К этому времени испытания в Научно-исследовательском институте Госкомитета автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения, которому первоначально было поручено изготовление шасси лунохода, показали, что эта область промышленности не сможет обеспечить соблюдение заданных технических параметров.
После отказа НАТИ пришлось перерабатывать проект "Е-8". Были скорректированы некоторые технические параметры. Например, ужесточались требования к массовым характеристикам шасси: эта величина уменьшилась со 120 до 85-100 кг.
В целом же требования к луноходу были сформулированы так: продолжительная работоспособность в жестких условиях Луны, минимальная масса при максимальной проходимости, дистанционная радиотелевизионная или автономная программная управляемость движением лунохода, высокая надежность.
Но начинать надо было с прогноза механических свойств лунного грунта. Были установлены рабочие контакты с МГУ, Пулковской и Бюраканской обсерваториями, со специалистами по радиолокации Луны и специалистами Геологического института АН СССР.
Тихонравов внимательно следил за ходом работ, отклоняя поспешные и легковесные выводы. Так, например, при подготовке технического задания на шасси лунохода, желая сделать его максимально проходимым, ставилось требование преодолевать уклон величиной 45°. Когда пришли согласовать это задание к Михаилу Клавдиевичу, он прочел его и пояснил, что цифра очень завышена и что при таком угле наклона начинается естественное осыпание сухого грунта. Чтобы убедить составителей документа в нереальности выдвинутых требований, он тут же спросил: "Какой самый значительный уклон на улицах Москвы?" Москвичи, разумеется, знают, что наибольший уклон на московских улицах — в районе Трубной площади, но никто из присутствующих не знал его величину. "Вот поезжайте туда и померьте", — посоветовал Михаил Клавдиевич Тихонравов. Поехали, измерили. Оказалось, уклон всего лишь 12°.
Обработка большого количества снимков различных участков лунной поверхности, анализ естественных геометрических характеристик лунных кратеров и их распределения позволили подтвердить правильность выбора габаритных и компоновочных параметров аппарата. Однако имевшаяся информация не позволяла ответить на вопрос о несущей способности грунта, особенно на наклонных поверхностях лунных кратеров. Тихонравов поддержал идею об изучении механических свойств возможных аналогов лунного грунта. Организовали поездку на древние вулканы Армении, где для изучения были отобраны образцы вулканических шлаков и различных фракций туфов, возможно наиболее близких родственников лунных грунтов, что позволило незамедлительно приступить к отработке характеристик движителя, зависящих от их свойств.
Новой для всех стала задача выбора характеристик телевизионной системы управления луноходом с Земли. Из-за ограниченных электроэнергетических возможностей аппарата некоторые специалисты предлагали использовать на нем так называемое "медленное телевидение", то есть уйти от общепринятого телевизионного стандарта и, за счет сокращения количества передаваемых кадров, снизить бортовое энергопотребление. Однако при этом управлять луноходом пришлось бы, глядя на медленно (или скачкообразно) меняющуюся картину лунного пейзажа. Существовали и другие вопросы к телесистеме, поэтому конструкторы приступили к экспериментальному поиску, создали платформу, установили на нее комплект телевизионных средств от корабля "Восток" и смонтировали ее на автомобиле "ГАЗ-69". Затем, поочередно садясь за баранку, пытались двигаться на автомобиле по приборам, глядя на ландшафт только на экранах мониторов. Испытания убедили в необходимости максимального обзора в горизонтальной плоскости (вплоть до круговой панорамы) и помогли определить многие другие требования к телевизионной системе лунохода.
Компоновка аппарата определялась также не без проблем. Поскольку минимальная масса герметичной конструкции обеспечивается при сферической форме ее корпуса, луноход приобретал следующий компоновочный облик: на силовую основу (кольцевой шпангоут) устанавливалась приборная рама с радиоэлектронной аппаратурой и электроавтоматикой, на него же подвешивались блоки буферной батареи (электронакопителя). Нижняя часть герметичного корпуса имела форму шарового сегмента, верхняя — форму полусферы, опирающейся "экватором" на силовой шпангоут.
Но самым сложным при проектировании оставался вопрос о характеристиках движителя. Слишком много было неопределенностей! Поэтому приняли решение вести разработку двух вариантов шасси: колесного. для случая, если лунный грунт окажется плотным, и гусеничного, если лунный грунт окажется сыпучим.
В мае 1963 года работы по созданию шасси лунохода были переданы в Ленинградский всесоюзный институт ВНИИ-100 (позже — ВНИИтрансмаш). Туда же в октябре 1963 года направили переработанное техническое задание, где уже указывались и некоторые новые характеристики аппарата: масса — до 900 кг, диаметр приборного контейнера — 1800 мм, максимальная скорость передвижения по Луне — до 4 км/ч, предельное энергопотребление в течение 10 минут — до 1000 Вт, при номинальном энергопотреблении — до 250 Вт.
Определение основных параметров аппарата позволило наконец завершить компоновку посадочной лунной платформы, которая должна была принять на себя основные ударные нагрузки при осуществлении "мягкой" посадки "Е-8" на Луну. Для различных вариантов была проработана общая компоновочная схема, связывающая воедино тормозной ракетный блок, луноход и посадочную платформу со средствами, обеспечивающими выезд его на поверхность.
Проект обрел законченные черты в начале 1965 года. Выбор был остановлен на гусеничном шасси. Но утвердить его Сергей Королев так и не успел. Его бюро было чрезмерно перегружено работами по многим космическим направлениям, а потому проект "Е-8" был передан в Научно-производственное объединение Георгия Николаевича Бабакина.
На основе обширного исследовательского материала, полученного из ОКБ-1, работа над луноходом пошла достаточно быстро. Однако сотрудники Бабакина решили не доводить до ума королёвский проект "Е-8", а разработали свой вариант. Тем более что станция "Луна-9", успешно прилунившаяся, передала информацию о характеристиках лунного грунта. Грунт оказался достаточно твердым, слой пыли — небольшим. Поэтому конструкторы пересмотрели проект шасси, отказавшись от гусениц в пользу восьми ведущих колес.
Наконец осенью 1966 года переработанный эскизный проект лунохода был утвержден главным конструктором Георгием Бабакиным. Началась конструкторская проработка аппарата.
Помимо традиционных методов проектирования и создания космической техники, Бабакин организовал специальную лабораторию, которая работала при бюро. Она занималась вопросами управления и логики этого аппарата. Другим организационным мероприятием было то, что из числа работников эксплуатирующей организации (Министерство обороны СССР) был создан "экипаж" лунохода,
"Это была узкоспециализированная, хорошо дисциплинированная команда, — вспоминает Гарри Николаевич Роговский (р. 1922), один из "отцов" лунохода, — Их специально отбирали. Они проходили медкомиссию почти такую же, как космонавты. Это были молодые здоровые ребята, у которых эмоции не превалировали над делом, нервы были в порядке".
Для управления луноходом отобрали одиннадцать офицеров (в порядке распределения по экипажам): командиры — Николай Михайлович Еременко, Игорь Леонидович Федоров; водители — Габдулхай Гимадутинович Латыпов, Вячеслав Георгиевич Довгань; штурманы-навигаторы — Константин Константинович Давидовский, Викентий Григорьевич Самаль; бортинженеры — Леонид Яковлевич Мосензов, Альберт Евстафиевич Кожевников; операторы остронаправленной антенны — Валерий Михайлович Сапранов, Николай Яковлевич Козлитин, резервный водитель и оператор — Василий Иванович Чубукин.
Эта группа именно в таком составе была готова и к управлению луноходом 1969 года, управляла "Луноходом-1" (1970 год) и "Луноходом-2" (1973 год). Эти же офицеры должны были вести так и не стартовавший "Луноход-3".
К концу 1967 года была полностью готова вся конструкторская документация по новому варианту объекта "Е-8".
Автоматический космический аппарат "Е-8" включал не только луноход, но и корректирующе-тормозной модуль (КТ).
Корректирующе-тормозной модуль был предназначен для обеспечения перелета по трассе Земля-Луна, включая коррекции траектории, выход на орбиту искусственного спутника Луны, формирование предпосадочной окололунной орбиты, сход с орбиты и посадку на лунную поверхность. Основу конструкции КТ составляли четыре сферических топливных бака, соединенных между собой цилиндрическими проставками, две из которых выполняли роль приборных отсеков для размещения аппаратуры системы управления перелетом и посадкой. Часть аппаратуры системы управления, предназначенная для управления работой блока "Д", была размещена на переходной ферме.
