Межпланетное ралли двух столетий

Пару месяцев назад NASA опубликовало торжествующую инфографику, которая гласила, что марсоход Opportunity перешагнул очередной межпланетный рубеж по дальности передвижения, и приготовился занять первое место. Вторую позицию долгое время удерживал ровер Moon Buggy на котором рассекали по Луне пилоты Apollo-17. Они накатали 35,6 км за три дня. Opportunity понадобилось девять лет, чтобы обойти своего американского соперника.
И вот, словно в старые "добрые" времена холодной войны и космической гонки, за лидерские позиции вступили в жесткую борьбу две нации: США и СССР.



В мае NASA направило свой марсоход от одной изученной горы, к другой, гораздо более высокой и интересной. Между ними два километра, и, казалось, еще чуть-чуть, как лунный советский старичок, заглохший сорок лет назад, уступит своему марсианскому конкуренту.
Но Opportunity перевалил заветные 37 км и… тишина. Ни ликующих парадов в Вашингтоне, ни стучащих от досады ботинками по трибуне председателей Политбюро ЦК КПСС.

А секрет, такой тишины от NASA - в девятом колесе.

Все вроде бы знают, что у Opportunity шесть колес, а у Луноходов – восемь. Но формально у Луноходов было по девять колес. Девятое – это тонкий ролик одометра, который катился по поверхности Луны и замерял пройденное расстояние.



Официальные цифры, обнародованные по завершении научной миссии Лунохода-2, и долгое время кочевавшие из научных трудов в учебники, а из учебников в википедию, основываются на показаниях этого одометра. Но дело в том, что ролик поднимался, когда Луноход-2 двигался задом. Ролик не передавал объективное расстояние когда аппарат маневрировал, да и сам по себе мог проскальзывать на слишком рыхлом грунте.



В результате самым объективным средством определения его пробега могло быть только прямое наблюдение следов на поверхности Луны. К счастью, сегодня такая возможность у ученых, да и любого из нас, имеется благодаря космическому аппарату LRO. Его камера высокого разрешения LROC уступает только камере HiRise его марсианского собрата MRO. Но благодаря орбите, в несколько раз ниже, LROC способна передавать практически аналогичные по детализации снимки: в исключительных случаях до 20 см на пиксель, но в основном режиме работы – 50 см на пиксель. Этого вполне достаточно, чтобы обнаружить на естественном спутнике Земли Луну-21, которая доставила Луноход-2 на поверхность,



и, собственно, сам девятиколесный аппарат. Правда для него LRO снизился в два раза и снял с детализацией 30 см на пиксель:


Полный размер.
Найти Луноход-2 самостоятельно.

С обнаружением Лунохода-2 на снимках LROC связана не менее захватывающая история, чем с Марсом-3: сначала нашли, да не то, потом присмотрелись и нашли то, а потом посветили туда лазером и получили ответ от оптических уголковых отражателей.



Российские ученые Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) тщательно проследили весь маршрут Лунохода-2 и определили его пробег в 42,2 километра. То есть из-за несовершенного средства определения пройденного расстояния, недосчитались больше 5 километров. Точной цифры до метра и сейчас назвать трудно.

Методы замера пройденного расстояния у марсоходов принципиально другие. У них для расчета пробега используется комплексная система, в которую входит трехосевой акселерометр и трехосевой датчик уровня.



Показания этих датчиков учитываются при расчетах пробега, основанных на оборотах колес. Но даже так легко ошибиться из-за пробуксовок. А их на веку у Opportunity было немало:



Главное средство для подсчета пробега марсоходов, называется VisOd: visual odometry. Если посмотреть на снимки их следов, то можно заметить неоднородность следа, оставляемого протектором. Прямые насечки, отличающиеся от основного рисунка – это и есть маркеры для визуальной одометрии.



Такой же принцип используется и у Curiosity. И пробег считает программа, но ее показания могут периодически контролировать вручную. Помимо всего прочего, свой след Curiosity отмечает азбукой Морзе "JPL", так что его пробег можно считать в метрах, футах и в "джипиэлах". (Подробнее о подсчете пробега Spirit)



Вернемся к Луноходу-2.
Для кого-то новый результат, и первенство отечественного изделия в межпланетном ралли, может являться поводом для гордости. Но надо вспомнить, что и луноходы и марсоходы создавались прежде всего для изучения иноземных тел, а не для накрутки одометров.



Проблема в то, что партийное руководство СССР смотрело только на одометры. Идеологическая машина, которая оперировала понятиями "догоним и перегоним" оказалась неспособна на понятия "изучим и переизучим". Профессор ГЕОХИ РАН Александр Базилевский, который помогал и в поисках Лунохода-2 и Марса-3, так описывал события: «Как только Луноход натыкался на какой-нибудь интересный камень и геологи просили остановиться, чтобы подробнее его исследовать, руководство заявляло: «Это луноход, а не луностоп. Только вперед!»

Марсоходами управляют геологи. Это объясняет, что Curiosity, проработал в два раза дольше Лунохода-2, но проехал почти в пятьдесят раз меньше. Да и раллийные успехи Opportunity – это результат его исследовательской деятельности. Примерно половину общего пробега он преодолел только пересекая неинтересные просторы, которые уже были хорошо изучены.

В музее НПО им. С.А Лавочкина стоит Луноход-3. Это не макет, а реальный аппарат, который учитывал все «детские болезни» своих предшественников, имел поворотные стереотелекамеры, а не фотометры, имел полный комплекс исследовательских приборов, прошел все испытания и был готов к покорению лунных просторов.



Но партия уже наигралась в «лунные трактора», поэтому «русский Curioisty» навсегда застыл на рампе Луны-25 в зале, куда из-за ограничений доступа режимного объекта могут попасть только единицы посетителей.

Выражаю благодарность руководству НПО им. С.А. Лавочкина за предоставленную возможность посетить этот небольшой, но интереснейший, для фаната роботизированной космонавтики, музей.

Подпишитесь на журнал, если вам интересно исследование и освоение космоса.http://engineering-ru.livejournal.com/104102.html