Global Lithuanian Net: san-taka station: |
Pirmasis vežimas Mėnulyje
Dar pasauliui neatvėsus nuo įspūdžių po Luna-16 skrydžio (1970 m. rugsėjo 12-24 d.), 1970 m.
lapkričio 17 d. 6:45 Lietų jūroje nusileido automatinė stotis Luna-17, į Mėnulį atgabenusi čia dar
nematytą dalyką mėnuleigį Lunachod.
Jo parengimui teko išspręsti daug problemų kad ir kokį judėjimo būdą rinktis: siūbavimą, šliaužimą, o
gal šokinėjimą ar žingsniavimą? O kaip Mėnulio uolienos reaguos į judėjimą jomis; ar bus pakankama trintis
esant mažesnei svorio jėgai? O jei važinėti ant ratų tai kiek reikia ratų ir kokių matavimų? Ir kokį variklį
įtaisyti mėnuleigyje? Ne mažesnėmis problemomis buvo ir jo gyvybingumo užtikrinimo dirbant vakuume ir
esant dideliems temperatūrų skirtumams klausimai. Įvairūs tepalai saulės atokaitoje tiesiog išgaruoja; į Saulę
atgręžtos dalys įkaista iki 130o, o esančios šešėlyje bei naktį svilinamos baisaus šalčio (iki -150o).
Skrydis buvo identiškas Luna-16. O Luna-17 sudarė dvi pagrindinės dalys: unifikuota
nusileidimo sistema (kaip ir Luna-16) ir automatinis savieigis mėnuleigis. Šis savo ruoštu sudarytas iš
dviejų pagrindinių blokų: hermetiško prietaisų skyriaus ir važiuoklės. Bendras Lunachod svoris 756
Prietaisų skyrius saugojo aparatūrą nuo aplinkos poveikio. Jis turėjo nupjauto kūgio formą su iškilais
apatiniu ir viršutiniu dugnais. Viršutinis, didesnis, naudotas ir kaip termoreguliatorius. Reikalavimai šiai
sistemai ir nusakė kūgišką formą. Termoreguliatorius iš viršaus uždengtas dangteliu, atliekančiu dvigubą
funkciją. Naktį jis uždengdavo radiatorių ir trukdė išeiti šilumai, o dieną ji atsilošdavo ir buvo naudojamas kaip
saulės baterija. Dangtelio valdymo mechanizmas leido jį nustatyti bet kokiu pasvirimo kampu (0-
180o - siekiant optimaliai panaudoti saulės energiją.
Priekyje buvo įrengti iliuminatoriai televizijos kameroms, elektromechaninis judrios kryptinės antenos
laikiklis, nejudanti spiralinė kūgiška antena, mokslinių prietaisų blokai ir optinis reflektorius.
Prietaisų bloke sutalpinti komunikacijos ir distancinio valdymo įranga, šilumos režimo reguliavimo ir
elektromaitinimo sistemos bei kt. Iš pažiūros mėnuleigis atrodo neproporcingas (didelis sunkus blokas ant
gležnų ratų), tačiau tai galima dėl 6 kartus mažesnės svorio jėgos.
Ratai turi privalumų prieš vikšrus. Vikšrai turi daug išorinių besitrinančių detalių, kurioms tektų veikti
vakuumo sąlygomis. Be to, tokia sistema gali turėti tik pora varančių grandžių prie kiekvieno borto. O
ratuotai mašinai, iš rikiuotės išėjus net keliems ratams, ji dar galėtų judėti.
Kiekvienas ratas primena lengvą ažūrinę konstrukciją. Jie padengti metaliniu tinkleliu, prie kurio
pritvirtinti kabliai gruntui metalinės plokštelės primenančios gumbus ant traktorių metalinių ratų. Rato
ypatinga dalis jo stebulė - joje sutalpinta elektros variklis, jo laikiklis ir transmisija, atblokavimo
mechanizmas, kelio, temperatūros ir apkrovų davikliai. Visa tai kruopščiai izoliuota nuo aplinkos tad ji
atrodo masyvi rato atžvilgiu. Siekiant sumažinti važiuoklės svorį, teko panaudoti, o kartais ir sukurti
specialias ypač lengvas ir patvarias medžiagas. Visi ratai yra varantieji ir nepriklausomi vienas nuo kito. Dėl
elastingos pakabos Lunachod pajėgus įveikti įvairias kliūtis stambokus akmenis, išsikišimus, negilius
plyšius... Važiuoklės mechanizmas labai ekonomiškas važiavimui sunaudojama ne daugiau 300 vatų (kaip
standartinis lygintuvas).
Mėnuleigis gali važiuoti dviem greičiais bei dviem režimais: rankiniu ir dozuotu, start-stopiniu. Pirmu
atveju jis juda tarsi šuoliais: 3-4 m, sustojimas, vėl 5-6 m, sustojimas ir t.t. Dozuotame režime pateikiama
programas: Pasisukti 20o, n metrų į priekį (arba atgal) ir pan. Šiame režime yra avarinių
situacijų išvengimo priemonės.
Mėnuleigio posūkis atliekamas greičio pakeitimu ir ratų sukimosi krypties pakeitimu. Toks neįprastas
būdas leido gerokai padidinti jo pravažiuojamumą. Jis net galėjo suktis vietoje.
Buvo numatyta, kad jei koks ratas įstrigs plyšyje, apie tai iškart praneš davikliai. Komanda iš Žemės
išsprogdins parako užtaisą, kuris leis numesti ratą. Kad mėnuleigis neapsiverstų nuožulniame kelyje,
važiuoklėje buvo įtaisyti davikliai, sekantys pasvirimo kampą (pirmyn-atgal ir į šonus). Pasiekus ribinę
reikšmę automatiškai generuojama Stop komanda. O apkrovos davikliai neleidžia, kad iš rikiuotės išeitų
varikliai.
Devintasis ratukas sukosi neslysdamas tai leido nustatyti, kiek buksavo varantys ratai. Betarpiškai
stebėdami ir pagal paliktus pėdsakus operatoriai galėjo spręsti
Mėnuleigio korpusas, jo prietaisų blokas buvo apsaugotas specialia ekranuojančia vakuume šilumos
izoliacija. Tai tarsi plonytė sidabro plėvelė, kuri, tarsi veidrodis, atspindi šviesą. Iš poros dešimčių tokių
plėvelių, su stiklo pluošto posluoksniais, buvo pagamintas mėnuleigio apdaras. Šilumos perdavimas tarp
sluoksnių beveik nevyksta, tad apsisaugoma nuo svilinančių saulės spindulių dieną. Tačiau jisai ir gerai
išlaiko šilumą naktį. O kad būtų kompensuota šilumos netektis ir perteklinės šilumos pašalinimui buvo
naudojama aktyvi dviejų kontūrų termoreguliavimo sistema. Ją sudarė hermetinį skyrių užpildžiusių dujų
šildymo ir vėsinimo kontūrai bei pečiukas, esantis hermetinio korpuso išorėje, šaldytuvas-radiatorius,
esantis po viršutiniu dangčiu, tripakopis ventiliatorius ir užsklandų su elektroprievadais sistema.
Temperatūra reguliuota dujų nešėjo, cirkuliuojančio ventiliatoriaus pagalba, dėka. Sistema veikė
automatiškai priklausomai nuo daviklių parodymų. Šilumą generavo šilumą išskiriantis elementas,
susidedantis iš kelių ampulių su radioaktyviuoju izotopu. Jis šildė šilumos nešėją. Ventiliatoriai dujas varinėjo
per šiluminį bloką. O karštą dieną, bloke pakilus temperatūrai, ventiliatorius dujas varinėjo jau per šaldantį
kontūrą. Radioaktyvus šaldytuvas buvo viršutiniame dangtyje. Kadangi jo dangtis dieną buvo atlenktas, dėl
spinduliavimo jo temperatūra buvo žemesnė nei dujų.
Judėjimui Mėnulyje pirmiausia būtina matyti jo paviršių. Mėnuleigis turėjo 6 elektronines akis. Dvi
mažakadrės televizijos kameros buvo priekinėje korpuso dalyje leido apžvelgti horizontaliojo plokštumoje su
kampu iki 50o. Jos veikė judant aparatui ir į Žemę perdavinėjo vaizdus kas 3-20 sek.
Apžvalgai kairėje ir dešinėje naudotos 4 telefotometrai, poromis įrengti šonuose. Dvi davė televizinius
vaizdus horizontalioje plokštumoje su apžvalgos kampais 360ox30o. Jie
veikdavo sustojus aparatui. Dėl didesnio Mėnulio paviršiaus kreivumo ir kitų ypatybių tiesioginis matomumas
yra nuo 2 km iki 300 m.
Mėnulio vežimą vadeliojo 5 žmonių komanda Žemėje: vadas, vairuotojas, borto inžinierius, šturmanas ir
operatorius. Ji vairavo lunamobilį iš 400 tūkst. km atstumo. Reikia atminti, kad jie matė tik tai, kas
patekdavo į kamerų akiratį. Be to, Mėnulis neturi atmosferos, tad kitaip suvokiamas erdvės gilumas.
Landšaftas ekrane plokščias, tarsi būtų žiūrima viena akimi. Tad sunku nustatyti ne tik atstumą, bet ir daiktų
dydį. O pakrypimas suvokiamas tik iš daviklių parodymų. O juk komandos pasiuntimas ir patvirtinimo
gavimas užima 2,6 sek. Tai sukelia inercialumą, t.y. laikinį uždelsimą. O vaizdų perdavimo diskretiškumas
viską dar labiau sunkino valdymą. Vairuotojus privalėjo spėti ateitį.
Tad konstruktoriai į mėnuleigį įdiegė sudėtinga savisaugos sistemą.
Mėnuleigio padėties nustatymui ekipažas naudojosi ir vietiniu vertikalės nustatymu, esančiu prietaiso
konteinerio apačioje. Tai skaidri sferos formos taurė su rutuliuku viduje. Esant horizontalioje padėtyje,
rutuliukas centre. Vos aparatas pakrypo rutuliukas nurieda į šalį. Nuokrypiui matuoti sugraduota skalė.
Panoramose gerai matoma ir taurė su rutuliuku. Taip nustatomas pakrypimas ir jo kryptis.
O atstumas iki daiktų nustatomas pagal jų kampinį atstumą nuo horizonto. Tikslesniam nustatymui
naudoti specialūs ant teleekranų pritvirtinti tinkleliai, - skaidrios plastikinės plėvelės su padalomis. Jų pagalba
buvo nustatomi akmenų ir kitų kliūčių mėnuleigio kelyje dydžiai bei atpažįstami charakteringi orientyrai.
Lunachod valdymo patirtis parodė, kad teisingam vietovės įvertinimui didelę svarbą tyri saulės
spoindulių kritimo kampas. Operatoriai išmoko atskirti realius pavojus nuo menamų, sukeliamų kintančio
apšvietimo. Nustatyta, kad gruntas, reguliariai tikrinamo penetrometro, gerokai skiriasi net gretimose srityse.
Ir slydimas būna labai įvairus. Tai reikalavo didelio atsargumo. Pvz., teko riboti staigių posūkių be sustojimo
skaičių. Išaiškėjo poreikis priverstinai dozuoto judėjimo režimui, sustojimams didelėse kelio atkarpomis.
Prie iškilių rezultatų priskiriamas tiesioginis topografinis filmavimas - jis mėnuleigio trasoje atliktas 7 km
ilgio ir 150 m juostoje. Piešinyje pavaizduota tik pirmosios dalies maršruto topografinė schema. Ji buvo
sudaroma trasoje sustojimų metu atliekamų televizinių filmavimų ir nuotraukų pagrindu. Buvo matuojamos
nuvažiuotos atkarpos ir kampai tarp jų. Atstumus matavo eigos davikliai atsižvelgiant į buksavimą (devintas
ratukas). Kampai matuoti giroskopinės sistemos. Vertinant reljefą atsižvelgta į nuožulnumus, matuotus
giroskopinės vertikalės. Keturių panoraminių ir dviejų kurso kamerų vaizdai ir kiti duomenys buvo
radiotelemetriniu kanalu buvo perduodami į Žemę. Pagal juos buvo nustatoma reljefo elementai ir
topografinė aplinka. Į topografinį vietovės planą įtraukta viskas, ką fiksavo televizijos kameros: krateriai,
duobės, akmenys ir kt. elementai. Krateriai ir akmenys mokslininkams suteikė daug informacijos, nes yra
meteoritinio bombardavimo, lavos išsiveržimų ir kitų metamorfozių, vykusių milijardus metų, liudininkai.
Mėnulio reljefas buvo nustatomas ir apdorojant tos pačios vietos panoramas, nufilmuotas iš dviejų taškų.
Jos leidžia vietovę apžvelgti stereoskopiškai, t.y. gauti erdvinį atvaizdą. Azimutinė orientacija buvo atliekama
pagal kryptimis į Saulę ir Žemę. Tam naudotasi šviesulių vaizdais, o taip pat daiktų ir mėnuleigio šešėliais.
Orientacija buvo atliekama periodiškai, kas padėjo danai posūkių kampų korekcijai. Azimutinė orientacija
valdyta pagal nusileidimo pakopos ir tolimųjų orientyrų atvaizdus.
Grįžtant mėnuleigiui prie nusileidimo pakopos ir kertant jau pravažiuotą trasą, filmavimo eiga buvo
uždara, kad leido patikrinto jos nustatymą ir patikslinti filmavimo taškų koordinates. Topografine schema
naudojosi įvairių specialybių mokslininkai geologai, geomorfologai, grumto specialistai, navigatoriai ir
inžinieriai.
Mėnuleigyje buvo įrengtas gana paprastas, tačiau gana efektyvus prietaisas cheminei grunto sudėčiai
tirti RIFMA (rentgeninis izotopinis fluorescencinis metodas analizei). Juk cheminio elemento atomas,
sąveikaudamas su rentgeno spindulių kvantais, praranda elektroną, kurio vietą užima kitas elektronas. Tą
procesą lydi rentgeninio kvanto pokytis, kurio energija griežtai apibrėžta vienam ar kitam elementui.
Registruojant tokius kvantus ir matuojant jų energiją galima nustatyti medžiagos sudėtį.
1970 m. gruodį link Veneros skrendanti Venera-7 ir dirbtiniai Žemės palydovai užfiksavo Saulės žybsnį.
Tai fiksavo ir RIFMA. Taip svarbi informacija gauta iš kelių šaltinių.
Mechanines grunto savybes tyrė penetrometras. Jo darbinę dalį sudarė kūgis su kryžiaus formos
lopetėlėmis. Specialaus mechanizmo veikiamas jis buvo įspaudžiamas į gruntą, o tada pasukamas aplink
ašį. Pastoviai registruotos kūgį veikiančios pastangos jį įspaudžiant ir pasukant. Matuota ir įkišimo gylis bei jo
lopetėlių pasukimo kampas. Taip gauta ištisa Mėnulio grunto charakteristikų serija, nustatant, kaip jis
priešinasi spaudimu ir pajudinimui.
Mėnuleigio Lunachod kelionė baigėsi 1971 m. spalio 4 d., per 14-as pirmojo palydovo metines. 10,5
mėn. jis nenuilstamai keliavo po Lietų jūrą, ištyrinėdamas gruntą 80 tūkst. m2 plote, į Žemę
perdavė per 200 panoramų ir per 20 tūkst. nuotraukų. Per 500 vietų jis tyrė fizines-mechanines paviršiaus
savybes, o taip pat keliamąją Mėnulio paviršinio sluoksnio gebą, o 25 taškuose atliko cheminę analizę.
Unikalūs ir rentgeninio spinduliavimo bei radiacinės aplinkos tyrimai.
Mėnuleigio aktyvus funkcionavimas nutrūko dėl izotopinio šilumos šaltinio išsekimo, dėl ko krito
temperatūra prietaisų skyriuje. Mėnuleigis pastatytas taip, kad prancūzų anglies reflektorius būtų nukreiptas į Žemę.
Atrasta, kas pamesta
JAV mokslininkams pavyko atrasti Mėnulio paviršiuje paliktą rusų mėnuleigį Lunachod, su kuriuo
paskutinė kartą ryšis buvo užmegztas 1971 m. rugsėjo 14 dieną. Tiksli jo vieta paaiškėjo tik 2010 m. kovo
mėn., kai aplink Mėnulį skriejantis NASA palydovas Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO) didelės raiškos
vaizdo kamera nufotografavo mėnuleigio nusileidimo vietos rajoną.
Žinodami, kad šiame mėnuleigyje buvo įrengtas Prancūzijoje pagamintas lazerinis reflektorius, Kalifornijos
universiteto San Diege (JAV) mokslininkų grupės, vadovaujamos fizikos profesoriaus adjunkto Tomo
Murphy, nariai jau daugiau nei 2 metus nesėkmingai vykdė jo paieškas. Šie mokslininkai, naudodami
Mėnulyje esančius reflektorius, atlieka tyrimus matuodami Mėnulio orbitos pokyčius ir nagrinėdami, kaip jie
atitinka Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją.Paprastai mes naudojame tris Apollo-11", Apollo-14" ir
Apollo-15" misijų paliktus reflektorius, o kartais ir sovietinio mėnuleigio Lunochod 2" reflektorių, nors jis
nelabai gerai veikia apšviestas saulės", - pasakojo T. Murphy.
Sužinoję tikslią Lunochod 1" buvimo vietą, amerikiečių mokslininkai balandžio 22 dieną iš Apache Point"
observatorijos Naujosios Meksikos valstijoje 3,5 m skersmens teleskopo pasiuntė į nurodytą Mėnulio vietą
lazerio impulsus. JAV fizikams pavyko aptikti ilgai ieškotą Lunochod-1" reflektorių ir nustatyti atstumą nuo
Žemės iki jo 1 centimetro tikslumu. Mažiau nei po pusvalandžio jie atliko antrąjį stebėjimą. Jo metu,
pasinaudoję trianguliacija, mokslininkai apskaičiavo mėnuleigio ilgumos ir platumos koordinates 10 metrų
tikslumu.
Matuodami Lunochod-1" reflektoriaus atspindėtos lazerio šviesos ypatumus, JAV fizikai nustebo aptikę,
kad signalai buvo neįprastai šviesūs: pasak jų, atspindėtos šviesos stipris buvo mažiausiai 5 kartus didesnis,
nei Lunochod-2" reflektoriaus. Dar Newsweek pranešė, kad JAV sugebėjo pavogti tarpplanetinę stotį Luna. Jie, atseit papirko
aparatą vežusį vairuotoją ir nuodugniai nufotografavo stotį, o tada gražino į vietą, o rusai nieko ir
nepastebėjo. Daugiau apie Luna-1 žr. >>>>>
Papildomai skaitykite:
|