Ay Işığında Sürülən İlk Avtomobil Lunar Roving Vehicle'ın Hekayəsi

Lunar Roving Vehicle, yəni Ay Araçları Proqramının bu dört təkərli elektrikli rover'ı, Apollo 15 missiyası ilə 31 iyul 1971-də Ay səthinə çıxan, Boeing baş podratçılığında və General Motors-un törəməsi Delco Electronics-in hərəkət sistemi töhfəsi ilə yalnız 17 ayda hazırlanmış batareyalı bir nəqliyyat vasitəsidir. Boş kütləsi 210 kq, məsafəsi 92 km olan bu vasitə, elektrikli avtomobil tarixinin ən qeyri-adi mərhələ daşını təmsil edir: Dünyanın heç bir yolu olmayan, ekstremal temperatur fərqləri və aşındırıcı tozla dolu səthində işləyən ilk və bugə qədərki tək seriya məqsədli xüsusi istehsal elektrikli nəqliyyat vasitəsidir.

Niyə Aya Elektrikli Vasitə Aparıldı?

Sual tərsindən verilməlidir: Aydа başqa seçim varmıydı? Ay atmosferi demək olar ki, yoxdur, buna görə də daxili yanma mühərriki üçün həm yanacaq, həm oksigen daşımaq lazım idi; bu isə kütlə büdcəsini məhv edərdi. Elektrikli ötürücü isə daşınan enerji ilə məhduddur, hərəkətli hissəsi azdır və vakuumə yaxın mühitdə heç bir egzoz problemi yaratmir. Yəni Ay vasitələrinin elektrikli olması bir mühit seçimi deyil, saf mühəndislik zərurəti idi.

Bu seçim tarixdə də köklərə malik idi. 19. əsrin sonlarında avtomobillərin təxminən qırx faizi elektrikli idi; səssiz, iysiz və əl qolunu tələb etməyən bu vasitələr şəhərdaxili istifadədə benzinlilərdən açıq-aşkar öndə idi. Ay vasitəsi fikri belə ədəbiyyatdan əvvələ getmir: 1959-cu ildə Georg von Tiesenhausen şişirilməyən və çevik təkərli dört çəkili bir ay roverı konsepti layihələndirdi. Yəni LRV, elektrikli ötürücünün düşüş dövründə deyil, məhz bu texnologiyanın ən ucdan tələblə qovuşduğu nöqtədə doğuldu.

17 Ayda Ay Vasitəsi: Boeing və GM-in Ortaqlığı

NASA-nın rəsmi təsdiqi may 1969-da gəldi; tender elanı isə 11 iyul 1969-da, Apollo 11-in enişindən dərhal sonra edildi. Boeing, Bendix, Grumman və Chrysler təklif verdi və 28 oktyabr 1969-da Boeing baş podratçı seçildi. İlk müqavilə, məsrəfə плюс-i̇ncəsi primi ilə 19 milyon dollar həcmində idi və ilk çatdırılma tarixi 1 aprel 1971 kimi müəyyən edilmişdi. Material məsrəfləri və dizayn dəyişiklikləri ilə son məsrəf 38 milyon dollara çıxdı; bu günkü dəyərlə təxminən 302 milyon dollar. Bu aşma tənqidlərə səbəb oldu, lakin rəqəm NASA-nın başlanğıc təxmininə yaxın idi.

İş bölgüsü aydın idi: Boeing elektronika və naviqasiya sistemini öz üzərinə götürdü; General Motors-un Santa Barbaradakı müdafiə tədqiqat laboratoriyası isə təkər, mühərrik və suspenziyadan ibarət hərəkət sistemini hazırladı. Bu komandada Samuel Romano və Ferenc Pavlics kimi adlar çalışdı; Pavlics-in çevik tel torlu təkər dizaynı NASA-dan xüsusi rəğbət aldı. Saverio Morea proje menecmentini apardı. Nəticə, avtomotiv və aviasiya mühəndisliyinin bu sürətlə birgə işlədiyi nadir nümunələrdən biri oldu: konsepsiyadan Ay səthinə qədər 17 ay, üstəlik böyük bir qəza olmadan bütün tapşırıqları yerinə yetirəcək etibarlılıqla.

Dörd uçuş vasitəsi istehsal edildi. Üçü Aya getdi, dördüncüsü Apollo 18-in ləğvindən sonra ehtiyat hissələr hovuzuna verildi. Onlarla yanaşı statik model, mühəndislik modeli, iki ədəd 1/6 yerçekimi modeli, 1-g təlimçi, kütlə modeli, titrəmə sınaq vahidi və keyfiyyət sınaq vahidi də istehsal edildi. Aşağı yerçekimi sınaqları KC-135A təyyarəsinin parabolik uçuşları ilə aparıldı; bu sınaqlar toz çirklənməsini məhdudlaşdırmaq üçün təkər qanadının zəruri olduğunu da ortaya qoydu.

Texniki Xüsusiyyətlər: Hər Təkərdə Bir Motor

LRV-nin ötürmə memarlığı bu gün müasir elektrikli avtomobillərdə gördüyümüz təkər-başına-motor yanaşmasının ən təmiz halıdır. Dörd təkərin hər birində 0,25 at gücündə (190 Vt), 10.000 rpm-də işləyən seri oyanışmalı fırçalı DC motor var idi; hər motor 80:1 nisbətli harmonik dişli ilə təkəri hərəkətə gətirirdi. Bir motor sıradan çıxsa, sancaqlar çıxarılır və təkər sərbəst fırlanmaya keçirdi; yəni tək qəza vasitəni hərəkətdən ala bilmirdi. Sükan üçün öndə və arxada ayrı 0,1 at gücündə (75 Vt) DC motorlardan istifadə edildi; Ackermann geometriyası ilə dönüş radiusu 3 metrə qədər enirdi.

Enerji Eagle-Picher istehsalı iki ədəd 36 voltluq gümüş-sink birinci batareyadan gəlirdi; hər biri 121 amper-saniya tutumuna malik idi və ümumi məsafə 92 km kimi müəyyən edilmişdi. Bu batareyalar doldurula bilmirdi və bu bir qüsur deyil, dizayn qərarı idi: vasitə Aydan geri dönməyəcəkdi, buna görə də təkrar doldurma infrastrukturu əvəzinə tək istifadəlikli, etibarlı və yüksək enerji sıxlıqlı kimya üstün tutuldu. Ön hissədə rabitə rele vahidi və televiziya kamerası üçün ayrı bir 36 voltluq çıxış var idi.

Ay mühitinin ən çətin şərtlərindən biri istilik idarəetməsi idi. LRV-də aktiv soyutma sistemi yox idi; əvəzinə faz dəyişdirən mum termal kondansator paketləri və yuxarı baxan əks etdirici radiatör səthləri ilə passiv soyutma aparılırdı. Sürüş zamanı radiatörlər miyar örtük ilə örtülür, dayanmalarda astronavtlar tozu əl fırçası ilə təmizləyirdi. Bu sadə, lakin intizamlı həll elektronikanı Ay gündüzünün qızdırıcı istiliyində işlək saxladı.

Aya Görə Şassi və Təkər Dizaynı

Şasi 2219 alüminium ərintisindən olan borulardan hazırlanmış, ortadan menteşəli üç hissəli qatlanan bir korpus idi. Qatlanabilirlik təsadüf deyil, daşınmağın məcburiyyəti idi: araç, Ay Modulunun Quadrant 1 bölməsinə qatlanaraq yerləşdirilirdi. Astronavtlar səthə endikdən sonra iplə və əyləcli makaralı sistemlə, böyük ölçüdə avtomatik işləyən bir proseslə avtomobili açıb yerə endirdilər. Dolu çəkidə yerə məsafə cəmi 36 santimetr idi; aşağı ağırlıq mərkəzi, engebeli ərazidə devrilmə riskini azaldırdı.

Təkər problemi Ayda klassik mənada yoxdur: hava şişirilə bilməz, rezin də həddindən artıq temperatur fərqlərində davam gətirmir. Həll, 0,033 düym polad məftildən hörülmüş, sink örtüklü məftil torlu təkər idi; təmas səthinin yarısını örtən titan chevronlar dartı təmin edirdi, 25,5 düym diametrli titan zərbə dayağı isə korpusu zərbələrdən qoruyurdu. İdarəetmə tək bir T formalı kumanda qoluna endirilmişdi: irəli itələmək qaz, sağa sola hərəkət dönüş, geri çəkmək əyləc, ən uca almaq isə park əyləci demək idi.

Missiya Missiya Məlumatları və Ay Rekordu

Üç avtomobil, ümumilikdə orta hesabla 30-30 kilometr problemsiz yol qət etdi. Naviqasiya istiqamət giroskopu, təkər odometri və bir kompüterin birləşməsindən gəlirdi; Ayda Günəş göy üzündə saatda təxminən yarım dərəcə hərəkət etdiyi üçün astronavtlar lazım olduqda sadə bir Günəş-kölgə cihazı ilə manual istiqamət müəyyən etməsi də edə bilirdilər. Təhlükəsizlik hesablamasına görə rover sıradan çıxsa, ekip Ay Moduluna piyada gedə bilməli idi; bu piyada məsafə həddi, sübuta yetirilmiş etibarlılıq əsasında Apollo 17-nin ən uzun keçidində yumşaldıldı.

Layihələndirmə maksimal sürəti 10 km/s olmasına baxmayaraq Apollo 17-də 18 km/s sürətinə çatılıdı; bu qeyri-rəsmi Ay sürət rekordu, Eugene Cernanın adı ilə anılır. Missiya sonunda Cernan, roverı yüksəlişi qeydə alması üçün Mission Control-un uzaqdan idarə etdiyi televiziya kamerasından uzağa park etdi və üçüncü cəhddə yüksəliş uğurla görüntüləndi.

Qüsurlar, Yamalar və Ayda Qalan Üç Avtomobil

Hər mühəndislik məhsulu kimi LRV də sahə şəraitində sınaqdan keçdi. Apollo 16-da John Young ikinci səth keçidində arxa mudguard uzantısına çırpıldı; səpələnən Ay tozu ekipi, konsolu və əlaqə avadanlığını örtdü, batareya temperaturu və enerji sərfiyyatı artdı. Apollo 17-də Cernanın çəkicin sapı ilə qırdığı mudguardı lentlə tutmaq mümkün olmadı; ekip ikinci keçiddən əvvəl Ay xəritələrindən, kargiro bandından və eniş vasitəsindən çıxardığı keçidlərdən istifadə edərək ehtiyat bir mudguard hazırladı. O xəritələr bu gün National Air and Space Museum-da nümayiş etdirilir; deməli, Ayda kargiro lentilə təmir edilən bir elektrikli avtomobilin hissələri, kosmik tarixin muzey oxuna çevrildi.

Üç rover də Ayda buraxıldı. Bunun səbəbi sadə fizikadır: yalnız Ay Modulunun ust hissəsi orbitə qayıda bilirdi və hər əlavə kilo əlavə yanacaq demək idi. Dünyada isə test aparatları və təlimçilər müxtəlif muzeylərdə nümayiş etdirilir: titrəmə test bloki Huntsvilledəki U.S. Space & Rocket Center-da, 1-g təlimçisi Johnson Space Center-da, kvalifikasiya test bloki National Air and Space Museum-da, mühəndislik maketi Sietldəki Museum of Flight-da yerləşir. LRV-3, Lunar Reconnaissance Orbiter-in 2009 və 2011 keçidlərində yenidən görüntüləndi; 2020-ci ildə Vaşinqton ştatı Aya getmiş rover-ları tarixi simvol elan etdi.

Elektrikli Avtomobil Tarixində LRV-nin Yeri

LRV, elektrikli avtomobilin fasiləsiz, lakin çətinlikli tarix xətti üzərində seçilən bir nöqtə təşkil edir. 19. əsrin sonunda şəhərlərdə elektriklilər adi bir görünüş idi; 1897-ci ildə London artıq ilk elektrikli taksi xidmətini başlatmışdı. Amma benzinlilər məsafə və xərc balansında öndə keçdi, elektrikli marşın və Ford Model T-nin təzyiqi ilə elektriklilər kənara itələndi. İyirmançı əsr boyu bu texnologiya bir neçə ara cəhd və GM EV1 kimi qısaömürlü proqramlarla ayakda qalmağa çalışdı; lityum-ion batareyanın yetkinləşməsi və 2008 Tesla Roadster-in avtoyolda qanuni, seriya istehsalı bir lityum-ionlu elektrikli idman avtomobili olduğunu sübut etməsi ilə bu sahə yenidən canlandı.

Bu xəttdə LRV-nin dərsi budur: elektrikli ötürücünün taleyi yalnız batareya kimyasından asılı deyil; doğru tapşırıq tərifi, doğru tapşırıq profili ilə birləşəndə elektrikli avtomobil ən çətin mühitdə belə üstün performans göstərə bilər. Ayda məsafə 92 km ilə məhdud idi və heç bir müştəri şarj infrastrukturu istəmirdi; buna baxmayaraq aparat, tapşırıqlarının hamısını böyük nasazlıq olmadan tamamladı. NASA-nın bu gün inkişaf etdirdiyi Lunar Terrain Vehicle proqramı bu irsin rəsmi varisi olaraq eyni məntiqi yeni nəsil batareyalarla davam etdirir.

Nəticə: Ayda Park Halında Gözləyən Bir Dönüş Nöqtəsi

Lunar Roving Vehicle, 17 aylıq inkişaf müddəti, 38 milyon dollarlıq son maliyeti və üç tapşırığa yayılan qüsursuz sahə performansı ilə mühəndislik intizamının nə edə biləcəyinin ölçülə bilən sübutudur. Hər təkərdə ayrı DC mühərrik, gümüş-sink batareyalar, tel torlu təkərlər və mum əsaslı passiv soyutma: bunların heç biri nümayiş üçün deyil, Ayın qoyduğu məhdudiyyətlərin birbaşa cavabı idi. Bu gün üç aparat hələ də Ay səthində park halında dayanır; elektrikli avtomobil tarixinin ən uzaq nöqtəsində, günəş radiasiyasına və mikro meteoritlərə qarşı sükutla dözümlülük testini davam etdirirlər.

Mənbələr

• Lunar Roving Vehicle
• The Apollo Lunar Roving Vehicle
• The Lunar Roving Vehicle - Historical Overview (S.F. Morea)
• Mobility Performance of the Lunar Roving Vehicle - NASA TR R-401
• Lunar Roving Vehicle Qualification Test Unit
• The Boeing Company wins NASA contract for lunar rover
• NASA's Lunar Rover: Everything You Need to Know