Luna 17, Luna 21 - Xe tăng trên Mặt Trăng

redflag

Moderator
Tanks on the Moon - Xe tăng trên Mặt Trăng
(Bài viết về các xe tự hành Lunokhod)



Mặt Trăng
– thiên thể gần Trái Đất nhất. Từ khi loài người xuất hiện, đã có Trăng, hết khuyết lại tròn, Trăng cứ tô đi mạc lại trên bầu trời hết tháng này qua tháng khác, năm này qua năm khác, rồi thế kỷ này qua thế kỷ khác,… cái vật thể mầu nhiệm ấy từ ngàn đời xưa đến nay vốn chỉ là nguồn cảm hứng cho các thi sĩ, nhạc sĩ,… những người có tâm hồn lãng mạn. Cũng thật kỳ lạ, dường như trong những đêm Trăng sáng, Trăng luôn bên ta, ta đi một bước, Trăng theo ta một bước, Trăng như người tình:

Giữa hai cây lại đôi mắt em nhìn
Anh đến suối, mắt em cười dưới suối
Lòng anh chạy cho lòng em theo đuổi
Đêm ái tình đâu cũng mặt Trăng em!
(Chế Lan Viên)​



Nhưng con người không chỉ muốn có vậy, với khát vọng vô tận của mình, con người luôn muốn tiến xa hơn, muốn bay cao hơn để khám phá bầu trời, khám phá Trăng… Ý tưởng về chuyến du hành kỳ vĩ của con người tới Mặt Trăng được bắt đầu với “Từ Trái Đất tới Mặt Trăng” của Jules Verne, đến lý thuyết du hành vũ trụ của Tsiolkovsky, tên lửa đã đưa con người bay vào khoảng không mênh mông đó và có ai ngờ rằng vào một ngày, ở cái xứ Quảng Hàn vốn chỉ dành cho các nàng tiên, đã hằn vết xe của một vật thể từ Trái Đất và in dấu chân của một thực thể bằng xương bằng thịt! Với khát vọng vô tận, con người đã vươn dài cánh tay xa thêm 40 vạn dặm lên Trăng, để miết vào tay một ít đất mềm, thả vào lòng bàn tay một hòn đá cứng!

Vào đầu thập niên 70 thế kỷ trước, Liên Xô đã phóng các xe tự hành Lunokhod lên Mặt Trăng: Lunokhod 1 (1970) và Lunokhod 2 (1973), dự án này thuộc chương trình thám hiểm Mặt Trăng (Luna) của LX, diễn ra đồng thời với chương trình Zond (1964 – 1970) - phóng các tàu thăm dò không người lái tới Mặt Trăng và các hành tinh gần Trái Đất. Các xe tự hành Lunokhod có nhiệm vụ thám hiểm bề mặt, chụp ảnh và truyền dữ liệu về Trái Đất, điều này nhằm bổ sung cho nhiệm vụ của các phi vụ Luna trước vốn chỉ hoạt động trên quỹ đạo hoặc thu thập lấy mẫu đất đá bề mặt Mặt Trăng. Các xe tự hành Lunokhod được thiết kế bởi Viện Công trình phương tiện di động Liên Xô (VNIITRANSMASH) dưới sự chỉ đạo của Tổng công trình sư Alexander Kermurdjian.

Theo kế hoạch ban đầu, nhiệm vụ chính của Lunokhod là thăm dò, xác định các vị trí thích hợp cho các chuyến đổ bộ sắp tới của tàu vũ trụ có người lái và cho việc xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng của LX. Ngoài ra, Lunokhod cũng sẽ làm các vật thể phát tín hiệu định hướng chính xác cho các chuyến đổ bộ. Theo các kỹ sư tham gia vào dự án, thì ban đầu LX từng có kế hoạch phóng tàu có người lên Mặt Trăng, sẽ phóng thêm tàu dự phòng cùng đổ bộ, nếu module quay lại tàu mẹ bị trục trặc thì các phi hành gia có thể dùng Lunokhod để di chuyển tới module dự phòng đó. Tuy nhiên, thiết kế của Lunokhod đã thay đổi chỉ cho mục đích thám hiểm bề mặt Mặt Trăng sau thành công của Apollo 11 (07/1969).

Quá trình thiết kế và thử nghiệm

Vào giữa năm 1968, tại địa điểm bí mật KIP-10 (КИП-10) ở làng Shkolnoye, thuộc Ukraine, một bãi thử nghiệm mô phỏng bề mặt Mặt Trăng được xây dựng, bãi thử nghiệm có diện tích khoảng 1 hecta (chiều dài 120m, chiều rộng 70m) quá trình xây dựng sử dụng hơn 3000 m khối đất đá, có 54 miệng núi lửa nhân tạo đường kính trên 16m và khoảng 160 khối đá có kích cỡ khác nhau. Toàn bộ bãi đất ngổn ngang gạch được sơn màu đen hoặc xám, nhằm thử nghiệm hoạt động của xe Lunokhod.

Sau nhiều tháng thử nghiệm và hoàn thiện chế tạo, xe tự hành Lunokhod đầu tiên đã được phóng vào ngày 19 tháng 02, 1969. Tuy nhiên, tên lửa đẩy đã phát nổ vài giây sau khi phóng! Thế giới đã không biết tới thất bại đầu tiên này nhiều năm sau đó.

Lunokhod 1



Sau thất bại trên, các kỹ sư Xô Viết bắt tay ngay vào việc chế tạo một xe tự hành khác: Lunokhod 1. Lunokhod 1 là một trong hai xe tự hành thuộc chương trình thám hiểm Mặt Trăng Luna của Liên Xô, chuyến bay của Lunokhod 1 có ký hiệu Luna-17, Lunokhod 1 là vật thể đầu tiên hoạt động trên bề mặt một thiên thể ngoài Trái Đất, được điều khiển từ Trái Đất. Lunokhod 1 được phóng bởi tên lửa Proton từ sân bay vũ trụ Baikonur vào ngày 10 tháng 11, 1970. Khoảng 10 phút sau khi tên lửa vào tới quỹ đạo đáp (parking orbit – quỹ đạo tạm dừng của các con tàu vũ trụ để chuẩn bị phóng tới các thiên thể khác), tầng cuối cùng của Proton kích hoạt và đưa Lunokhod bay tới Mặt Trăng. Sau 2 đường hiệu chỉnh quỹ đạo bay (ngày 12 và 14 tháng 11, 1970), đến ngày 15 tháng 11, 1970 Lunokhod 1 đã vào quỹ đạo Mặt Trăng. Tàu vũ trụ mang Lunokhod đã “đổ bộ mềm” xuống vùng Biển Mưa trên Mặt Trăng vào ngày 17 tháng 10, 1970. Khoang đổ bộ có thiết kế hai thanh trượt song song tiếp đất cho phép Lunokhod 1 di chuyển xuống và vào 6h 28’ cùng ngày, xe tự hành đầu tiên của loài người đã lăn bánh trên Mặt Trăng.



Tên lửa đẩy: Proton (phiên bản 4 tầng)
Hành trình bay: quỹ đạo thấp LEO (elip) – quỹ đạo bay tới MT (parabol) – vào quỹ đạo MT (elip) – hạ cánh

Cấu tạo của Lunokhod 1

Phần thân chính của Lunokhod 1 là một khoang kín có dạng hình nón cụt, bên trong có chứa các thiết bị, khoang được nạp đầy khí trơ Nitơ nhằm đảm bảo áp suất môi trường làm việc của các thiết bị trong khoang giống như ở Trái Đất. Trên khoang có gắn một nắp dạng vòm, sử dụng bản lề để đóng mở, về ban đêm nắp khoang đóng lại nhằm giữ nhiệt cho Lunokhod và ban ngày thì mở ra để sạc các pin Mặt Trời. Trước khi hoạt động, Lunokhod dành thời gian để sạc đầy các pin và sau một ngày làm việc, nó sẽ chọn một vị trí “nghỉ ngơi” thích hợp nhất, cho phép hấp thu tối đa lượng ánh sáng Mặt Trời khi nắp khoang mở vào ngày hôm sau.



Lunokhod 1 sử dụng pin Mặt Trời được gắn xung quanh mặt dưới của miệng nắp khoang. Xe hoạt động vào ban ngày, và đôi lúc dừng hoạt động cho việc nạp pin qua các tấm panel Mặt Trời. Vào ban đêm, nắp xe đóng lại, Lunokhod “ngủ” và nguồn năng lượng giữ nhiệt cho các linh kiện điện tử là đồng vị phóng xạ Po–210 trong khoang xe.

Tám bánh xe gắn với các động cơ hoàn toàn độc lập cho phép Lunokhod hoạt động trong không gian chật hẹp và nếu có trục trặc ở một bánh cũng không ảnh hưởng tới sự di chuyển của xe.

Phía cuối cùng của Lunokhod còn có 1 bánh xe (thứ 9), đây là một thiết kế đơn giản nhằm đo chiều dài quãng đường di chuyển của xe.

Ở phía trước thân xe có gắn một gương phản xạ laser, nó sẽ phản xạ chùm tia laser chiếu lên từ Trái Đất giúp đo chính xác khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng chỉ với sai lệch 20 – 30cm.

Khác với thiết kế của các Luna trước, module Luna 17 mang theo các bình nhiên liệu phụ dùng cho tên lửa hãm, nằm dưới bụng của Lunokhod, các bình này sẽ tách bỏ trước khi Lunokhod hạ cánh xuống bề mặt, thiết kế này nhằm làm giảm tổng khối lượng của module hạ cánh và cho phép tăng khối lượng nhiên liệu cần thiết cho tên lửa hãm và bộ phận tiếp đất. Thiết kế theo kiểu nhiều tầng độc đáo của Luna 17 về sau được áp dụng cho tàu vũ trụ thăm dò sao Hỏa và các vệ tinh của sao Hỏa - chương trình Phobos của Liên Xô (1988 - 1989).



Lunokhod được trang bị một cặp camera truyền hình, cho phép “phi hành đoàn” – là những kỹ sư điều khiển từ Trái Đất có thể quan sát “buồng lái” của Lunokhod và quang cảnh Mặt Trăng, 2 anten (anten chính hình xoắn ốc có thể điều chỉnh hướng và anten còn lại hình nón).



Lunokhod còn được trang bị 1 phổ kế tia X, 1 kính thiên văn tia X, 1 máy dò tia vũ trụ.

Để có thể làm việc trong môi trường chân không của Mặt Trăng, Lunokhod 1 sử dụng dầu bôi trơn đặc biệt gốc Flo cho các thiết bị cơ khí và các động cơ điện (nằm ở tâm của 8 bánh xe) được bọc kín trong các hộp chịu áp.
[FONT=&quot]
[/FONT] Các thông số Lunokhod 1

Chiều cao: 135 cm
Khối lượng: 840 kg
Chiều dài: 170 cm (cả hệ thống bánh là 2,3 m; chân đế module đổ bộ là 3,3 m)
Chiều rộng: 160 cm
Khối lượng: 1,8326 kg đổ bộ
Lunokhod 1 hoạt động ở 2 tốc độ là 1 km/h và 2 km/h

Thiết bị

Cameras (2 TV và 4 chụp toàn cảnh)
Quang phổ kế huỳnh quang tia X – RIFMA
Kính thiên văn tia X – RT-1
Thiết bị đo đường và xuyên kế (thiết bị khoan thăm dò tính chất cơ lý của đất đá trên bề mặt Mặt Trăng)
Thiết bị đo phóng xạ RV-2N
Thiết bị laser phản xạ quay TL

Hoạt động của Lunokhod 1

Năm 1970:
- November 17 - November 22: Lunokhod 1 đã di chuyển được 197 m, chụp 14 ảnh cận cảnh, 12 ảnh toàn cảnh trong suốt 10 lần truyền tín hiệu. Xe cũng tiến hành phân tích đất đá trên bề mặt Mặt Trăng.
- December 9 - December 22: Lunokhod di chuyển được 1,522 km

Năm 1971:
- January 8 - January 20: 1,936 km
- February 8 - February 19: 1,573 km
- March 9 - March 20: 2,004 km
- April 8 - April 20: 1,029 km
- May 7 - May 20: 197 m
- June 5 - June 18: 1,559 km
- July 4 - July 17: 220 m
- August 3 - August 16: 215 m
- August 31 - September 14: 88 m

Kết thúc nhiệm vụ

Theo thiết kế, Lunokhod sẽ hoạt động trong thời gian 3 ngày đêm ở Mặt Trăng (tương đương 3 tháng ở Trái Đất), nhưng thực tế Lunokhod 1 đã kéo dài sự sống của nó tới 11 ngày đêm (11 tháng). Trong suốt thời gian đó, nó đã di chuyển quãng đường 10,5 km, truyền về TĐ hơn 20.000 tấm ảnh và 206 tấm ảnh là toàn cảnh bề mặt Mặt Trăng, ngoài ra nó cũng thực hiện phân tích các mẫu đất đá bằng quang phổ huỳnh quang tia X và sử dụng xuyên độ kế ở 500 vị trí khác nhau.



Lần liên lạc cuối cùng với Lunokhod 1 là ngày 14 tháng 09, 1971. Sau các nỗ lực nhằm bắt liên lạc lại với Lunokhod 1 không thành công, Lunokhod 1 chính thức ngừng hoạt động vào ngày 04 tháng 10, 1971 (trùng với kỷ niệm ngày phóng Sputnik-1)

(Còn nữa)
 

stars

New member
Ðề: Lunokhod-1,2: Tanks on the Moon

Thiết kế theo kiểu nhiều tầng độc đáo này được áp dụng cho các tàu vũ trụ liên hành tinh khác của Xô Viết, và nhiều năm sau NASA đã áp dụng thiết kế này với tàu vũ trụ thăm dò sao Hỏa Phobos.
Theo như những tài liệu tôi đã đọc thì cho đến nay, NASA chưa có tàu thăm dò sao Hỏa nào tên là Phobos cả. Bạn có thể post thêm 1 số thông tin liên quan hoặc tài liệu tham khảo của con tàu này được không? Cảm ơn bạn.
 

en_bac

Moderator
Ðề: Lunokhod-1,2: Tanks on the Moon

Hình như chương trình Phobos là chương trình của Nga thì phải. Còn có kết hợp với Nasa không thì chịu!
 

lupin2410

Moderator
Ðề: Lunokhod-1,2: Tanks on the Moon

Hình như chương trình Phobos là chương trình của Nga thì phải. Còn có kết hợp với Nasa không thì chịu!
Theo như những tài liệu tôi đã đọc thì cho đến nay, NASA chưa có tàu thăm dò sao Hỏa nào tên là Phobos cả. Bạn có thể post thêm 1 số thông tin liên quan hoặc tài liệu tham khảo của con tàu này được không? Cảm ơn bạn.
Đúng thật NASA chưa cho tàu nào đổ bộ lên Phobos, chỉ có Viking chụp ảnh Phobos khi nghiên cứu sao Hỏa.
 

redflag

Moderator
Ðề: Lunokhod-1,2: Tanks on the Moon

Chương trình Phobos của Liên Xô diễn ra vào cuối thập kỷ 80, gồm 2 tàu thám hiểm sao Hỏa và các vệ tinh Phobos và Deimos. Chương trình có sự hợp tác giữa LX với 14 nước khác trong đó có Thụy Điển, Thụy Sĩ, Tây Đức, Áo, Pháp và cả Mỹ!!! Tuy nhiên, đóng góp của NASA là ở khâu duy trì liên lạc với cả 2 tàu vũ trụ, chứ không phải ở thiết kế như ban đầu mình nói. Mình đã sửa bài, cảm ơn các bạn!
 

redflag

Moderator
Ðề: Lunokhod-1,2: Tanks on the Moon

Lunokhod 2


Tiếp theo thành công của Lunokhod 1, vào ngày 08/01/1973, Liên Xô đã phóng xe tự hành Lunokhod 2 lên Mặt Trăng, ký hiệu chuyến bay là Luna - 21 thuộc chương trình Luna phóng tàu vũ trụ không người lái thám hiểm Mặt Trăng của Liên Xô (trong thời gian 2 năm từ Lunokhod 1 – Lunokhod 2, 1971,1972, Liên Xô cũng đã phóng thêm các tàu vũ trụ đổ bộ lấy mẫu đất Mặt Trăng, các phi vụ này là Luna - 18, 19, 20. Chương trình Luna gồm 24 phi vụ, từ Luna - 1 đến Luna - 24).

Tên lửa đẩy: Proton (phiên bản 4 tầng)
Địa điểm phóng: Sân bay vũ trụ Baikonur – Kazakhstan
Tải trọng lên quỹ đạo: 4850 kg (xe Lunokhod 2: 1814 kg)

Sau khi tên lửa đẩy vào quỹ đạo đáp (parking orbit), tầng cuối của Proton kích hoạt và đưa Lunokhod 2 tới Mặt Trăng, chuyến bay trong 4 ngày và vào ngày 12/01/1973, Lunokhod 2 đi vào quỹ đạo Mặt Trăng (90 x 100 km), tới 2 ngày hôm sau thì hạ độ cao xuống điểm cận Nguyệt (perilune) là 16 km. Sau 40 vòng bay trên quỹ đạo, ngày 15/01 tên lửa hãm đã kích hoạt ở độ cao 16 km, tàu vũ trụ rơi tự do hạ thấp dần xuống bề mặt Mặt Trăng, đến độ cao 750 m thì động cơ tên lửa hãm chính của module đổ bộ kích hoạt nhằm giảm tốc độ rơi, đến độ cao 22 m động cơ chính tắt đồng thời động cơ hãm thứ cấp làm việc tiếp tục giảm tốc độ của Lunokhod tới khoảng cách 1.5 m so với bề mặt Mặt Trăng. Lunokhod 2 đã đổ bộ thành công vào 23 : 35 (giờ quốc tế) tại miệng núi lửa Le Monnier có tọa độ 25.85 độ Bắc, 30.45 độ Đông. Lunokhod 2 mang theo huy hiệu Lenin và quốc huy Liên bang Xô Viết.

Sau khi đổ bộ, Lunokhod 2 đã chụp ảnh xung quanh bề mặt rồi lăn bánh xuống bề mặt Mặt Trăng vào 01 : 14 (giờ quốc tế) ngày 16/01 và chụp những tấm ảnh vị trí đổ bộ và module đổ bộ ở khoảng cách 30 m.


Cấu tạo

Lunokhod 2 được trang bị 3 camera truyền hình quét chậm (slow-scan television cameras), trong đó 1 chiếc gắn phía trên cao để tổ lái thuận lợi quan sát, camera quan sát này có 4 chế độ truyền ảnh ở các tốc độ khác nhau: 3.2, 5.7, 10.9, 21.1 giây/hình ảnh, các hình ảnh này sẽ truyền về Trái Đất tới tổ lái gồm 5 thành viên, họ sẽ gửi các lệnh điều khiển tới Lunokhod 2. Lunokhod 2 còn được gắn thêm 4 camera toàn cảnh (panoramic cameras)


Tương tự như Lunokhod 1, Lunokhod 2 có các pin Mặt Trời được gắn phía trong xung quanh nắp vòm của xe, bên dưới là khoang kín chứa các thiết bị điện tử. Suốt thời gian dài về đêm trên Trăng, Lunokhod 2 sẽ dùng năng lượng từ đồng vị phóng xạ Po-210 để giữ nhiệt cho các thiết bị điện tử.

Lunokhod 2 còn được trang bị các thiết bị đo cơ tính đất đá, đo tia X Mặt Trời, 1 quang kế thiên văn đo cường độ ánh sáng khả kiến và tia cực tím, 1 máy đo từ gắn phía trước xe, 1 bức xạ kế, 1 bộ tách sóng quang (photodetector) để thử nghiệm dò tìm tia laser và 1 gương phản xạ hình nón để đo khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng.

Quãng đường di chuyển của Lunokhod 2 (1973):

18/01 – 24/01: 1,260 m
08/02 – 23/02: 9,086 m
11/03 – 23/03: 16,533 m
09/04 – 22/04: 8,600 m
08/05 – 03/06: 880 m

Kết thúc nhiệm vụ

Ngày 04/06/1973, trục trặc đã xảy ra với Lunokhod 2, các kỹ sư dự đoán rằng xe đã có vấn đề vào giữa tháng 05 hoặc không thể “hồi sinh” lại được sau thời gian ngủ đêm trên Trăng giữa tháng 05 – tháng 06. Các thông tin gần đây chỉ ra sự cố đáng tiếc này là vào ngày 09/05/1973 trong khi hoạt động ở một miệng núi lửa, nắp vòm khoang Lunokhod mở ra và khi đóng lại thì bụi đã theo vào làm bịt tắc các bộ tản nhiệt, làm nóng các thiết bị trong khoang xe và dẫn tới hư hỏng.

Kết quả

Trong suốt 4 tháng, Lunokhod 2 đã âm thầm và miệt mài lăn bánh quãng đường 37 km trên khắp bề mặt lồi lõm của Trăng, chụp và gửi về Trái Đất 86 bức ảnh toàn cảnh và trên 80 000 bức ảnh truyền hình. Lunokhod 2 phân tích các mẫu đất đá, đo khoảng cách laser và nhiều thực nghiệm khác đã được tiến hành trong khoảng thời gian đó. Cho tới ngày nay, vị trí của Lunokhod 2 vẫn được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách Mặt Trăng bằng laser với độ chính xác dưới 1 m.

"Phi hành đoàn"


Chỉ huy trưởng: Nikolai Yeremenko - Igor Fyodorov
Lái chính: Gabdulkhay Latypov - Vyacheslav Dovgan
Hoa tiêu (Điều hướng): Konstantin Davidovsky - Vikenty Samal
Flight – Engineer: Leonid Mosenzov - Albert Kozhevnikov
Điều khiển các anten: Valeri Sapranov - Nikolai Kozlitin
Dự bị: Vasili Chubukin



Tổ kỹ sư điều khiển Lunokhod 2 (2 ê-kíp, làm việc theo ca liên tục)

-------------------------------
sưu tầm và tổng hợp
 

Top