ПЛАНЕТОХО́Д

Рис. 1. Схема самоходного аппарата "Луноход-1": 1 – корпус лунохода – герметичный приборный отсек; 2 – выносной блок аппаратуры; 3 – телекамеры; 4 – уголковый лазерный от...

ПЛАНЕТОХО́Д, транс­порт­ное уст­рой­ст­во, спо­соб­ное пе­ре­дви­гать­ся по по­верх­но­сти вне­зем­но­го не­бес­но­го те­ла (напр., пла­не­ты, ас­те­рои­да); управ­ля­ет­ся дис­тан­ци­он­но или кос­мо­нав­том. Пер­вый в ми­ре П. – дис­тан­ци­он­но-управ­ляе­мый са­мо­ход­ный ап­па­рат «Лу­но­ход-1» – соз­дан в 1970 в СССР в ОКБ Ма­ши­но­стро­ит. за­во­да им. С. А. Ла­воч­ки­на (г. Хим­ки) под рук. Г. Н. Ба­ба­ки­на. «Лу­но­ход-1» был дос­тав­лен на по­верх­ность Лу­ны в район Мо­ря До­ж­дей 17.11.1970 сов. ав­то­ма­тич. меж­пла­нет­ной стан­ци­ей «Лу­на-17» (стар­то­ва­ла 10.11.1970). Кон­ст­рук­ция «Лу­но­хо­да-1» (рис. 1) со­сто­ит из двух час­тей: гер­ме­тич­но­го (из­го­тов­лен­но­го из маг­ние­вых спла­вов) при­бор­но­го от­се­ка с ап­пара­ту­рой (не­су­щая кон­ст­рук­ция) и са­мо­ход­но­го шас­си, ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ло пе­ре­дви­же­ние впе­рёд, на­зад, по­во­ро­ты на мес­те и в дви­же­нии и со­стоя­ло из хо­до­вой час­ти (тор­си­он­ная под­вес­ка, вось­ми­ко­лёс­ный элек­трич. дви­жи­тель – мо­тор-ко­ле­со и др.), сис­те­мы безо­пас­но­сти дви­же­ния, вы­нос­но­го бло­ка ап­па­ра­ту­ры (при­бо­ра и ком­плек­са дат­чи­ков для оп­ре­де­ле­ния ме­ха­нич. свойств грун­та и оцен­ки про­хо­ди­мо­сти шас­си) и др. В при­бор­ном от­се­ке раз­ме­ща­лись сис­те­мы тер­мо­ре­гу­ли­ро­ва­ния, элек­тро­пи­та­ния, при­бо­ры сис­те­мы дис­тан­ци­он­но­го управ­ле­ния и элек­трон­но-пре­об­ра­зо­ват. уст­рой­ст­ва, на­уч. при­бо­ры и др. Для обог­ре­ва ап­па­ра­ту­ры при­ме­нял­ся ра­дио­изо­топ­ный ис­точ­ник те­п­ла, со­дер­жа­щий ам­пу­лы с ²¹⁰Po. Сол­неч­ные ба­та­реи в те­че­ние лун­но­го дня обес­пе­чи­ва­ли за­ряд­ку бор­то­вых ак­ку­му­ля­то­ров. Мас­са «Лу­но­хо­да-1» со­став­ля­ла 756 кг, диа­метр по верх­не­му ос­но­ва­нию кор­пу­са – 2,15 м, вы­со­та – 1,92 м; дли­на шас­си – 2,216 м; диа­метр ко­лёс – 0,51 м, ши­ри­на ко­лёс – 0,2 м, ши­ри­на ко­леи – 1,60 м; макс. ско­рость – 4 км/ч. «Лу­но­ход-1» де­таль­но об­сле­до­вал лун­ную по­верх­ность на пло­ща­ди 80000 м². С по­мо­щью те­ле­ви­зи­он­ных сис­тем по­лу­че­но бо­лее 200 па­но­рам и св. 20000 сним­ков по­верх­но­сти. По трас­се дви­же­ния изу­ча­лись фи­зи­ко-ме­ха­нич. свой­ст­ва по­верх­но­ст­но­го слоя грун­та, про­во­дил­ся ана­лиз его хи­мич. со­ста­ва. Прой­ден­ное рас­стоя­ние 10 км 540 м. Дли­тель­ность ак­тив­но­го функ­цио­ни­ро­ва­ния «Лу­но­хода-1» (с 17.11.1970 до 15.9.1971) со­ста­ви­ла 301 зем­ные су­т. 6 ч 37 мин. 16.1.1973 сов. меж­пла­нет­ная стан­ция «Лу­на-21» дос­та­ви­ла на по­верх­ность Лу­ны «Лу­но­ход-2» (мас­са 836 кг). На лу­но­хо­де бы­ла ус­та­нов­ле­на па­но­рам­ная те­ле­ви­зи­он­ная ка­ме­ра, на­уч. при­бо­ры мо­дер­ни­зи­ро­ва­ны и до­пол­не­ны вы­нос­ны­ми маг­ни­то­мет­ром и ас­т­ро­фо­то­мет­ром. Ак­тив­ное функ­цио­ни­ро­ва­ние П. про­дол­жа­лось 113 сут; прой­ден­ное рас­стоя­ние 37 км. Управ­ле­ние лу­но­хо­да­ми осу­ще­ст­в­ля­лось из Цен­тра даль­ней кос­мич. свя­зи; осн. слож­ность со­став­ля­ла за­держ­ка в управ­ле­нии, ко­то­рая до­хо­ди­ла до 24 с в за­ви­си­мо­сти от рель­е­фа Лу­ны. В ре­зуль­та­те экс­пе­ди­ций «Лу­но­хо­да-1» и «Лу­но­хо­да-2» бы­ли по­лу­че­ны уни­каль­ные дан­ные о струк­тур­ных, проч­но­ст­ных и де­фор­ма­ци­он­ных свой­ст­вах лун­но­го грун­та на об­шир­ной тер­ри­то­рии. Вы­пол­нен ком­плекс ис­сле­до­ва­ний маг­нит­ных по­лей и на­маг­ни­чен­но­сти лун­ных по­род. Про­ве­де­ны экс­пе­ри­мен­ты по ла­зер­ной ло­ка­ции Лу­ны и пе­лен­га­ции лу­но­хо­да.

Рис. 2. Лунное самоходное транспортное средство «Ровер».

Пер­вый амер. П. LRV (Lunar Rover Ve­hicle – лун­ное са­мо­ход­ное транс­порт­ное сред­ст­во «Ро­вер»; рис. 2) дос­та­вил на Лу­ну амер. КК «Апол­лон-15» 30.7.1971. Че­ты­рёх­ко­лёс­ный, двух­ме­ст­ный «Ро­вер» (пер­вый управ­ляе­мый кос­мо­нав­том П.) раз­ме­щал­ся в сло­жен­ном со­стоя­нии в по­са­доч­ной сту­пе­ни лун­ной ка­би­ны. Ком­плект спец. ра­дио­тех­нич. обо­ру­до­ва­ния (лун­ный ретранс­ля­ци­он­ный блок) обес­пе­чи­вал не­по­сред­ст­вен­ную связь кос­мо­нав­тов с Зем­лёй. Ис­точ­ни­ком пи­та­ния слу­жи­ли се­реб­ря­но-цин­ко­вые ак­ку­му­ля­то­ры. Мас­са LRV 725 кг (соб­ст­вен­но лу­но­ход – 211, кос­мо­нав­ты с ран­це­вы­ми сис­те­ма­ми жиз­не­обес­пе­че­ния – 364, на­уч. при­бо­ры – 54, съё­моч­ное и связ­ное обо­ру­до­ва­ние – 69, об­раз­цы лун­ных по­род и др.). Дли­на лу­но­хо­да 3,1 м, ши­ри­на 2,1 м, выс. 1,1 м, ши­ри­на ко­леи 1,83 м, макс. ско­рость 13 км/ч. При по­лё­тах КК «Апол­лон-16» (по­сад­ка на Лу­ну 21.4.1972) и «Апол­лон-17» (11.12.1972) так­же ис­поль­зо­вал­ся «Ро­вер». Рас­стоя­ние, прой­ден­ное лу­но­хо­дом, со­ста­ви­ло при по­лё­те «Апол­ло­на-15» 27,2 км, «Апол­ло­на-16» – 27,1 км, «Апол­ло­на-17» – 35,7 км.

На по­верх­ность Мар­са пер­вые сов. мар­со­хо­ды ПрОП-М (при­бор оцен­ки про­хо­ди­мо­сти – Марс) пред­по­ла­га­лось до­ста­вить при по­мо­щи ав­то­ма­тич. меж­пла­нет­ных стан­ций «Марс-2» (27.11.1971) и «Марс-3» (2.12.1971), од­на­ко спус­кае­мый ап­па­рат «Марс-2» раз­бил­ся при по­сад­ке, а «Марс-3» ра­бо­тал 20 с (пред­по­ло­жи­тель­но вы­шел из строя из-за пы­ле­вой бу­ри). Пер­вый амер. мар­со­ход «Со­джор­нер» («Sojourner» – «При­ше­лец», за­пуск 4.12.1996) дос­тав­лен на Марс 4.7.1997 при по­мо­щи ра­ке­ты-но­си­те­ля «Дель­та-2» (США) и по­са­доч­но­го ап­па­ра­та «Mars Pathfinder». Мас­са мар­со­хо­да ок. 15,5 кг, дли­на 0,65 м, ши­ри­на 0,48 м, выс. 0,3 м. Че­ты­рёх­ко­лёс­ный ав­то­ма­тич. П. «Со­джор­нер» мог уда­лять­ся от по­са­доч­но­го ап­па­ра­та на рас­стоя­ние ок. 500 м, со­хра­няя с ним ра­дио­связь; был ос­на­щён 3 те­ле­ка­ме­ра­ми и спек­тро­мет­ром (для ис­сле­до­ва­ния хи­мич. со­ста­ва по­верх­но­сти). Управ­ле­ние осу­ще­ст­в­ля­лось с по­мо­щью 8-раз­ряд­но­го про­цес­со­ра Intel 80C85. Связь с Зем­лёй П. под­дер­жи­вал че­рез по­са­доч­ный мо­дуль; по­след­няя ин­фор­ма­ция от не­го по­лу­че­на 27.9.1997.

В рам­ках про­ек­та Mars Exploration Ro­ver (MER) амер. мар­со­хо­ды (близ­не­цы) «Спи­рит» («Spirit», или MER-A, старт 10.6.2003) и «Оп­пор­ть­ю­ни­ти» («Opportunity», или MER-B, старт 7.7.2003) дос­тав­ле­ны на Марс при по­мо­щи ра­кет-но­си­те­лей «Дель­та-2» (США) 4.1.2004 и 25.1.2004 со­от­вет­ст­вен­но. Ка­ж­дый мар­со­ход (шес­ти­ко­лёс­ный) с раз­вёр­нуты­ми па­не­ля­ми сол­неч­ных ба­та­рей и под­ня­той штан­гой имел дли­ну 1,6 м, ши­ри­ну 2,3 м, выс. 1,5 м, мас­су 185 кг. В кор­пу­се раз­ме­ща­лись ак­ку­му­ля­тор­ные ба­та­реи, 32-бит­ный ком­пь­ю­тер Rad-6000, слу­жеб­ная ап­па­ра­ту­ра и др. (для обог­ре­ва при­ме­нялись ра­дио­изо­топ­ный ис­точ­ник те­п­ла и элек­тро­на­гре­ва­те­ли). Фо­то­пре­об­ра­зо­ва­те­ли в те­че­ние дня на Мар­се обес­пе­чи­ва­ли за­ряд­ку бор­то­вых ак­ку­му­ля­то­ров. Связь со «Спи­ри­том» пре­кра­ти­лась 22.3.2010. «Оп­пор­ть­ю­ни­ти» про­дол­жа­ет функ­цио­ни­ро­вать (про­из­во­дит гео­ло­гич. ана­лиз мар­си­ан­ской по­ро­ды, пе­ре­да­ёт дан­ные о пла­не­тар­ных осо­бен­но­стях по­верх­но­сти и др.).

Рис 3. Марсоход «Кьюриосити».

На Марс 6.8.2012 (амер. ра­ке­то­но­си­те­лем «Ат­лас-5» и спу­с­кае­мым ап­па­ра­том MSL) дос­тав­лен ав­то­ма­тич. шес­ти­ко­лёс­ный П. «Кью­рио­си­ти» («Curiosity», рис. 3). Мас­са мар­со­хо­да 899 кг, дли­на 3 м, ши­ри­на 2,7 м, вы­со­та с ус­та­нов­лен­ной мач­той 2,1 м. Сис­те­ма дви­же­ния «Кью­рио­си­ти» ана­ло­гич­на мар­со­хо­дам MER, он име­ет 6 ве­ду­щих ко­лёс (4 из ко­то­рых ори­ен­ти­руе­мые) диа­мет­ром 0,51 м с грун­то­за­це­па­ми. Для функ­цио­ни­ро­ва­ния П. (и обог­ре­ва ап­па­ра­ту­ры) при­ме­ня­ет­ся толь­ко ра­дио­изо­топ­ный ис­точ­ник те­п­ла. П. ос­на­щён 2 бор­то­вы­ми ком­пь­ю­те­ра­ми, ис­поль­зую­щи­ми про­цес­со­ры RAD 750. На бор­ту «Кью­рио­си­ти» ус­та­нов­ле­но 12 ви­део­ка­мер, 10 на­уч. при­бо­ров и ин­ст­ру­мен­тов (об­щей мас­сой до 80 кг), ко­то­рые по­зво­ля­ют про­во­дить де­таль­ные гео­ло­гич. и гео­хи­мич. ис­сле­до­ва­ния, из­учать ат­мо­сфе­ру и кли­мат пла­не­ты, ис­кать во­ду и её сле­ды, ор­га­нич. ве­ще­ст­ва и др. Для пря­мой свя­зи с Зем­лёй П. мо­жет ис­поль­зо­вать собств. ан­тен­ну, од­на­ко боль­шие объ­ё­мы дан­ных обыч­но пе­ре­да­ют­ся че­рез «Mars Odys­sey» (2001) и «Mars Reconnaissance Or­biter» (2005; оба – США, на май 2014 фу­нк­цио­ни­ру­ют).

Ве­дут­ся раз­ра­бот­ки П. для про­ве­де­ния ис­сле­до­ва­ний на Ве­не­ре.