Использование лунных вездеходов для передвижения астронавтов имеет первостепенное значение для исследования Луны. С их помощью астронавты могут отдалиться от места посадки космического корабля, перевозить инструменты и научное оборудование, средства связи, образцы лунного грунта и таким образом значительно расширить изучаемую область лунной поверхности.
Концепция Hyundai Elevate. Источник: auto.ria.com
К конструкции роверов инженеры предъявляют серьёзные требования, ведь они должны безопасно перевозить людей в условиях низкой гравитации на Луне, экстремальных температур, отсутствия атмосферы и непредсказуемости рельефа лунной поверхности. Кроме того, лунные автомобили должны быть надёжными, лёгкими, достаточно мобильными и автономными.
Концепция лунного автомобиля Peugeot Moonster. Источник: auto.vercity.ru
Именно над такими роверами уже около года совместно работают две крупных американских компании: военно-промышленная корпорация Lockheed Martin и гигант автомобилестроения General Motors. Они откликнулись на призыв NASA о разработке лунных вездеходов для программы по исследованию Луны Artemis. Эти компании ранее уже сотрудничали с NASA. Например, Lockheed Martin построили множество космических аппаратов (среди них — марсоходы Curiosity и Perseverance), а также пилотируемый космический корабль Orion — важная частью программы Artemis. General Motors и вовсе уже участвовали в разработке лунных роверов для программы Apollo — LRV (lunar roving vehicle).
Художественное представление лунного ровера. Источник: NASA
Максимальная скорость передвижения LRV в среднем достигала 13 км/ч, он был рассчитан на непрерывную работу в течение 78 часов от двух неперезаряжаемых батарей, а также на суммарное расстояние в 65 километров. На практике же LRV проработали не более 4,5 часов, проехали расстояние в 2-3 раза меньше и максимально отдалились от лунного модуля на 7,6 километров.
Астронавт Юджин Сернан на лунном вездеходе во время первого выхода в открытый космос программы Apollo 17, 10 декабря 1972 года. Фото: Harrison Schmitt. Источник: NASA
Lockheed Martin и General Motors нацелились на разработку лёгких и прочных лунных роверов, которые смогут двигаться быстрее и дальше, чем LRV. Уже известно, что лунные вездеходы оснастят электродвигателями, что позволит подзаряжать их с помощью бортовых солнечных панелей или от зарядной станции на посадочной площадке.
Лунный ровер будет открытым, то есть астронавты смогут передвигаться в нём только в скафандрах, в первоначальной комплектации — двухместным. Вездеход оснастят профессиональным оборудованием для передвижения по бездорожью и спроектируют так, чтобы он выдерживал двухнедельные лунные ночи и дни с резкими перепадами температур.
Концепции лунных вездеходов General Motors и Lockheed Martin. Источник: General Motors / Lockheed Martin
Важная особенность будущего лунного автомобиля — его автономность: беспилотные системы, которыми оборудуют вездеходы, позволят им работать при отсутствии людей на борту. Роверы можно будет высадить до прибытия астронавтов недалеко от посадочной площадки и дать команду начать проводить научные операции без пассажиров. Таким образом, лунные роверы смогут проложить путь для предстоящих исследований. Кроме того, автономность вездеходов поможет исследовать труднодоступные и опасные для человека участки лунной поверхности.
Однако Lockheed Martin и General Motors работают на опережение, поскольку NASA пока ещё ни с кем не заключило контракт на разработку лунных вездеходов.
Интересен также совместный проект Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и Toyota Motor Corporation, которые с середины 2019 года работают над созданием пилотируемого лунного вездехода. Он предназначен для исследования полярных регионов Луны. Конструкция вездехода предусматривает закрытый кузов, внутри которого будет поддерживаться атмосферное давление, пригодное для жизни людей, то есть астронавты смогут находиться в нём без скафандров. Луноход сможет передвигаться как под управлением людей, так и с помощью дистанционного управления.
Концепция лунного вездехода JAXA и Toyota. Источник: global.toyota
Предполагается, что по размеру вездеход будет чуть больше двух микроавтобусов, с жилым объёмом около 13 кубических метров, в котором смогут разместиться два человека, а в экстренной ситуации — четыре. Планируемый запас хода — около 10 000 километров на 6 недель.
Параметры будущего лунного вездехода JAXA и Toyota. Источник: global.toyota
Отличительная особенность вездехода — его силовая установка, которая сочетает в себе электродвигатель и водородные топливные элементы. Электричество, необходимое для функционирования лунохода, будут вырабатывать как солнечные панели, так и топливные элементы.
Для разрабатываемого лунохода у такого двигателя есть несколько преимуществ перед электродвигателем с литий-ионными аккумуляторами. Во-первых, водородные топливные элементы легче и компактнее, чем аккумуляторы. Во-вторых, они обеспечивают больший запас хода. Например, будущий вездеход сможет проехать до тысячи километров на одной заправке водородного бака. И в-третьих, продукт кислородно-водородной реакции — вода, которую можно либо повторно использовать в качестве охлаждающей жидкости, либо питьевой воды.
Ходовые качества лунного вездехода JAXA и Toyota. Источник: global.toyota
В настоящее время разработка лунохода находится на стадии изготовления и проверки тестовых деталей, а также его прототипа. Производство, эксплуатационные и качественные испытания лётной модели запланированы на 2027 год.
Автор: Алина Нестерова
Источники: www.universetoday.com, phys.org, www.space.com, ru.wikipedia.org, airandspace.si.edu, www.lockheedmartin.com, global.toyota, global.toyota.
