Спустя почти 40 лет после отправки последней миссии на Луну российские ученые готовятся к запуску лунохода, который может проложить путь к новому этапу исследований и освоения естественного спутника Земли.
Новый луноход с рабочим названием «Робот-Геолог» будет сильно отличаться от двух советских луноходов, превосходно поработавших на Луне в 1970-е годы — в его отправке будет куда меньше политики и больше науки,
поскольку объем задач, стоящих перед ним, не под силу выполнить никакой пилотируемой или любой неподвижной посадочной миссии.
Подробнее о будущем луноходе корреспондент «Газеты.Ru» узнал, побывав на обсуждении концепции лунохода, которое состоялось в стенах Института геохимии и аналитической химии РАН.
«В основе разрабатываемой программы лежит концепция лунной опорной сети — автоматических научных станций долговременного мониторинга, которые будут разворачиваться как при помощи стационарных автоматических аппаратов «Луна-Грунт», так и с помощью автоматических луноходов», — рассказал Евгений Слюта, руководитель лаборатории геохимии планет.
Такие станции будут представлять собой компактные контейнеры с приборами и радиоизотопной энергетической установкой, которая позволит им автономно работать более десяти лет. Центральное место в программе исследований Луны отведено исследованию вещества, поэтому главное внимание будет уделено способам сбора и доставки его на Землю. В этом и должен помочь луноход, концепция которого в настоящее время прорабатывается в Санкт-Петербургском ЦНИИ робототехники и технической кибернетики совместно с ГЕОХИ по заданию ЦНИИмаш.
Планируется, что луноход может быть отправлен на Луну ориентировочно в 2028 году, после завершения современного этапа разовых миссий — отправки аппаратов «Луна-Глоб», а также орбитального и посадочного аппарата «Луна-Ресурс». Основной его задачей станет небывало длинный поисково-разведочный маршрут, в ходе которого будут производиться забор грунта с поверхности и бурение скважин глубиной до 6 м в нескольких точках пути.
При этом на одной из скважин планируется развернуть и оставить одну из автоматических научных станций долговременного мониторинга.
Способность аппарата преодолеть около 500 км позволяет ученым исследовать породы с различным возрастом, происхождением и составом. «Одним из таких районов является Океан бурь, вулканическая провинция Румкер Хиллз, уникальный, пожалуй, единственный район на Луне, где компактно присутствуют все возрастные типы лунных базальтов — более десяти вулканических структур», — пояснил Слюта.
В комплект научного оборудования лунохода планируется включить научно-навигационные приборы, совмещенные с техническим зрением, комплект инструментов для геофизических исследований и изучения состава лунного грунта.
Самым габаритным и тяжелым инструментом аппарата станет каротажно-буровая установка для бурения глубоких скважин.
Еще одним новшеством станет активная сейсморазведка при помощи подрыва взрывчатых веществ вблизи пробуренных скважин. Кроме того, в ГЕОХИ считают необходимым использовать опыт китайского лунохода и установить на российский аппарат георадар, который сможет просвечивать лунный грунт на сотни метров в глубину по ходу движения.
В планах разработчиков изучать Луну при помощи лунохода около года, после чего собранные образцы (до 40 кг) будут отправлены на Землю другой автоматической миссией на начальном этапе пилотируемых исследований Луны. Тогда же возможно произвести ремонт и дооснащение автоматического лунохода и отправку его в очередной долговременный маршрут.
В отличие от восьмиколесной схемы, применявшейся на советских луноходах, в ЦНИИ РТК остановились на шестиколесной схеме, позволяющей, с одной стороны, упростить конструкцию, с другой — допускающей движение лунохода при выходе из строя одного из колес.
Шасси будут выполнены с использованием набирающих популярность сегодня в области транспорта и робототехники мотор-колес с безредукторным приводом и наработок ВНИИтрансмаша в области строения колеса лунохода. «Эта схема даст возможность движения по заданному радиусу, разворот на месте без буксования, диагонального хода и стоянки на месте без специальных тормозных механизмов», — пояснил один из разработчиков, ведущий конструктор ЦНИИ РТК Андрей Васильев.
Но главным отличием лунохода будущего от советских первопроходцев станет развитая интеллектуальная система управления, позволяющая во время движения не зависеть от команд с Земли, а самому прокладывать маршрут, анализируя рельеф местности.
Масса лунохода составит примерно 1,4 тыс. кг, длина — до 4 м. Основным источником энергии для него будет служить солнечная панель площадью 2 кв. м и радиоизотопный термоэлектрогенератор (РИТЭГ). Эти элементы используют энергию распада радиоактивных изотопов для питания многих космических аппаратов (такие же использовались на первых луноходах). На «Роботе-Геологе» РИТЭГ будет использоваться в основном для согревания приборного отсека долгой лунной ночью.
Предполагается, что цикл работы лунохода будет состоять из десятичасовых переходов и таких же по длительности периодов научных исследований, когда энергопотребление не превышает 100 Вт.
Пока ученые дискутируют о внешнем облике и начинке будущего лунохода. «Меня глубоко опечалила «пушка» весом 200 кг (каротажно-буровая установка. — «Газета.Ru»), которая сделает всего пять дырочек на поверхности, а мы ее возим, возим, возим», — считает известный исследователь Луны, заведующий лабораторией сравнительной планетологии ГЕОХИ Александр Базилевский. По его словам, известно, что состав приповерхностных пород на Луне можно изучать по выбросам вблизи ударных кратеров.
Корреспондент «Газеты.Ru» поинтересовался, не достигло ли за 40 лет приборостроение того уровня, чтобы провести необходимые исследования лунного грунта на месте и не рассчитывать на дорогостоящую и сложную операцию по их доставке на Землю. «На луноходе будут приборы для исследования in situ, для экспресс-анализа. А то, что касается исследования минералогического, химического и изотопного состава грунта, будет делатся на Земле. Ряд анализов, в том числе сложных органических соединений и соотношения изотопных пар, можно провести только на Земле», — пояснил Слюта.
Разработка и начальное финансирование лунохода осуществляются по линии пилотируемых программ. Отчасти потому, что возможная высадка российских космонавтов на Луну возможна только после достаточных исследований, проведенных автоматическими аппаратами.
Кроме того, планируется, что на платформе автоматического лунохода в дальнейшем будут создаваться лунные роверы для пилотируемых миссий.
По словам академика Михаила Марова, в НПО Лавочкина после неудачи миссии «Фобос-Грунт», «обжегшись на молоке, дуют на воду». Он напомнил, что в последние годы Россия постоянно сдвигала сроки запусков своих лунных миссий и теперь отправка первого аппарат «Луна-Глоб» по планам должна состояться только в 2019 году. «Когда я встречаюсь с главным конструктором НПО Лавочкина, то говорю ему, что все это очень здорово, но хотелось бы при жизни. Мы чувствуем гражданскую ответственность за то, чтобы страна не осталась на задворках», — сказал 82-летний Маров, обращаясь к сотрудникам ГЕОХИ, многие из которых не только помнят запуски советских лунных аппаратов, но и непосредственно участвовали в их создании.