Станция врезается в «отбойник». Связь с «Луной-15» была потеряна, так как путь радиоволнам преградила высокая гора. В нее, вероятно, и врезалась станция. Советский аппарат на финише разбился. «Аполлон-11» после нескольких заносов и на последних граммах топлива смог успешно прилуниться. На том этапе лунная гонка была выиграна США.
Тем не менее научный интерес заставлял советских инженеров двигаться вперед, и потому полеты на естественный спутник Земли продолжились. После неудачи «Луны-15» еще несколько стартов исследовательских станций не состоялось по вине ракет-носителей. Но успех не заставил себя долго ждать. Через два года «Луна-16» доставила образцы грунта земной спутницы в СССР. Правда, и здесь не обошлось без ошибок.
«Луна-16» должна была сесть на поверхность Луны ночью. Чтобы контролировать с Земли процесс бурения и взятия проб, для регистрации видеокамерой требовалось подсветить поверхность Луны и механизмы станции. В конструкторском бюро инженер Михаил Синица начал поиск и тестирование ламп. Нашлись подходящие по параметрам лампы, но у них было слабое место – соединение цоколя и стеклянного баллона. При перегрузках, подобных старту ракеты-носителя, стекло не выдерживало и трескалось. Когда инженер сообщил об этом факте главному конструктору «Луны-16» Георгию Бабакину, тот очень удивился. Дело в том, что стекло у лампы нужно, чтобы сохранить внутри вакуум, а на Луне и так плотной атмосферы нет. Нить накала будет светить и не перегорать даже вообще без баллона. Во время испытаний на Земле отработать и проверить функционирование такой лампы было сложно. Правда, эта забавная ошибка ни на что не повлияла – лампочку не установили ни с баллоном, ни без него. Подсвечивать было незачем, так как системы выбора места взятия проб тоже в конечном аппарате не было. Хотя фотографии места посадки получились очень темные и разглядеть на них ничего нельзя, это никак не отразилось на выполнении задачи.
Миссия прошла успешно, как и у станции «Луна-20», которая села на освещенной стороне и сделала снимки. Также она взяла кусочек лунного грунта не с ровного участка «моря», а в гористой местности «материка». Моря и материки – это условное название типов рельефов на Луне. Воды никакой там нет. Моря более гладкие и состоят из темных вулканических пород. Материк – это вся остальная поверхность с более светлым грунтом.
А вот история аппарата «Луна-23» закончилась аварией. Эта автоматическая станция, как «Луна-16» и «Луна-20», должна была взять пробы грунта. Инженеры конструкцию усовершенствовали. Во-первых, фотокамеру убрали вовсе. Во-вторых, в отличие от предшественников, у которых бур был не длиннее 35 см, «Луна-23» могла взять образец с глубины более двух метров. Однако в процессе снижения из-за сложного рельефа Луны автоматической системе не удалось достаточно погасить горизонтальную и вертикальную скорости посадочного аппарата. При контакте со своей целью «Луна-23» по инерции завалилась в сторону тяжелого бура. Удивительно, но это падение не сломало основные системы, которые передавали на Землю информацию. Бур, на который легла многотонная конструкция, повредился, но даже если бы он работал, поднять «Луну-23» никто бы не смог, чтобы с нее к Земле стартовал возвращаемый аппарат с образцом грунта. Некоторые эксперименты, которые можно было провести в лежачем состоянии, станция выполнила, а потом инженеры ее отключил.
«Луна-24» уже села без этой ошибки и с задачей глубокого бурения справилась.
Параллельно с автоматическими станциями для доставки грунта советские инженеры запускали и первые луноходы. И с ними тоже был много проблем.
Первая проблема возникла еще во время испытаний на Земле. Масса самоходного аппарата с научным оборудованием составляет 750 кг. Однако на Луне он будет весить в шесть раз меньше. Колеса для самоходного аппарата были рассчитаны именно на лунную гравитацию. Они легкие и практически ажурные. Таким образом инженеры облегчили аппарат. Однако если лунный механизм поставить на Землю, то колеса просто сомнутся. Теперь встает вопрос, а как луноход тестировать и учить управлять им экипажи водителей (разумеется, водители не размещались внутри лунохода, а отдавали ему команды по радио из наземного центра управления). Ответ оказался прост – с аппарата сняли все научное оборудование и системы, без которых можно было обойтись. Таким образом луноход облегчили в шесть раз. Однако возникла новая проблема – центр тяжести оказался ниже, чем он был бы на Луне. То есть на Земле аппарат более устойчив, а на спутнике мог бы заваливаться набок при поворотах. Чтобы исправить эту ошибку, к луноходу прикрепили длинный штырь, а на него на определенной высоте водрузили дополнительный груз. Высота груза подбиралась так, чтобы центр масс был на том же уровне, на котором будет при полной нагрузке на Луне. С такими видоизменениями испытания пошли, но проблемы встречались на каждом шагу: то эта штанга за что-нибудь зацепится, то не влезет в контейнер для перевозки.
На самой Луне с центром масс проблемы не было, зато были проблемы с колесами и видеокамерой. Буквально с первых метров водители «Лунохода-1» отметили, что колеса как-то тяжело прокручиваются. Сначала ученые грешили на рыхлый и тяжелый грунт, но, как оказалось, дело было в блокировке.
Мотор-колеса лунохода
Каждое колесо лунохода было снабжено собственным мотором. Для того чтобы во время стоянки, например, на горке, луноход не съезжал со своего места, в системе управления моторами колес была блокировка. Однако она работала все время, в том числе и на ровном участке. Дело в том, что блокировка работала на электромагнитах. Она выдерживала воздействие тока силой в 2 ампера в течение 0,5 секунды, а потом нужно было переключить ток на 0,005 ампер. Только такого действия вообще не было предусмотрено, и электромагниты на всех колесах перегорели, после чего стояночные тормоза стали работать постоянно. К счастью, ресурс двигателя был огромным и позволял преодолевать дополнительную силу трения. Но скорость аппарата все равно не могла стать большой, сильное торможение происходило и по другой причине. На борту были две телекамеры, своего рода «глаза». Они позволяли определять расстояния до объектов. Правда, оказалось, что это не так просто. Камеры располагались слишком низко. Водителям приходилось часто останавливаться, чтобы было время правильно оценить размеры лежащих камней и глубину кратеров. К тому же линия горизонта на Луне гораздо ближе к наблюдателю, чем на Земле, так как радиус естественного спутника меньше радиуса нашей планеты, а это было непривычно для взгляда.
Во втором луноходе для удобства была добавлена третья камера на высоте человеческого роста.
Для сравнения: «Луноход-1» за десять с половиной месяцев проехал 10,5 км, а «Луноход-2» за пять месяцев преодолел более 37 км. Это время равно 10 и 5 лунным дням соответственно. Промежуток времени в месяц не случайно назвали в честь серпа Луны. Скорость вращения спутника такова, что сутки
