Вячеслав Довгань - Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам

Для обеспечения надёжной работы в жёстких температурных условиях лунного дня (120-150 °С) и ночи (-130 - -170 °С) луноход оборудован системой терморегулирования. Специальная экранно-вакуумная теплоизоляция (ЭВТИ) покрывает весь корпус, все выступающие приборы и узлы. Она изготовлена из многослойных тончайших металлизированных плёнок, проложенных стекловатой. Но даже такая "шуба" не в состоянии поддерживать температурный режим внутри приборного отсека в пределах от 7 до 32 °С. Поэтому обеспечение заданного режима осуществляется активной газовой системой терморегулирования. Специальная вентиляционная система перемешивает газ, обеспечивая равномерность температуры внутри корпуса. Автоматика регулировала движение газа в коммуникациях, контролируя его расход и, в случае надобности, охлаждая или подогревая его.

Рис. 33. Прибор оценки проходимости и мерное (девятое) колесо

Главная задача системы терморегулирования «ночью» состоит в том, чтобы в течение четырнадцати с половиной земных суток сохранить внутри лунохода тепло. Единственное средство - расположенный вне контейнера в кормовой части лунохода изотопный источник, который при радиоактивном распаде выделяет тепло и превращается в печь, не имеющую отходов. Топливом для «печки» служит искусственный радиоактивный изотоп полоний-210. Его получают, облучая металл висмут в атомном реакторе. Благодаря относительно малому периоду полураспада - около двадцати недель - и удаётся повысить эффективность использования энергии, запасённой в нём при облучении.

Очень важно, что основным компонентом излучения полония-210 являются альфа-частицы. Нейтроны и гамма-лучи, обладающие большой проникающей способностью имеют крайне низкий уровень излучения. Это позволяет практически избежать применения радиационной защиты, упрощает изготовление и наземную подготовку генератора, а также почти исключает радиационное воздействие на аппаратуру лунохода.

На период лунной ночи верхнее днище приборного отсека закрывалось выпукло-вогнутой круглой крышкой. В этом случае подогрев газа происходил путём теплообмена с изотопным источником тепла. Причём это делалось автоматически только тогда, когда температура в приборном отсеке опускалась ниже предельно допустимой.

А вот с охлаждением при работе «днём» дело обстоит сложнее. На аппаратуру действуют три «тепла»: тепловой поток Солнца, тепловой поток от поверхности Луны и тепловыделения самой аппаратуры. Был изобретён для лунохода эффективный способ отвода тепла. На верхнем днище приборного отсека создали радиатор-охладитель со специальным термооптическим покрытием (зеркальные элементы из кварцевого стекла), которое незначительно поглощало солнечную тепловую энергию, но хорошо излучало собственное тепло. К тому же за счёт принятой формы приборного отсека в виде конуса, усечённого сверху, площадь излучаемой поверхности стала оптимальной. Кроме того, на случай предельного повышения температуры внутри отсека предусматривалось применение водяного испарителя для дополнительного охлаждения с запасом воды 15 килограмм. На входе в отсек (по ходу циркуляции газа) были установлены четыре испарительных теплообменника.

Бортовая система электропитания осуществляла снабжение всех систем постоянным током. Она состояла из панели солнечной батареи, буферных серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей и автоматической системы управления зарядно-разрядными режимами.

Панелью солнечной батареи служила внутренняя поверхность крышки, обращённая к отсеку, на которой смонтировали необходимое количество зарядных элементов.

Управление панелью позволяло в начале лунного дня по команде с Земли специальным механизмом установить её под любым углом наклона от 0 до 180°, зафиксировать её в открытом состоянии в промежуточных положениях в зависимости от местонахождения Солнца и закрыть её, как правило, при наступлении лунной ночи. Вырабатываемый ею электрический ток заряжал буферную аккумуляторную батарею, которая питала электроэнергией необходимую бортовую аппаратуру.

Радиокомплекс ДРК Е8 лунохода предназначен для приёма команд с Земли, передачи их на исполнительные органы бортовых систем и передачи на Землю так называемых “квитанций” - подтверждений исполнения команд. Также радиокомплекс обеспечивал передачу на Землю телевизионных и телеметрических информаций от различных измерительных датчиков бортовой аппаратуры и научных приборов. Радиокомплекс обеспечивал приём 254 функциональных команд и 11 числовых уставок [22].