Астрономия и Космонавтика Коллектив авторов - Современные достижения космонавтики (сборник статей)

Такие исследования проводились на специально созданной установке для комплексной оценки инженерно-физических свойств лунного грунта в вакууме и инертных газах. Установка позволяет проводить исследования с обычным количеством вещества, а также с малыми его пробами.

Работы с малыми объемами лунного вещества потребовали разработки новой методики исследований. Суть ее в том, что элементы машин взаимодействуют с тонким слоем частиц мелкодисперсного грунта, прочно закрепленных на торцевой поверхности металлического образца. Эффективность такой методики подтверждена серией контрольных опытов, в которых горные породы использовались как в виде монолитных образцов, так и в виде порошков, закрепленных на металлических пластинках.

Абразивные свойства лунного грунта и его аналогов определялись по потере в весе металлического образца, а также по степени помутнения пластинок из органического стекла, которые трутся о закрепленные частицы грунтов. Помутнение поверхности пластинок определялось по пропусканию света. Примененная для этого установка состоит из осветителя — неон-гелиевого лазера и оптической системы.

Анализ данных, полученных в результате подобных экспериментов, позволил сделать ряд выводов, имеющих большое практическое значение.

Оказалось, что по своим фрикционным свойствам исследованный вид лунного грунта близок к некоторым земным породам, например дробленому базальту. Это дает возможность использовать его в качестве аналога лунного грунта при оценке взаимодействия с буровыми снарядами. Коэффициенты трения лунного грунта о конструкционные материалы достаточно велики. Таким образом, обеспечивается достаточное сцепление с грунтом при передвижениях, даже несмотря на слабое притяжение Луны. А относительно малая прочность грунта компенсируется шестикратным снижением веса и специальными приспособлениями, которые снижают удельное давление на поверхностный слой и, кроме того, усиливают связь с ним ходовых элементов машины. В то же время при резких ударах лунный грунт не проявляет упругих свойств, а проседает, подобно рыхлому снегу.

Абразивность лунного грунта и его микротвердость значительно меньше аналогичных показателей земного кварцевого песка. По-видимому, нет какой-либо особой опасности абразивного изнашивания деталей инструментов и других технических устройств, длительно взаимодействующих с грунтом. Это не исключает, однако, возможности интенсивного изнашивания, обусловленного образованием сильных межмолекулярных связей при соприкосновении cvгрунтом в сверхвысоком вакууме.

Данные исследований свидетельствуют также о возможности проникновения частиц грунта в щели и зазоры подвижных сочленений буровых устройств, что способно нарушить их работоспособность. При разработке буровых инструментов конструкторы должны были предусмотреть и эту возможность.

Прямые измерения подтвердили необычайно низкую теплопроводность лунного грунта, что объясняется его высокой пористостью и практическим отсутствием в порах каких-либо газов. Это означает, что теплу, выделяющемуся, например, при бурении, просто некуда деваться. Ведь у Луны нет атмосферы. В итоге конструктору приходится совершенно по-иному подходить к энергетике бурения. Вообще проблема сброса излишков тепла стоит на Луне очень остро.

Чрезвычайно малая электропроводность лунного вещества в сочетании с высоким вакуумом порождает и другую инженерную проблему: как избежать возможного накопления электростатического заряда при длительном подвижном контакте с лунной поверхностью?

Успешная работа автоматической станции «Луна-20» в новом, материковом районе позволила уточнить выводы об инженерных свойствах лунного грунта. Мы уже убедились, что условия бурения в морском и горном районах Луны различны. Дальнейшая обработка полученных данных о режиме и результатах бурения прояснит ряд вопросов взаимодействия элементов машин с горными породами Луны.

Год 50-летия образования СССР ознаменован еще одним крупным достижением советской космонавтики: 22 июля межпланетная автоматическая станция «Венера-8» завершила свой четырехмесячный полет и передала уникальные научные данные с планеты Венера.

На спускаемом аппарате станции «Венера-8» были установлены вымпелы с барельефом основателя Советского государства Владимира Ильича Ленина и изображением Государственного герба Советского Союза.

Впервые в истории исследования Венеры вход в атмосферу и посадка спускаемого аппарата станции «Венера-8» были осуществлены на освещенную Солнцем сторону планеты. Снижение на парашюте в атмосфере Венеры продолжалось около часа. После осуществления мягкой посадки спускаемый аппарат станции 50 минут работал на поверхности Венеры, передавая на Землю научную информацию.

Полученные в процессе спуска и при работе на поверхности уникальные данные о свойствах атмосферы, характеристиках освещенности на планете и природе грунта ее поверхностного слоя имеют фундаментальное научное значение.

Советская программа изучения Солнечной системы с помощью автоматических аппаратов успешно претворяется в жизнь. Полет станции «Венера-8» является важным вкладом в науку, новым крупным шагом в познании природы.

Проектирование автоматической станции «Венера-8» было выполнено с учетом имевшихся научных данных о планете Венера и опыта, полученного при создании и полетах станций «Венера».

Как и все предыдущие станции этого типа, станция «Венера-8» состоит из орбитального отсека и спускаемого аппарата. Общий вес автоматической станции «Венера-8» 1184 кг, спускаемого аппарата — 495 кг.

Конструкция спускаемого аппарата станции «Венера-8» подверглась существенной модификации. В связи с уточнением станцией «Венера-7» параметров атмосферы были снижены расчетные величины разрушающей нагрузки на корпус спускаемого аппарата и максимальной температуры окружающей среды. Это позволило облегчить конструкцию силового корпуса спускаемого аппарата станции «Венера-8». За счег сэкономленного веса были установлены дополнительные научные приборы и осуществлен ряд мероприятий по увеличению времени работы аппаратуры на поверхности Венеры.

Спускаемый аппарат состоит из двух отсеков: приборного и парашютного. В парашютном отсеке спускаемого аппарата, расположенном в его верхней части, помещены парашютная система, радиовысотомер, датчики научных приборов и антенна бортового радиокомплекса. В приборном отсеке спускаемого аппарата станции «Венера-8» размещены радиотехническая и телеметрическая системы, источники электропитания, вентиляторы и другие агрегаты системы терморегулирования, аппаратура автоматики и блоки научных приборов. Для обеспечения необходимых температурных условий в приборном отсеке спускаемого аппарата была повышена эффективность внешней теплоизоляционной оболочки, а также были установлены внутри отсека поглотители тепла, выполненные из материалов с высокой теплоемкостью. Все это обеспечивало на более длительный срок работоспособность приборов и систем спускаемого аппарата.