Главной особенностью безатмосферных малых планетных тел, включая Луну, является наличие на поверхности рыхлого слоя реголита, сформировавшегося в результате метеоритной бомбардировки на протяжении всей геологической истории этих тел. В зависимости от возраста подстилающих пород мощность реголита меняется от метров в морских районах до десятков метров в материковых районах.
В период с 1969 по 1976 г. были получены основные данные о геологической истории и о строении Луны, о химическом и минералогическом составе лунного реголита. К сожалению, ни в одном из районов посадок, где проводился отбор реголита с помощью бурения скважин (корабли «Аполлон -15, -16 и -17», и аппараты «Луна -16, -17, -24») не была достигнута подошва залегания реголита. Однако данные о наличии в одной колонке керна полной мощности реголита и образцов подстилающих пород — это фактическая картина всей геологической истории Луны, ограниченная возрастом подстилающих пород. Для этого необходимо каротажное колонковое бурение на всю мощность лунного реголита до входа на несколько метров в подстилающие породы, причем в морских районах глубина скважин должна составлять 10-15 м, а в материковых районах — до 30 м.
Отбор на всю глубину скважины стратифицированной колонки лунных пород, включая слой реголита до подошвы залегания и подстилающей породы, обеспечит точную привязку большого объема данных о геологическом пространстве и времени, что даст качественно более высокий уровень информативности и интерпретации данных.
Опорная сеть буровых скважин должна состоять от трех до десяти буровых скважин. Каждая скважина должна быть оборудована стационарной автоматической министанцией долговременного мониторинга. Опорная сеть скважин и автоматических станций должна охватывать видимую и обратную сторону Луны.
Министанция должна включать следующие основные компоненты:
- стационарный зонд с термопарой и датчиками для измерения температуры и внутреннего теплового потока;
- температурный датчик для измерения температуры на поверхности;
- сейсмическая станция для постоянного долговременного мониторинга и регистрации сейсмической активности, связанной с сейсмической активностью Луны, падением метеоритов, а также при осуществлении сейсмических экспериментов;
- обзорная видеокамера;
- компактный уголковый отражатель;
- источник электропитания (солнечная батарея, изотопный источник, топливные элементы);
-
комплект приемопередающей аппаратуры и др.
Реализацию программы целесообразно осуществить на базе каротажно-буровых установок, а также автоматических и тяжелых луноходов. Проекты кароттажно-буровой установки, а также автоматического и
тяжелого пилотируемого лунохода разработаны ФГУП «Конструкторское бюро общего машиностроения им. В.П. Бармина» («КБОМ»).
Кароттажно-буровая установка предназначена для бурения с последующим каротажем пройденных пород лунного грунта до глубины от 10 до 15 м (в перспективе до 30 м). Конструкционная схема установки представлена на рис. ниже.
Конструкционная схема кароттажно-буровой установки:
1 — зонд кароттажный комбинированный; 2 — механизм подачи зонда кароттажного комбинированного и пробоотборника; 3 — ферма; 4 — устройство для удаления буровых штанг; 5 — головка буровая; 6 — инструмент буровой
Основные технические характеристики установки следующие:
Глубина бурения, м
10-15
Диаметр скважины, мм
60
Время бурения, ч
70
Время функционирования установки, ч
160
Напряжение питания, В
27
Энергопотребление установки, Ахч
1000
Габариты, мм
4000x625x440
Масса, кг
250
Установка может быть размещена на борту специализированного автоматического лунохода, конструкционная схема которого представлена на рис. ниже.
Конструкционная схема специализированного автоматического лунохода
Основные технические характеристики такого автоматического лунохода следующие:
Общая масса, включая научное оборудование, кг
2000
Время активного функционирования, лет
0,5-1,0
Дальность хода, на менее, км
400
Максимальная (средняя) скорость движения, км/ч
5 (2-3)
Длительно преодолеваемый уклон, град.
25
Угол продольной (поперечной) динамической устойчивости, град.
32 (38)
Высота преодолеваемого порогового препятствия, мм
250
На борту такого автоматического лунохода может быть размещена одна бурильная установка, а также комплекс служебного и научного оборудования, включая манипулятор, предназначенного для проведения широкого спектра исследований и экспериментов на лунной поверхности. Извлечение из установки образцов кернов, получаемых при бурении, может осуществляться космонавтами лунных экспедиций.
Найти на unnatural: Автоматический пилотируемый луноходы кароттажно-буровыми установками Часть