Межпланетное ралли двух столетий

Пару месяцев назад NASA опубликовало ^[1] 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. ^[2]
Найти Луноход-2 самостоятельно ^[3].

С обнаружением Лунохода-2 на снимках LROC связана не менее захватывающая история ^[4], чем с Марсом-3 ^[5]: 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 ^[6] 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.

Принцип замера пройденного расстояния у марсоходов принципиально другие. У них для расчета пробега используется комплексная система, в которую входит трехосевой акселерометр ^[7] и трехосевой датчик уровня.

Показания этих датчиков учитываются при расчетах пробега, основанных на оборота 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, его след Curiosity отмечает азбукой Морзе «JPL», так что его пробег можно считать в метрах, футах и в «джипиэлах». (Подробнее о подсчете пробега Spirit ^[8])

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 ^[9] 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.

Автор: Zelenyikot

Источник ^[10]