Lunochod: Co v učebnicích nebylo

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Čínská sonda Chang´e­3 se připravuje na vpravdě historické přistání na Měsíci, k němuž by mohlo dojít snad již 14. prosince 2013. V této souvislosti se velmi často objevuje srovnání se sovětským programem lunárních vozidel Lunochod – pojďme si jej tedy alespoň ve stručnosti připomenout. Sovětský program lunárních vozidel Lunochod byl prezentovaný jako levnější a jednodušší varianta nákladného pilotovaného programu Apollo. Když si nyní odmyslíme fakt, že SSSR investoval do bezpilotního průzkumu Měsíce zhruba pěti desítkami rozličných automatů skoro dvojnásobek částky, co USA do Apolla, tak i tvrzení o alternativně pilotovaného programu kulhá. Lunochod byl totiž původně vyvíjený pro kosmonauty!

Lunochod byl původně vyvíjený pro sovětský pilotovaný program

Lunochod byl původně vyvíjený pro sovětský pilotovaný program
Zdroj: http://api.ning.com/

Scénář lunární mise

Předběžné studie řešící koncepci mobilního lunárního robota zahájil SSSR v roce 1960. Tehdy počítal s vysláním 600 kg těžkého zařízení. Hlavní konstruktér Sergej Koroljov oslovil s požadavkem na stavbu stroje Institut traktorového a zemědělského strojírenství, který se ale na ní odmítl podílet a označit ji za nemožnou.

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.
Zdroj: kniha Vesmír dokořán (Codr)

Až když Koroljov zopakoval svoji nabídku v konstrukční kanceláři Transmaš v Leningradě byl vyslyšel. V září 1963 začala půlroční studie, během níž se nejvíce řešila nosnost lunárního povrchu: bude schopen vozidlo unést? Uvědomme si, že počátkem šedesátých let jsme toho o Měsíci skutečně mnoho nevěděli. V srpnu 1964 schválilo sovětské Politbyro let kosmonautů na Měsíc a mobilní robot se stal jeho nedílnou součástí. Sověti si byli dobře vědomi, že lunární výsadek kosmonautů je na samé hranici jejich technických možností. Proto chtěli udělat maximum pro bezpečnost člověka, kterého by na Měsíc poslali.

Scénář letu počítal s tím, že nad předvybranou přistávací oblastí přelétne opakovaně v minimální výšce snímkovací družice. Její záběry pak umožní zvolit dvě konkrétní přistávací místa asi pět kilometrů od sebe. Do obou lokalit pak přistanou dva na sobě nezávislé „lunochody“. Následovat bude přílet lunárního modulu bez kosmonauta na palubě do lokality záložní: lunární vozidlo mělo přitom sloužit jako radiomaják a po přistání mělo modul důkladně nafotografovat (zdali neutrpěl nějaké poškození). Až potom měl přijít na řadu výsadek modulu s kosmonautem na palubě do hlavní oblasti. I zde by mobilní robot posloužil jako navigační prvek. Přímo na Měsíci si pak mohl kosmonaut vybrat, kterým ze dvou identických modulů se chce vracet zpět (z hlavní do záložní oblasti přitom mohl přejet na palubě robota).

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.
Zdroj: kniha Vesmír dokořán (Codr)

Zcela logicky vyvstává otázka: proč se sovětští lunární plánovači tak obávali poškození modulu? Díky zvolené koncepci letu byla závěrečná fáze sestupu velmi rychlá, pilot navíc musel s modulem vzhledem ke zvolené konstrukci podvozku hodně „třísknout“. Samozřejmě, že při tomto nešetrném zacházení bylo riziko poškození stroje značné.

Lunochod s pětičlennou posádkou

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.

Pozemní testy osmikolového podvozku Lunochodu.
Zdroj: kniha Vesmír dokořán (Codr)

V letech 1965 až 66 probíhalo hledání nejvhodnější koncepce stroje. Zvažovalo se použití čtyřkolky stejně jako pásů – nakonec zvítězila podoba osmikolového podvozku, na níž byl posazený hermetizovaný válcovitý úsek. Na něm bylo odklápěcí víko: na jeho vnitřní straně byly sluneční baterie, na vlastním těle stroje pak radiátory sloužící k udržování stálé teploty. Víko se na lunární noc (trvá 14 pozemských dní) zavíralo, aby stroj mohl lépe regulovat svoji teplotu: jedenáct kilogramů polonia­210 ji drželo i při mínus sto stupních venku na „pokojové“ teplotě 15 až 20 stupňů Celsia.

Každé kolo robota mělo průměr 51 cm: vyrobila je Charkovská státní továrna na jízdní kola. Lunochod mohl zdolávat svah strmý až 20 stupňů nebo se pohybovat s bočním náklonem až 45 stupňů. Každé kolo mělo vlastní elektromotor, ale nemohlo zatáčet: tento manévr se prováděl podobně jako u pásových vozidel nestejnou rychlostí na obou stranách vozidla. Zajímavostí jistě také je, že každé kolo bylo možné v případě nutnosti odstřelit pomocí pyropatrony: kdyby se někde zaseklo a blokovalo Lunochod v další jízdě. Robot nesl čtyři panoramatické kamery a vpředu dvojici kamer televizních. Ty vysílaly každých dvacet sekund jeden snímek na Zemi a podle něj robotovi udílela pětičlenná posádka příkazy.

Detail řešení podvozku Lunochodu.

Detail řešení podvozku Lunochodu.
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/

Tvořil ji velitel, řidič, navigátor, inženýr a radiooperátor. Pro tento speciální úkol byly vytvořené dva týmy plus jeden náhradník, takže celkem jedenáct osob. Všichni operátoři museli projít tvrdým výběrem: v jednu chvíli si dokonce jeho účastníci (protože nevěděli, do čeho jdou – šlo o dobrovolníky pro „speciální úkol“) mysleli, že procházejí výběrem na kosmonauty. I když role v týmu byly pečlivě rozdělené, veškeré rozhodování se dělo na kolektivním základě a kdokoliv mohl kdykoliv stihnout červené tlačítko okamžitě zastavující pohyb Lunochodu.

Na Měsíc se robot dostával na přistávací plošině KT o hmotnosti (včetně paliva) 1880 kilogramů. Ta měla sklopné sjezdové rampy vepředu i vzadu: kdyby jedna cesta byla blokovaná (např. velkým balvanem), mohl stroj použít druhou.

První, bezejmenný

První Lunochod zamířil k Měsíci 19. února 1969. V encyklopediích bychom jej ale hledali marně, protože jeho nosná raketa Proton explodovala po selhání motoru prvního stupně a stroj tak byl zničený ještě dříve, než se dostal do vesmíru.

Lunochod, ne Lunostop

Takto z přistávací plošiny sjížděla na Měsíc vozidla Lunochod: sklon rampy byl větší, než jejich konstrukční maximum, takže šlo o velmi riskantní operaci

Takto z přistávací plošiny sjížděla na Měsíc vozidla Lunochod: sklon rampy byl větší, než jejich konstrukční maximum, takže šlo o velmi riskantní operaci
Zdroj: kniha Lunar and Planetary Rovers (autor Anthony Young)

Desátého listopadu 1970 oznámil Sovětský svaz úspěšný start sondy Luna 17. Ta o týden později přistála na Měsíci. Protože opakovala scénář letu předchozích automatických odběrů vzorků hornin, domnívali se pozorovatelé, že jde o další z těchto výprav. Hrstka zasvěcených ale věděla své: nejprve vydala příkaz ke spuštění sjezdových ramp. A až poté otevřela ochranné „klapky“ na kamerách, které je chránily před zaprášením během přistávací manévru. Dech se zatajil: operátoři uviděli přesně to, co potřebovali vidět. Tedy lunární panorama a spuštěné sjezdové rampy.

Pak nezbývalo než dát příkaz ke sjezdu Lunochodu a doufat, že celý manévr dobře dopadne. Problém byl v tom, že sjezdová rampa měla sklon 45 stupňů a Lunochod konstruovaný na sjezd z maximálně dvacetistupňového svahu po ní víceméně sklouznul a „žuchnul“ na povrch Měsíce. Přistávací platforma totiž byla vyvinutá primárně pro mise zaměřené na odběr lunárních vzorků v rámci automatických výprav a mobilní robot se jí tak musel přizpůsobit. „Žuchnutí“ nakonec dopadlo na výtečnou.

Záběry přímo z měsíčního povrhu zachycují přistávací plošinu sondy Luna 17, která nesla první (úspěšný) Lunochod.

Záběry přímo z měsíčního povrchu zachycují přistávací plošinu sondy Luna 17, která nesla první (úspěšný) Lunochod.
Zdroj: kniha Russian Lunar Exploration (Brian Harvey)

První den robot ujel 20 metrů a vyfotografoval své stopy plus přistávací plošinu. Sovětský svaz teprve nyní zveřejnil informaci o tom, že mise Luna 17 není dalším pokusem o odběr vzorků hornin, ale výsadkem osmikolového automatického vozidla na povrchu Měsíce. Skutečný křest ohněm čekal na Lunochod pátý (pozemský) den pobytu na Měsíci, kdy uzavřel své víko a na dva týdny (po dobu lunární noci) se odmlčel. Na první rádiový pokus o oživení 9. prosince 1970 nereagoval: po několika desítkách minut nervózního ticha v řídícím středisku se uskutečnil pokus nový. Lunochod se tentokrát ozval!

Záběry přímo z měsíčního povrchu zachycují přistávací plošinu sondy Luna 17, která nesla první (úspěšný) Lunochod.

Záběry přímo z měsíčního povrchu zachycují přistávací plošinu sondy Luna 17, která nesla první (úspěšný) Lunochod.
Zdroj: kniha Russian Lunar Exploration (Brian Harvey)

Jeho řízení přitom bylo neskutečně náročné. Komplikovalo ho několik skutečností. Jednak televizní kamery vyslaly aktuální snímek jen jednou za dvacet sekund (a nešly přeprogramovat). Jednak byly velmi nízko nad lunárním povrchem, což silně omezovalo rozhled. Jednak byl na černobílých záběrech špatný kontrast povrchu: buď byl přesvícený, nebo naopak absolutně černý. (Operátoři dokonce v době místního „poledne“ na dva dny přerušovali práci, protože v krajině bez stínů se prostě nedalo jezdit.) A jednak zde byla prodleva mezi vydaným příkazem, jeho skutečným vykonáním a potvrzením úkonu: rádiový signál totiž letí ze Země na Měsíc 1,3 sekundy.

Lunochod měl poměrně bohaté přístrojové vybavení: koutový odrážeč laserových paprsků (mimochodem, francouzské výroby – SSSR jej přislíbil poslat na Měsíc, ale Francouzi netušili, v rámci jaké mise), rentgenový teleskop, rentgenový spektrometr, detektor radiace a penetrometr (Lunochod­2 pak i fotometr). Vědci však měli smůlu: mohli pohyb robota sledovat, ale nesměli do něj jakkoliv zasahovat. Neměli tedy vliv na to, které geologické útvary budou detailněji prohlížené nebo kdy a kde se udělají výzkumné zastávky. Když se vojenští inženýři rozhodli něco udělat, tak to prostě udělali. Alexandr Basilevskij, celosvětově uznávaný lunární geolog z Vernadského institutu geochemie už nevydržel dívat se na takto promarněnou šanci a jednoho dne se ozval. Bylo mu následně důrazně vysvětleno, že vozidlo je „lunochod“ – a ne „lunostop“, takže žádné zastávky s vědeckým obsahem nebudou. Životnost stroje měla být tři měsíce, nakonec pracoval skoro rok.

Dne 4. října 1971 přístroje zaregistrovaly nečekaný pokles tlaku v hermetické nádobě a následně došlo k postupnému selhání všech systémů. Lunochod ujel celkem 10,54 km a pořídil dvacet tisíc snímků. Mise byla hodnocena jako absolutní triumf. Až po letech vyšla najevo drobnost: krátce po přistání se zablokovaly brzdy na všech osmi kolech a už se je nepodařilo odblokovat. Jinými slovy: Lunochod putoval po Měsíci se „zataženou ruční brzdou“!

Rekordní „dvojka“

Lunochod 2 odstartoval na palubě sondy Luna 21 dne 8. ledna 1973. Měl větší hmotnost (840 kg), než jeho bratříček a televizní kamery (navíc posazené mnohem výše) vysílaly snímek každé 3,2 sekundy. Najezdil rekordních 37 kilometrů, ale odmlčel se po pěti měsících pobytu na lunárním povrchu. Sovětská média opět pěla chválu, ale něco evidentně nebylo v pořádku. Objevily se tak spekulace, že se robot vinou chyby operátora převrátil při nějakém manévru „na záda“. Pravda ale byla jiná: Lunochod­2 vjel do malého kráteru (hloubka cca pět metrů). Při jízdě u jeho kraje svým víkem „škrábl“ o stěnu, čímž se jeho sluneční baterie silně zaprášily.

Přistávací plošina sondy Luna 21 tak, jak ji viděly kamery Lunochodu 2.

Přistávací plošina sondy Luna 21 tak, jak ji viděly kamery Lunochodu 2.
Zdroj: Lunar and Planetary Rovers (autor Anthony Young)

Na okamžitou situaci to nemělo prakticky žádný vliv, ale průšvih nastal v okamžiku, kdy bylo na lunární noc víko zavřené: prach se nasypal na radiátory regulující teplotu a zde zůstal i po následném otevření víka. Radiátory tak neplnily svoji funkci, Lunochod­2 se rychle přehřál a „odešel“. Mimochodem, Lunochod 2 dnes patří britsko­americkému podnikateli Richardu Garriottovi, který k němu zakoupil práva v prosinci 1993 v dražbě aukční síně Sotheby´s (která tehdy „jednou provždy vyloučila jakoukoliv doručovací povinnost). Richard Garriott – velký příznivec kosmonautiky a mj. „kosmický turista“ z letu Sojuz TMA­13/2009 – je tak jedinou soukromou osobou, která vlastní nějaký majetek na jiném kosmickém tělese.

Významné místo přiznávají Lunochodu i Američané: v Cosmosphere v Hutchinsonu (stát Kansas) mají jeho maketu jen pár metrů od legendárního Apolla 13

Významné místo přiznávají Lunochodu i Američané: v Cosmosphere v Hutchinsonu (stát Kansas) mají jeho maketu jen pár metrů od legendárního Apolla 13
Zdroj: archiv autora

Vrták, laboratoř, sběr vzorků…

Lunochod 3 nikdy nedostal šanci podívat se na Měsíc a skončil v Lavočkinově konstrukční kanceláři

Lunochod 3 nikdy nedostal šanci podívat se na Měsíc a skončil v Lavočkinově konstrukční kanceláři
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/

Na rýsovacích prknech sovětských konstruktérů se objevily další varianty lunochodů. Například vybavené vrtnou soupravou a palubní laboratoří pro rozbor vzorků hornin nebo vybavené manipulátorem pro sběr hornin, které by následně tento materiál dopravily k plošině pro dopravu zpět na Zemi. Lunochod 3 (prakticky se nelišil od svých starších sourozenců) byl dokonce připravený a otestovaný: letět měl jako Luna 25 v roce 1977. Sovětská kosmonautika ale změnila priority a dnes je tento stroj zaparkovaný v muzeu v Lavočkinově konstrukční kanceláři.

Zdroje informací:
http://en.wikipedia.org/
http://www.ceskatelevize.cz/
kniha Lunar and Planetary Rovers (Anthony Young)
kniha Soviet and Russian Lunar Exploration (Brian Harvey)

Zdroje obrázků:
Archiv autora
http://api.ning.com/files…oqaBerAxf2q90lp-r/lunokhodriderx.jpg
kniha Vesmír dokořán (Codr)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/Lunokhod_detail.jpg
kniha Lunar and Planetary Rovers (Anthony Young)
kniha Soviet and Russian Lunar Exploration (Brian Harvey)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/Lunokhod-3_side.jpg

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


10 komentářů ke článku “Lunochod: Co v učebnicích nebylo”

  1. astrodi napsal:

    zaujimave informacie, mnoho z toho som nevedel 😀

  2. Marek Prochazka napsal:

    Diky za clanek. Jen by me zajimaly dve veci. Kdy se Rusove rozhodli udelat z Lunochodu ciste roboticke vozitko bez posadky a proc? Za druhe, bylo by vubec mozne pouzit reseni s poloniem 210 a posadkou?

    • Tomáš Přibyl napsal:

      1) Kdy se Rusové rozhodli udělat z Lunochodu čistě robotické vozítko a proč? Lunochod (resp. „něco jako jeho předchůdce“) byl původně vyvíjený jako automatický (tedy čistě robotický). Jak stojí v článku, po schválení pilotované lunární mise (srpen 1964) se stal její nedílnou součástí. Ale (a to v článku není) vývoj šel po dvou větvích: Lunochod pro kosmonauty a Lunochod automatický. Je docela dobře možné (ale je jen můj osobní názor), že automatickou verzi chtěli poslat na Měsíc jako zkušební (svým způsobem by to bylo logické: pro pilotovanou misi by měli odzkoušenou techniku a navíc zkušenosti). Plyne z toho každopádně jedno: automatické vozidlo bylo vyvíjeno od začátku, v určité chvíli se „jen“ zastavil vývoj verze pro kosmonauty.

      2) Řešení s poloniem 210 a posádkou. Osobně s ním nevidím problém: polonium 210 se běžně používá třeba v lékařství. Kosmonaut by s ním nepřišel do styku a co víc: startovalo i přistávalo by na Měsíci samostatně. Naproti tomu Američané měli v lunárním modulu při misích Apollo 12 až 17 s sebou (tedy startovali s ním ze Země i přistávali na Měsíci) radioizotopový generátor SNAP 27 (nesly 3,8 kg plutonia 238; mimochodem při „neúspěšném neúspěchu“ Apollo 13 byl tento generátor „utopený“ v Tichém oceánu a nikdy z něj nebyla zaznamenána zvýšená radioaktivita).

  3. Petr Šída napsal:

    Úžasné počtení, když si člověk čte scénář sovětské lunární mise, tak se neubrání dojmu, že to sověti neskutečně překombinovali.

    • Zdeněk napsal:

      Nemyslím, spíš chtěli mít všechno pojištěné na případné problémy. Pokud by se do problému dostali američané s Apollem na Měsíci, neměli by žádnou šanci na návrat. Ovšem věřím tomu, že v rámci závodu o Měsíc by došlo k redukci i sovětského projektu.

  4. Dušan Oravec napsal:

    Dávnejšie som videl na Discovery dokument (myslím, že Francúzky) s názvom Lunochod Tank Of The Moon ( dúfam, že sa nemýlim ) v ktorom sa o väčšine informácií v tomto článku veľa hovorilo. Veľa informácií tam bolo aj o hlavnom konštruktérovi tohoto stroja Alexandrovi Kemurdžianovi. Inak článok opäť parádny.

  5. Marian Such napsal:

    Dobry den,
    vyborny clanok. Chcel by som sa spytat na zdroj informacii o pyropatronach v kolieskach Lunochodu. Nikde sa mi o tom nepodarilo dohladat informacie.

    • Tomáš Přibyl napsal:

      O pyropatronách se píše např. v knize Soviet and Russian Lunar Exploration (Brian Harvey) na str. 249. Kniha je uvedena i ve zdrojích pod článkem – ale je mi jasné, že je to off-line zdroj.

  6. Ričrd napsal:

    Díky za článek. Skvělé počteníčko.

    P.S. Shodou okolností jsem v den vydaní tohoto článku v KSP vysadil na Munu dvě Luny 17 s Lunochody na skutečných souřadnicích. 🙂

  7. Karel napsal:

    Díky za hezký článek. Mám аlе pocit, že ten údaj o 45° sklonu ramp neodpovídá přiloženým snímkům. Podle nich bych sklon odhadl tak na 30°. Ohledně chemických analýz se oficiálně uvádí, že L1 je provedl ve 25 místech, nevím jak moc podle přání geologů nebo ne.

    Onen geolog se správně jmenuje Aleksandr Tichonovič Bazilevskij, dodnes je činný a v roce 70 mu bylo teprve 33 let. Jako začínající vědec pracoval pod vedením Kirilla Pavloviče Florenského a dokonce spoluvybíral (údajně podle fotek NASA) místo pro neuskutečněné přistání N1L3. Aleksandr sám rád povídá, že jeho děd byl duchovní, a proto otec nemohl vystudovat techniku, pouze zemědělství a on i všichni strýcové se stali agronomy. Jeden strýc se údajně stal hlavním agronomem GULAGu, a i po vypršení trestu tam nakonec zůstal. I další příbuzní měli údajně konflikty s režimem, nicméně zůstává faktem, že Aleksandr pracoval na supertajných projektech a dokonce jezdil pravidelně do USA (nejprve 1971, později často v 80. letech) a rád celé rodině ukazoval diáky, což s oblibou popisuje i jeho synovec Vasil, žijící nyní v Izraeli.

    Berte prosím tyto informace s rezervou, zkušenost mě naučila být opatrný ohledně různých drbů – myslím totiž, že je to skoro ruským národním sportem šířit sebemrskačské historky – obyvatelé některých ex svazových republik (pobaltské země, Gruzie, částečně Ukrajina) je pak uctívají, skoro jako nějaké evangelium. Ostatně i u nás dokážeme šířit podobné dehonestující teorie. Jeden příklad za všechny z podobného soudku – hojně publikovaná teorie o sestřelení letušky Vesny na palubě JAT367 československou PVOS. Odborníci přitom jen žasnou :-).

Zanechte komentář