«Луноход-1» (Аппарат 8ЕЛ № 203) — первый в мире планетоход, успешно работавший на поверхности другого небесного тела — Луне. Принадлежит к серии советских дистанционно-управляемых самоходных аппаратов «Луноход» для исследования Луны (проект Е-8).

Предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта.


Автоматический космический аппарат «Е-8» включал не только луноход, но из корректирующе-тормозной модуль (КТ).

Корректирующе-тормозной модуль был предназначен для обеспечения перелета по трассе Земля-Луна, включая коррекции траектории, выход на орбиту искусственного спутника Луны, формирование предпосадочной окололунной орбиты, сход с орбиты и посадку на лунную поверхность. Основу конструкции КТ составляли четыре сферических топливных бака, соединенных между собой цилиндрическими проставками, две из которых выполняли роль приборных отсеков для размещения аппаратуры системы управления перелетом и посадкой. Часть аппаратуры системы управления, предназначенная для управления работой блока «Д», была размещена на переходной ферме.

Помимо основных баков топливо размещалось еще и в баках сбрасываемых отсеков. Сброс отсеков производился перед включением двигателя для схода с окололунной орбиты . Двигательная установка корректирующе-тормозного модуля состояла из основного двигателя с регулируемой тягой и блока двигателей малой тяги с номинальной тягой 280 кгс. Суммарная тяга двигателя могла изменяться в пределах от 1929 до 750 кгс.

На посадочной ступени устанавливался собственно луноход, который состоял из двух основных частей: колесного шасси и герметичного приборного контейнера, в котором размещалась вся служебная аппаратура.

Приборный контейнер имел форму усеченного конуса, причем верхнее основание конуса, служащее радиатором-охладителем для сброса тепла, имел больший диаметр, чем нижнее. На время лунной ночи радиатор закрывался крышкой. Внутренняя поверхность крышки была покрыта фотоэлементами солнечной батареи, что обеспечивает подзаряд аккумуляторной батареи в течение лунного дня. В рабочем положении панель солнечной батареи могла располагаться под разными углами в пределах от 0º до 180°, чтобы оптимально использовать энергию Солнца при различных его высотах над лунным горизонтом. В передней части приборного отсека были расположены иллюминаторы для телевизионных камер, электрический привод подвижной остронаправленной антенны, предназначенной для передачи на Землю телевизионных изображений лунной поверхности, малонаправленная антенна, обеспечивающая прием радиокоманд с Земли и передачу телеметрической информации, научные приборы и оптический уголковый отражатель.

В состав телевизионного комплекса, предназначенного для получения информации об окружающем луноход пространстве, входили малокадровая телевизионная система, предназначенная для получения изображений лунной поверхности, необходимых для оперативного управления движением и фототелевизионная система.

Для получения панорамных изображений и съемки участков звездного неба, Солнца и Земли, необходимых для астроориентации лунохода и не требующих высоких скоростей передачи изображения, на борту лунохода установили телефотометрическую или фототелевизионную оптико-механическую систему с панорамной разверткой, состоящую из четырех камер. Они были расположены таким образом, что две из них обеспечивали обзор местности справа и слева от лунохода в пределах несколько более 180° в горизонтальной плоскости и 30° в вертикальной; а две другие камеры давали изображение местности и пространства в пределах 360° в вертикальной и 30° в горизонтальной плоскостях.

По левому и правому борту были установлены по две панорамные телефотокамеры (причем, в каждой паре одна из камер конструктивно объединена с определителем местной вертикали) и четыре штыревые антенны.

В задней части приборного отсека располагался радиоизотопный источник тепла, а рядом с ним — прибор для определения физико-механических свойств лунного грунта и механизм подъема и опускания девятого колеса.

Приборный отсек был установлен на восьмиколесном шасси, обеспечивающем передвижение автоматической лаборатории по поверхности Луны. Оно позволяло уверенно передвигаться по поверхности с рыхлым, сыпучим слоем грунта, преодолевать крутые подъемы, переезжать через кратеры и препятствия в виде отдельных камней или гряды камней, соизмеримых с размерами ходовой части. Каждое колесо шасси имело три титановых обода, покрытых сеткой из нержавеющей стали и соединенных грунтозацепами. Колеса, трансмиссии и двигатели были объединены в единые узлы — мотор-колеса. Луноход имел восемь мотор-колес, каждое из которых являлось ведущим. Все колеса были сделаны как неповоротные относительно вертикальной оси, поэтому для разворота лунохода на месте каждая четверка колес либо вращается в противоположном направлении, либо в одном, но с разной скоростью. Диаметр каждого из восьми ведущих колес по грунтозацепам составляла 510 мм, ширина — 200 мм, ширина колеи — 1600 мм.


Для обеспечения заданного теплового режима внутри гермоконтейнера в условиях лунной ночи был использован радиоизотопный источник тепла, содержащий ампулы с полонием-210.

Двухконтурная воздушная система терморегулирования обеспечивала сброс тепла в течение лунного дня через верхнее днище приборного отсека, которое одновременно являлось радиатором-охладителем. На его наружной поверхности было нанесено специальное термооптическое покрытие, состоящее из зеркальных элементов из кварцевого стекла. Для дополнительного охлаждения в наиболее теплонапряженных сеансах применялся водяной испаритель.

Луноход управлялся дистанционно. В состав дистанционной системы управления входили система курсоуказания, обеспечивавшая передачу на Землю информации об угловом положении аппарата. Кроме того, курсовой гироскоп обеспечивал движение в заданном направлении с учетом объезда препятствий.

Стартовая масса космического аппарата «Е-8» составляла 5700 кг, после выхода на селеноцентрическую орбиту — 4100 кг, а на поверхности Луны — 1900 кг. Общая масса лунохода составляла 756 кг, его длина с открытой крышкой солнечной батареи — 4,42 м, ширина — 2,15 м, высота — 1,92 м. Он был рассчитан на три месяца работы на поверхности Луны.

Кроме прочего, и на луноходе, и на посадочной ступени установливались флаги и вымпелы с изображением Государственного герба СССР и барельефом Владимира Ильича Ленина.

Для отработки методики управления луноходом под Симферополем в Крыму был создан специальный «лунодром». Там-то экипажи лунохода и смогли попрактиковаться в управлении аппаратом.

Станция «Луна-17» («Е-8» № 203) стартовала 10 ноября 1970 года и, совершив неполный виток вокруг Земли, направилась к Луне. 12 и 14 ноября были проведены плановые коррекции траектории перелета.

15 ноября «Луна-17» вышла на селеноцентрическую орбиту и в 3 часа 46 минут по времени Гринвича благополучно прилунилась в Море Дождей, в точке с координатами в точке с координатами 38° 17' с.ш. и 35° 00' з.д.

Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки и развертывание трапов. В 6 часов :28 минут «Луноход-1» съехал с посадочной ступени на лунный грунт. Напомню, что к тому времени на Луне уже побывали американские астронавты: Армстронг, Олдрин, Конрад и Бин.


Самым сложным оказалось управление аппаратом. Две телевизионные камеры стояли на «Луноходе-1» слишком низко. Работала лишь одна из них, вторая была запасной. Картинка с Луны была очень контрастной, без полутеней. Весь первый лунный день экипажи Лунохода приноравливались к необычному телеизображению.

«Мы увидели там лишь какие-то черно-белые пятна, — вспоминает инженер-конструктор Гарри Николаевич Роговский. — Определить, где камни, где кратер, казалось, было невозможно. Требовался большой навык, большой опыт, чтобы разобраться в этом хаосе. Кратер, например, был виден в виде темной полоски, поскольку камеры стояли очень невысоко, на уровне глаз сидящего на стуле человека. Поэтому поначалу часто въезжали в кратеры. А въезжаешь в кратер — начинаются неприятности. Стенки у него рыхлые, луноход начинает буксовать, его сносит».


Но экипаж справился. Если за первый лунный день «Луноход-1» прошел лишь 197 м, то за второй — уже 1,5 км.

Экипаж и вся группа управления и анализа работала в Центре дальней космической связи под Евпаторией. Сеансы связи проводились с аппаратом ежедневно в течение всего лунного дня.

Три первых «гарантийных» месяца помимо изучения лунной поверхности «Луноход-1» выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести машину к посадочной ступени. Это удалось. 18 января «Луноход-1» вернулся на место своей посадки.

20 февраля, по окончанию четвертого лунного дня, ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной программы работ «Лунохода-1». Однако «лунный странник» не собирался «помирать». Пришлось управленцам вместе с учеными разрабатывать программу работ еще на один лунный день, а потом еще на один, и еще... И только в начале 12-го лунного дня (30 сентября 1971 года) войти в связь с луноходом не удалось.

В результате общее время активного функционирования лунохода (301 сутки 6 часов 57 минут) более чем в три раза превысило заданное.

В ходе выполнения программы работы за 116 сеансов движения «Луноход-1» прошел расстояние 10540 м, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80000 м2. Максимальная скорость движения составляла 2 км/час. За это время на Землю было передано 200 телефотометрических панорам и около 20 тысяч снимков малокадрового телевидения. В ходе съемки были получены стереоскопические изображения наиболее интересных особенностей рельефа, позволяющие провести детальное изучение их строения.

По данным обследования луноходом района посадки станции «Луна-17» были построены топографическая схема трассы в масштабе 1:1000, уточненные схемы отдельных участков в масштабе 1:200, топографические планы отдельных участков в масштабе 1:100, высотные профили трассы и характерных кратеров.


В течение всего срока активного существования лунохода регулярно проводились измерения физико-механических свойств лунного грунта. С помощью автоматической спектрометрической аппаратуры РИФМА была получена информация о химическом составе лунного грунта — в своем составе он имел следующие элементы: кремний (20%), железо (12%), кальций (8%), алюминий (7%), магний (7%), титан (<4%) и калий (<1%).

К научно-техническим приоритетным достижениям станции «Луна-17» относятся маневры подвижного аппарата на поверхности Луны в соответствии с планом полета.