Земли, космическая станция «Луна — 21» успешно совершила посадку на юге Лемонье — древнего ударного кратер на восточном побережье Моря Ясности на видимой стороне Луны. Именно здесь на следующий день после посадки второй и последний советский исследовательский аппарат «Луноход — 2» скатился по трапу модуля и начал свое четырехмесячное путешествие.
Во время посадки система навигации «Лунохода — 2» повредилась, поэтому членам управления миссией на Земле приходилось ориентироваться только на данные, полученные камерами — окружающую обстановку и положение Солнца. Тем не менее, за время работы с 18 января до 10 мая ровер прошел по разным оценкам от 39 до 42 км и установил рекорд по дальности перемещения вне Земли, который продержался более 40 лет. Только в 2014 или 2015 году (в зависимости от оценки маршрута «Лунохода — 2») марсоход Opportunity побил его.
Рекордсмены по расстоянию, пройденному вне Земли. Изображение: NASA, JPL
Как устроен и работал «Луноход — 2»?
Конструкция «Лунохода — 2» почти не отличалась от своего предшественника, который был доставлен миссией «Луна — 17» на спутник в ноябре 1970 года. Основное изменение: выносная камера, которая была размещена на уровне человеческого роста, чтобы упростить управление перемещениями ровера по поверхности Луны.
Высота обоих роверов (без учета выносной камеры) составляла 135 см, а масса второго из них — 840 кг. Луноходы перемещались по поверхности спутника с помощью двух пар по четыре колеса, установленных вдоль корпуса длиной около 170 см и шириной около 160 см. Интересно, что каждое из колес оборудовано независимой подвеской, собственным мотором и тормозом.
Еще одно изменение, которое внесли разработчики по итогам первой миссии, система питания корабля. В отличие от своего предшественника, оборудованного кремниевой солнечной панелью, «Луноход — 2» использовал арсенид-галлиевые элементы, которые производили до 1 кВт мощности. При этом атомное топливо использовалось для обогрева устройства во время лунной ночи, которая длилась 14 дней.
Исследовательской станцией управляла команда, состоящая из пяти человек. Они находились на Земле, наблюдали за движением робота с помощью трех телекамер, в том числе, установленной на выносной башне. При этом устройства передавали изображения высокого разрешения с разной скоростью: один кадр за 3,2, 5,7, 10,9 или 21,1 секунду. Кроме того, четыре фотокамеры позволяли делать снимки поверхности Луны.
«Луноход — 2». Изображение: НПО имени Лавочкина
Зачем была нужна лунная миссия?
За время работы миссии «Луноход — 2» сделал 93 панорамных изображения лунной поверхности и около 89 тыс. снимков, полученных в режиме «телевидения». Кроме того, аппарат отправил на Землю стереоскопические данные, которые позволили изучить особенности рельефа кратера Лемонье и строение лунного реголита (почвы). Результаты впервые показали, что горные породы в «морских» (на дне гигантских кратеров) и «материковых» частях Луны существенно отличаются.
Научное оборудование миссии включало магнитометр. С его помощью «Луноход — 2» провел первую съемку изменений магнитного поля Луны в разных участках маршрута и обнаружил его неоднородность. Значение в исследованном районе залива Лемонье получилось равным в среднем 20—30 γ. При этом в кратерах размером более 50 м наблюдались аномалии поля.
Еще одно исследование было связано с астрономическими наблюдениями и яркостью неба над Луной. Астрофотометр обнаружил, что светимость небе в оптическом диапазоне спектра оказалась гораздо выше, чем считалось ранее, а в ультрафиолетовом — ниже. Это свидетельствовало о том, что Луна окружена множеством пылевых частиц, рассеивающих солнечный свет и излучение, отраженное Землей.
Посадочный модуль станции «Луна — 21» на панораме, снятой «Луноходом — 2»
Наблюдение с орбиты
20 апреля 1973 года «Луноход — 2» въехал в небольшую воронку. В этот момент крышка отсека, который содержал плутоний и использовался для обогрева, не была плотно закрыта и зачерпнула немного реголита. В конце лунного дня, когда крышку закрыли частицы почвы попали внутрь лунохода. Пыль вызвала перегрев лунохода и выход его устройств из строя. В результате, 10 мая связь с аппаратом прекратилась, и миссия была завершена.
Маршрут «Лунохода — 2» на снимках LRO. Изображение: NASA / GSFC / ASU / Sergei Gerasimenko / Sasha Basilevsky
Lunar Reconnaissance Orbiter Camera — автоматическая межпланетная станция, запущенная в 2009 году НАСА, в начале 2010-х сделала несколько снимков лунной поверхности, которые показали точное место расположения и посадочного аппарата «Луна — 21» и самого «Лунохода — 2». Устройство по-прежнему «припарковано» на дне кратера Лемонье в точке с координатами 25,830° с.ш., 30,914° в.д.
Кроме того, космические наблюдения с орбиты позволили восстановить весь путь, пройденный луноходом. Напомним, навигационные устройства прибора вышли из строя во время посадки. Именно благодаря этим наблюдениям удалось уточнить как сам маршрут, так и расстояние пройденное «Луноходом — 2» по поверхности Луны: след, оставленный колесами ровера, до сих пор просматривается с орбиты при правильном освещении.
Маршрут «Лунохода — 2» по поверхности Луны. Изображение: NASA/GSFC/Arizona State University
Продолжение следует?
У миссии «Луноход — 2» должно было быть продолжение: предполагалось, что третья версия устройства, разработанная конструкторским бюро НПО имени Лавочкина и оснащенная дополнительными научными приборами, достигнет поверхности Луны в 1977 году на борту космической станции «Луна — 25». Однако запуск был отменен, и советская лунная программа завершилась в 1976 году доставкой на Землю последней партии лунного реголита.
Миссия «Луна — 25» была возрождена только «Роскосмосом» уже после распада СССР. Предполагается, что эта миссия доставит в приполярную область Луны новый луноход и станет первым шагом к созданию лунной базы. Хотя космическое агентство неоднократно объявляло различные сроки запуска, миссия неоднократно переносилась.
По последним данным, озвученным представителями «Роскосмоса» и Института космических исследований РАН все доработки должны быть завершены к лету 2023 года и запуск может быть запланирован уже на 2023 год. Если все пройдет успешно, российский исследовательский модуль начнет движение по поверхности Луны через 50 лет после своего предшественника. Ранее «Хайтек» рассказывал об этой миссии и планах других государств по исследованию Луны в 2023 году.
