После первых успехов по изучению Луны (первая жесткая посадка зонда на поверхность, первый облет с фотографированием невидимой с Земли обратной стороны) перед учеными и конструкторами СССР и США, задействованными в «лунной гонке», объективно встала новая задача. Нужно было обеспечить мягкую посадку исследовательского зонда на поверхность Луны и научиться выводить на ее орбиту искусственные спутники.

Задача эта была непростой. Достаточно сказать, что Сергею Королеву, руководившему ОКБ-1, так и не удалось этого добиться. В 1963-1965 было осуществлено 11 запусков космических аппаратов (каждый удачно запущенный получал официальный номер серии «Луна») с целью мягкой посадки на Луне, и все они потерпели неудачу. Между тем, загруженность ОКБ-1 проектами была чрезмерной, и в конце 1965 года Королев был вынужден передать тему мягкого прилунения в КБ Лавочкина, которым руководил Георгий Бабакин. Именно «бабакинцам» (уже после смерти Королева) удалось войти в историю благодаря успеху «Луны-9».

Первая посадка на Луну

(Нажмите на картинку, чтобы посмотреть схему прилунения космического аппарата)

Вначале станция «Луна-9» 31 января 1966 года была доставлена ракетой на орбиту Земли, а затем с нее отправилась в сторону Луны. Тормозной двигатель станции обеспечил гашение посадочной скорости, а надувные амортизаторы защитили посадочный модуль станции от удара о поверхность. После их отстрела модуль развернулся в рабочее состояние. Полученные от «Луны-9» за время связи с ней первые в мире панорамные изображения лунной поверхности подтвердили теорию ученых о поверхности спутника, не покрытой значительным пылевым слоем.

Первый искусственный спутник Луны

Вторым успехом «бабакинцев», использовавших задел ОКБ-1, стал первый лунный искусственный спутник. Старт космического аппарата «Луна-10» состоялся 31 марта 1966 года, а успешный вывод на окололунную орбиту - 3 апреля. За более чем полуторамесячный период научные приборы «Луны-10» исследовали Луну и окололунное пространство.

Достижения США

Тем временем США, уверенно шедшие к своей главной цели - высадке человека на Луне, стремительно сократили разрыв с СССР и вырвались вперед. Пять космических аппаратов серии Surveyor совершили мягкое прилунение и провели важные исследования в местах посадки. Пять орбитальных картографов Lunar Orbiter составили детальную карту поверхности с высоким разрешением. Четыре испытательных пилотируемых полета космических кораблей Apollo, в том числе два с выходом на орбиту Луны, подтвердили правильность принятых при разработке и проектировании программы решений, а техника доказала свою надежность.

Первая высадка человека на луне

В экипаж первой лунной экспедиции вошли астронавты Нил Армстронг, Эдвин Олдрин м Майкл Коллинз. Космический корабль Apollo 11 отправился в полет 16 июля 1969 года. Гигантская трехступенчатая ракета Saturn V отработала без замечаний, и Apollo 11 отправился к Луне. Выйдя на окололунную орбиту, он разделился на орбитальный модуль Columbia и лунный модуль Eagle, пилотируемый астронавтами Армстронгом и Олдрином. 20 июля он прилунился на юго-западе Моря Спокойствия.

Спустя шесть часов после посадки, Нил Армстронг вышел из кабины лунного модуля и в 2 часа 56 минут 15 секунд по всемирному времени 21 июля 1969 года впервые в человеческой истории ступил на лунный реголит. Вскоре к командиру первой лунной экспедиции присоединился Олдрин. Они провели на поверхности Луны 151 минуту, разместили на ней атрибутику и научную аппаратуру, взамен загрузив в модуль 21,55 кг лунных камней.

Окончание «лунной гонки»

Оставив на поверхности посадочный блок, взлетная ступень Eagle стартовала с Луны и состыковалась с Columbia. Воссоединившись, экипаж направил Apollo 11 к Земле. Затормозившись в атмосфере со второй космической скоростью, командный модуль с астронавтами после более чем 8-суточного полета мягко опустился в волны Тихого океана. Главная цель «лунной гонки» была достигнута.

Обратная сторона луны

(Фотоснимок обратной стороны Луны с приземлившегося аппарата "Чаньэ-4" )

Это сторона невидимая с Земли. 27 октября 1959 года с лунной орбиты обратную сторону сфотографировала советская космическая станция "Луна-3", а спустя более полувека 3 января 2019 года китайский космический аппарат "Чаньэ-4" успешно приземлился на поверхность обратной стороны и прислал первый снимок с ее поверности.

Продолжение краткого дайджеста по истории изучения Солнечной системы космическими аппаратами. В предыдущей части речь шла о , сегодня же мы поговорим о естественном спутнике Земли.
Находящаяся от нас на расстоянии всего в 380 000 километров, Луна представляет собой один из самых легкодоступных объектов Солнечной системы - как для наземных средств наблюдения (любой желающий может хорошо рассмотреть ее кратеры в обычный бинокль) так и для межпланетных зондов. Если полет к Марсу/Венере занимает месяцы, то до Луны при желании можно добраться за несколько дней. Низкая гравитация и отсутствие атмосферы позволяют не только относительно просто сажать на ее поверхность космические аппараты, но и затем возвращать их домой.

Неудивительно, что из всех тел Солнечной системы, Луна занимает первое место по количеству отправленных к ней аппаратов. В каком-то смысле слова ее можно назвать полигоном, где обкатывались технологии, применявшиеся затем при полетах к другим планетам.

Очень необычное фото: находящийся на орбите Луны космический апарат "LADEE" глазами аппарата "LRO" с расстояния в 9 километров.

Первые попытки добраться до Луны стали предприниматься еще в 1958 году. Однако поскольку речь идет о самой заре космической эры, и запуски (четыре американских и три советских) проводились в условиях сильного политического давления, когда надо было любой ценой опередить соперника, то эти первые миссии заканчивались или дорогостоящими фейерверками или тем, что аппарату не удавалось набрать нужную скорость и отправиться к Луне.
Наконец, в январе 1959 года, с восьмой попытки, “Луна-1” развила вторую космическую скорость. Правда в сам спутник она не попала (а целью было врезаться в Луну и доставить на ее поверхность советский герб), но станция по крайней мере пролетела в 6000 километрах от поверхности, установив, что у Луны нет значительного магнитного поля.

В том же году, “Луна-2” стала первым аппаратом, достигшим поверхности Луны и наконец доставившим туда советский герб, а “Луна-3” впервые передала фотографии обратной стороны Луны.

Конечно не FULL HD - но это первый взгляд на то, что доселе не видел ни один человек

Что касается США, то им пришлось весьма долго ждать успеха. Из 9 аппаратов, запускавшихся к Луне по программе “Пионер” лишь одному (“Пионер-4”, 1959 год) удалось набрать вторую космическую скорость. Затем была программа “Рейнджер”, которая представляла собой серию аппаратов-камикадзе, которые должны были передавать фотографии Луны вплоть до момента столкновения с ней. Всего было запущено 9 таких аппаратов, первые шесть запусков окончились неудачей, успех пришел лишь с “Рейнджером-7” в 1964 году.

Впрочем, у СССР дела обстояли не лучше: после первых успехов, следующих пришлось ждать весьма долго. После неудачного запуска в 1960 двух станций, которые должны были сфотографировать Луну, советские специалисты поставили куда более амбициозную задачу - осуществить первую мягкую посадку на ее поверхность. Получилось с девятой попытки - 31 января 1966 года “Луна-9” осуществила поставленную задачу.

Кто-то может спросить, почему при таком количестве запусков, прилунившаяся “Луна-9” имела собственно говоря девятый, а не скажем пятнадцатый порядковый номер? Дело в том, что официальные номера получали лишь станции, которые в принципе удавалось направить к Луне. До “Луны-4”, например были две станции которые из-за проблем с ракетой-носителем не удалось вывести на траекторию полета. После был т.н. “Космос-60” - неудавшаяся “Луна-5”, которая просто сгорела в земной атмосфере.

Лунная гонка набирала обороты. Технологии постепенно отрабатывались, надежность запусков возрастала. Под поставленную задачу высадить человека на Луне до конца десятилетия, NASA получило такие деньги, которых никогда не имело ни до, ни после. В 1966 году бюджет NASA составлял рекордные 4.5% от всего федерального бюджета (сейчас, менее 0.5%).

110 метровый "Сатурн-5". Всего было построено 15 этих великанов. С учетом инфляции, стоимость программы по их созданию составила 47 миллиардов долларов. Можете сами рассчитать, во сколько обходилась одна ракета.

В рамках подготовки к полетам “Аполлонов” американцы запустили две беспилотные программы. Первой была серия аппаратов “Сервейер”, чьей задачей было совершить мягкую посадку на поверхность спутника, отработав как саму технологию прилунения, так и изучить местность и условия на лунной поверхности. Из 7 миссий, 5 были успешными.

Второй была “Lunar orbiter” - серия из пяти спутников, которые картографировали 99% всей поверхности Луны с разрешением до 60 метров. Именно по этим картам подбирались места будущих посадок “Апполонов”.

В то время как у американцев к тому моменту была последовательная программа - картографировать всю лунную поверхность, отработать посадку и наконец высадить человека, то программы Советского союза, который при этом имел куда меньшие ресурсы, отличались большей хаотичностью.

Во-первых, была отдельная программа “Зонд”, в рамках которой на тот момент проводились испытания корабля, предназначенного для пилотируемого облета Луны. Про нее я уже .

Луна глазами ""Зонда-7"

Во-вторых, все та же программа “Луна”. После мягкой посадки следующей целью была доставка на Землю образцов лунного грунта.

В-третьих, планировалось высадить советских космонавтов на Луну, для чего создавался отдельный космический корабль и отдельная сверхтяжелая ракета-носитель Н-1.

Критиковать конечно легко, но у американцев например не было отдельной программы с отдельным кораблем для облета Луны и отдельной программы по доставке лунного грунта. Все это успешно проделали астронавты “Аполлонов” в рамках единой миссии.

Писать подробно про “Аполлоны” мне не хватит ни времени ни места, отмечу лишь свою любимую деталь. Спускаемый модуль “Аполлона-12” прилунился всего в 160 метров от аппарата “Сервейр-3”. Астронавты сняли с него некоторые приборы и детали для изучения того, какое влияние на них оказало двухлетнее пребывание в лунных условиях.

По возвращение домой выяснилась интересная вещь - на некоторых частях обнаружились земные бактерии. Отсюда встает интересный вопрос - действительно ли земным микроорганизмам удалось пережить два года пребывания на Луне? Или же микробы были вследствие небрежности занесены на деталь уже после её возвращения на Землю? Споры по этому вопросу ведутся до сих пор, но с тех пор NASA сильно ужесточило правила по стерилизации космических аппаратов.

СССР же так и не смог в назначенные сроки ни отправить космонавтов для облета Луны, ни высадить их на ее поверхность, взяв утешительный приз в виде трех успешных миссий по доставке лунного грунта на Землю (“Луна-16” в 1970, “Луна-20” в 1972, и “Луна-24” в 1976 году) и двух “Луноходов”.

Панорама лунной поверхности переданная одним из "луноходов"

К сожалению, интерес к космосу у публики упал настолько же стремительно, насколько зародился. Поскольку с Луной больше доказывать было нечего, а отправлять человека на Марс никто не собирался, американцы отменили три последние миссии “Аполлона”. В результате, в последний раз по реголиту довелось прогуляться астронавтам из экипажа "Аполлона-17" в далеком 1972 году. Напоследок, они оставили следующую мемориальную табличку.

Политическое руководство СССР сочло несолидным быть вторыми на Луне, и к середине 70-х полностью закрыло все лунные программы вместе с планами по сооружению на ее поверхности долговременной станции. В 1976 году состоялся последний полет по программе “Луна”. Планировавшийся на 1977 год полет “Луны-25” был отменен и “Луноход-3” так и остался на Землe.

В том же 1977 году NASA отключило все приборы (сейсмографы, магнетометры, детекторы солнечного ветра), оставленные астронавтами "Аполлонов "на Луне.

Единственный используемый по сей день инструмент, оставленный людьми на Луне - уголковые отражатели, которые показывают, что Луна ежегодно удаляется от Земли на 3.8 сантиметра.

В 1990 году, после 14 летнего перерыва, Луну наконец посетил новый космический аппарат - японский “Хитэн”. В 90-е к Луне летали еще два зонда: “Клементина” в 1994 году, и “Lunar Prospector” в 1998, основной задачей которого была проверка данных “Клементины” о наличии запасов льда на дне кратеров в районе лунных полюсов.

Настоящий лунный ренессанс наступил уже в новом веке. Миссия “GRAIL” составила самую подробную гравитационную карту луны. В рамках другой весьма зрелищной миссии, зонд "LCROSS" пролетел через облако, поднятое ударом разгонного блока “Кентавр” о кратер в районе Южного полюса Луны, чтобы установить состав содержащихся на его дне элементов.

Запущенный в 2009 году аппарат LRO с высоким разрешением отснял все места лунных миссий, в том числе установив точное местоположение “Лунохода-1”.

Собственно, "Луноход-1"

Место посадки "Аполлона-17"

Помимо NASA, за последние 10 лет, миссии к Луне отправляли ESA, Индия и Япония. Китай запустил уже три спутника и свой первый луноход, который хоть работает и не лучшим образом - но как говорится, первый блин комом, и в любом случае это только начало претворения амбициозных планов Поднебесной.

Планы по поводу дальнейшего изучения Луны есть не только у отдельных государств. Например, в рамках “Google Lunar X PRIZE” ведется соревнование среди частных компаний на то, кто из них сможет первым высадиться на Луне. Планов много и я надеюсь, что рано или поздно, вместе с космическими аппаратами туда вернутся и люди.

ТАСС-ДОСЬЕ /Инна Климачева/. 50 лет назад, 3 февраля 1966 г., советская автоматическая межпланетная станция (АМС) "Луна-9" впервые в истории освоения космического пространства осуществила мягкую посадку на другое небесное тело - Луну. Первым космическим аппаратом, достигшим поверхности Луны, являлась также советская АМС "Луна-2", которая совершила жесткую посадку. Без мягкой посадки было невозможно проведение исследований на поверхности небесного тела, а также осуществление пилотируемых полетов (советская программа по отправке человека на Луну не была осуществлена и закрыта в 1974 г.).

"Луна-9" предназначалась для осуществления мягкой посадки на поверхность Луны и получения панорамы лунной поверхности.

История проекта

10 декабря 1959 г. первый секретарь ЦК КПСС и председатель Совета министров СССР Никита Хрущев подписал постановление "О развитии исследований космического пространства", которое помимо главной задачи - осуществления полета человека в космос, предусматривало, в частности, исследования Луны.

"Youtube/ТАСС"

Разработка автоматических межпланетных станций велась в ОКБ-1 (ныне Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева, г. Королев Московской обл.) под руководством генерального конструктора Сергея Королева. Властями СССР была поставлена задача достижения поверхности Луны и получения данных о ее поверхности.

В 1961 г. ОКБ-1 начало разработку проекта, получившего название "Е6" (второе поколение автоматических лунных станций) и предусматривающего мягкую посадку на Луну. В период с января 1963 г. по декабрь 1965 г. было проведено 11 испытательных пусков, на которых отрабатывались бортовые системы станции. Не выполнили мягкую посадку также и миссии аппаратов "Луна-4, -5, -6, -7, -8".

С конца 1965 г. в связи с загруженностью ОКБ-1 к работам по проекту был привлечен Машиностроительный завод им. С.А. Лавочкина (ныне НПО им. С.А. Лавочкина, г. Химки Московской обл.), где была конструктивно доработана и изготовлена АМС "Луна-9". Техническим руководителем проекта являлся заместитель директора завода, главный конструктор и начальник ОКБ предприятия Георгий Бабакин.

Характеристики

АМС состояла из двигательной установки, предназначенной для коррекции полета и торможения при посадке, сферического блока баков, включающего герметичный отсек системы управления, два сбрасываемых навесных отсека системы астроориентации "Юпитер" и радиовысотомера больших высот, а также главной полезной нагрузки - самой лунной станции.

Стартовая масса космического аппарата составляла 1583,7 кг.

Автоматическая лунная станция, которая весила 100 кг, представляла собой герметичный контейнер сферической формы. На ее внешней стороне были установлены оптико-механическая телекамера и счетчики радиации. Верхняя полусфера лунной станции во время перелета закрывалась четырьмя лепестковыми антеннами, которые раскрывались после посадки. Сама станция со всех сторон была защищена амортизаторами посадочного устройства. Оно было выполнено в виде двух надувных баллонов-амортизаторов для смягчения удара о лунную поверхность.

В состав научной аппаратуры входили:

Оптико-механическая телевизионная камера с цилиндрическим иллюминатором (время передачи одной панорамы составляло 100 минут);

Гамма-спектрометр (для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности);

Прибор для регистрации ионизирующего излучения.

Запуск и полет

АМС была выведена на промежуточную околоземную орбиту 31 января 1966 г. с космодрома Байконур ракетой-носителем "Молния-М" с разгонным блоком "Л".

При подходе к Луне скорость ее движения составляла 2,6 км/с.

3 февраля "Луна-9" осуществила мягкую посадку на поверхность Луны в районе океана Бурь - западнее кратеров Рейнер и Марий. На следующий день по команде с Земли станция начала обзор лунного ландшафта и передачу его панорамного изображения. Со станцией было проведено 7 сеансов связи общей продолжительностью более 8 часов.

Итоги миссии

Главным результатом миссии "Луны-9" стала первая в мире мягкая посадка космического аппарата на поверхность Луны и передача на Землю первых телепанорам лунной поверхности. Кроме того, в ходе ее полета уточнено расположение внешнего радиационного пояса вокруг Земли, установлено отсутствие заметного магнитного поля Луны и лунных радиационных поясов. По полученным снимкам определены особенности микрорельефа лунной поверхности.

Автоматической станцией были установлены рекорды, зарегистрированные и подтвержденные дипломами Международной авиационной федерации (FAI) в 1967 г. Это – мягкая посадка на поверхность Луны, передача первой в мире круговой фотопанорамы лунной поверхности в районе посадки, а также проведение научных исследований и измерений с помощью автоматического космического аппарата непосредственно на ее поверхности.

После "Луны-9", в марте того же года была запущена 10-я АМС, которая стала первым искусственным спутником Луны. Станции следующего поколения "Луна-16" (1970), "Луна-20" (1972) и "Луна-24" (1976) впервые в мире обеспечили в автоматическом режиме забор лунного грунта и его доставку на Землю. Самоходный аппарат "Луноход-1" (доставлен станцией "Луна-17") первым в истории освоения космического пространства в 1970-1971 гг. совершил длительное многокилометровое путешествие по Луне.

Всего в 1959-1976 гг. в рамках советской лунной программы было осуществлено 24 запуска автоматических станций серии "Луна".

Космические аппараты серии «Луна»

«Луна» — наименование советской программы исследования Луны и серии космических аппаратов, запускаемых в СССР к Луне начиная с 1959 года. Космические аппараты первого поколения («Луна-1» — «Луна-3») совершали перелет с Земли к Луне без предварительного выведения на орбиту искусственного спутника Земли, проведения коррекций на траектории Земля — Луна и торможения вблизи Луны. Аппараты осуществили пролет Луны («Луна-1»), достижение Луны («Луна-2»), ее облет и фотографирование («Луна-3»). Космические аппараты второго поколения («Луна-4» — «Луна-14») запускались с использованием более совершенных методов: предварительного выведение на орбиту искусственного спутника Земли, затем старт к Луне, коррекции траектории и торможение в окололунном пространстве. При запусках отрабатывались полет к Луне и посадка на ее поверхность («Луна-4» — «Луна-8»), мягкая посадка («Луна-9» и «Луна-13») и перевод на орбиту искусственного спутника Луны («Луна-10», «Луна-11», «Луна-12», «Луна-14»). Более совершенные и тяжелые космические аппараты третьего поколения («Луна-15» — «Луна-24») осуществляли перелет к Луне по схеме, используемой аппаратами второго поколения; при этом для увеличения точности посадки на Луну предусмотрена возможность проведения нескольких коррекций на траектории полета от Земли к Луне и на орбите искусственного спутника Луны. Аппараты «Луна» обеспечили получение первых научных данных о Луне, отработку мягкой посадки на Луну, создание искусственных спутников Луны, взятие и доставку на Землю проб грунта, транспортировку на поверхность Луны лунных самоходных аппаратов. Создание и запуск разнообразных автоматических лунных аппаратов является особенностью советской программы исследования Луны.

«Луна-1» — первый в мире космический аппарат, запущенный в район Луны 2.1.1959. Пройдя вблизи Луны (5-6 тыс. км от ее поверхности) 4.1.1959, аппарат вышел из сферы действия земного тяготения и превратился в первый искусственный спутник Солнца. Конечная масса последней ступени ракеты-носителя с космическим аппаратом «Луна-1» 1472 кг (масса контейнера с аппаратурой 361,3 кг). На аппарате размещались радиоаппаратура, телеметрическая система, комплекс научных приборов и другое оборудование, предназначенное для изучения интенсивности и состава космических лучей, газовой компоненты межпланетного вещества, метеорных частиц, корпускулярного излучения Солнца, магнитного поля. На последней ступени ракеты-носителя была установлена аппаратура для создания натриевого облака — искусственной кометы. При полете «Луны-1» впервые была достигнута вторая космическая скорость и получены сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В мировой печати космический аппарат «Луна-1» получил название «Мечта».

«Луна-2» — космический аппарат, впервые в мире совершивший перелет с Земли на другое небесное тело. Запущен 12.9.1959. Аппарат «Луна-2» и последняя ступень ракеты-носителя 14.9.1959 достигли поверхности Луны (район Моря Ясности, вблизи кратеров Аристил, Архимед и Автолик) и доставили вымпелы с изображением Государственного герба СССР. Конечная масса космического аппарата с последней ступенью ракеты-носителя 1511 кг (масса контейнера с научной и измерительной аппаратурой 390,2 кг). Исследования, проведенные с помощью «Луны-2», показали, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационного пояса.

Космический аппарат «Луна-3» запущен 4.10.1959. Конечная масса последней ступени ракеты-носителя с космическим аппаратом 1553 кг (масса научной и измерительной аппаратуры с источниками питания 435 кг). Масса аппарата «Луна-3» 278,5 кг. Аппарат имел системы: радиотехническую, телеметрическую, фототелевизионную, ориентации (относительно Солнца и Луны), энергопитания (с солнечными батареями), терморегулирования и комплекс научной аппаратуры. Выведенный на сильно вытянутую эллиптическую орбиту искусственного спутника Земли, космический аппарат обогнул Луну и прошел на расстоянии 6200 км от ее поверхности. 7.10.1959 во время сеанса фотографирования (двумя аппаратами с длинно- и короткофокусным объективами) была заснята почти половина поверхности Луны (одна треть — в краевой зоне, две трети — на обратной невидимой с Земли стороне). После проявления пленки на борту космического аппарата изображения были переданы с помощью фототелевизионной системы на Землю. Максимальное удаление «Луны-3» от Земли в апогее составило 480 тыс. км. Совершив 11 оборотов вокруг Земли, аппарат вошел в земную атмосферу и прекратил существование.

«Луна-4» — «Луна-8» запущены в 1963-1965 гг. для дальнейших исследований Луны и решения задачи обеспечения мягкой посадки космического аппарата на поверхность Луны. При этих полетах была завершена экспериментальная отработка комплекса систем: астроориентации, управления движением и бортовой радиоаппаратурой, электропитания, терморегулирования, радиотехнического комплекса и других. Масса космических аппаратов 1422-1552 кг.

«Луна-9» — космический аппарат, впервые в мире осуществивший мягкую посадку па Луну; запущен 31.1.1966. Во время полета к Луне, продолжавшегося 3,5 суток,была проведена коррекция траектории полета. На высоте 75 км от поверхности Луны (за 48 с до посадки) была включена двигательная установка, которая обеспечила гашение скорости с 2600 м/с до нескольких м/с. Спускаемый аппарат «Луны-9» совершил посадку 3.2.1966 в Океане Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с координатами 64°22′ з. д. и 7° 08′ с. ш. С космическим аппаратом было проведено 7 сеансов радиосвязи общей продолжительностью свыше 8 ч для передачи научной информации. Телевизионные изображения поверхности Луны передавались в течение четырех сеансов при различных условиях освещенности. Длительность активного существования аппарата на поверхности Луны составила 46 ч 58 мин 30 с. Панорамы лунной поверхности, полученные при различных высотах Солнца над горизонтом (7, 14, 27 и 41°), дали возможность изучить микрорельеф лунного грунта, определить размеры и форму впадин и камней. Космический аппарат «Луна-9» состоял из спускаемого аппарата (масса 100 кг), предназначенный для работы на поверхности Луны, отсеков с аппаратурой систем управления, астроориентации, радиосистем и двигательной установки для коррекции и торможения перед посадкой. Общая масса «Луны-9» после отделения от разгонной ступени ракеты-носителя равна 1583 кг. В состав спускаемого аппарата входил герметичный приборный отсек, в котором были размещены ТВ аппаратура, аппаратура радиосвязи, программно-временное устройство, научная аппаратура, системы энергопитания и терморегулирования. Приборный отсек оснащен амортизаторами (надувные баллоны), антеннами и другим. Изображения лунной поверхности, переданные «Луной-9», и успешная посадка космического аппарата на Луну имели большое значение для дальнейших полетов к Луне, включая полеты человека.

«Луна-10» — первый искусственный спутник Луны; запущен 31.3.1966. Масса космического аппарата после отделения от ракеты 1582 кг, масса лунного спутника, выведенного 3.4.1966 на орбиту искусственного спутника Луны, 240 кг. На нем имелась научная аппаратура: гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, прибор для изучения радиационной обстановки вблизи Луны, аппаратура для изучения солнечной плазмы, приборы для регистрации инфракрасного излучения поверхности Луны, регистратор метеорных частиц. ИСЛ «Луна-10» активно существовал 56 суток совершив 460 оборотов вокруг Луны. Проведено 219 сеансов радиосвязи, получены информация о гравитационном и магнитном полях Луны, магнитном шлейфе Земли, косвенные данные о химическом составе и радиоактивности поверхностных пород Луны.

«Луна-11» — второй ИСЛ; запущен 24.8.1966. Масса космического аппарата 1640 кг. 27.8.1966 аппарат вышел на окололунную орбиту. За 38 суток активного существования проведено 137 сеансов связи и совершено 277 витков вокруг Луны. Научная аппаратура позволила продолжить исследования, начатые космическим аппаратом «Луна-10».

«Луна-12» — третий советский ИСЛ; запущен 22.10.1966. Масса космического аппарата 1620 кг. 25.10.1966 аппарат «Луна-12» вышел на орбиту искусственного спутника Луны. Активно существовал 85 суток совершив 602 витка. Кроме научной аппаратуры, на борту находилась фототелевизионная система, с помощью которой получены крупномасштабные изображения участков лунной поверхности.

«Луна-13» — второй космический аппарат, совершивший мягкую посадку на Луну; запущен 21.12.1966. Масса 1620 кг. 24.12.1966 спускаемый аппарат (масса 112 кг) совершил мягкую посадку в районе Океана Бурь в точке с координатами 62°03′ з. д. и 18°52′ с. ш. Спускаемый аппарат был оснащен: механическим грунтомером-пенетрометром для определения прочности наружного слоя грунта; радиационным плотномером; динамографом для регистрации длительности и значения перегрузки, возникающей при посадке станции; приборами для измерения теплового потока от лунной поверхности; счетчиками для регистрации корпускулярного излучения. На Землю передано 5 панорам лунной поверхности, снятых при различных высотах Солнца над горизонтом — от 6 до 38°.

«Луна-14» — четвертый советский ИСЛ; запущен 7.4.1968. Систематические длительные наблюдения за изменением параметров орбиты позволили уточнить соотношение масс Земли и Луны и данные о гравитационном поле Луны и ее форме. Изучались космические лучи и потоки заряженных частиц, идущих от Солнца, условия прохождения и стабильность радиосигналов, передаваемых с Земли на космический аппарат и обратно при нахождении аппарата в разных точках орбиты и при заходах за лунный диск, проводилась юстировка наземных средств радиосвязи.

«Луна-15» — пятый советский ИСЛ; запущен 13.7.1969. Первый космический аппарат третьего поколения. Масса 5700 кг. После выхода на селеноцентрическую орбиту проведены 2 коррекции орбиты. Проводились научные исследования в окололунном пространстве, испытывались новые навигационные системы; получена информация о работе новых систем станции. По завершении программы на 52-м витке 21 июля была включена двигательная установка, космический аппарат сошел с орбиты и достиг поверхности Луны.

«Луна-16» — космический аппарат, совершивший рейс Земля-Луна-Земля и доставивший на Землю образцы лунного грунта; запущен 12.9.1970. 17 сентября аппарат вышел на круговую селеноцентрическую орбиту. Масса 5727 кг, при посадке на Луну 1880 кг. Космический аппарат состоял из двух основных частей — унифицированной посадочной ступени (общей для всех космических аппаратов третьего поколения, кроме «Луна-19» и «Луна-22») и приборного торового отсека со взлетной ступенью (возвратной ракетой) Луна-Земля. Посадочная ступень состояла из КТДУ-417 с блоком основных баков, двух сбрасываемых отсеков, приборных отсеков и посадочного устройства. После формирования предпосадочной орбиты с низким периселением 21.9.1970 произведена мягкая посадка в районе Моря Изобилия в точке с координатами 56° 18′ в. д. и 0° 41′ ю. ш. Грунтозаборное устройство (буровой снаряд имел внешний диаметр 26 мм, внутренний 20 мм, длину 370 мм, ход 320 мм) обеспечило бурение и забор грунта в возвращаемый аппарат. Старт взлетной ступени был произведен по команде с Земли 21.9.1970 (включением КРД-61). 24 сентября возвращаемый аппарат был отделен от приборного отсека ракеты и совершил мягкую посадку на Землю в 80 км юго-восточнее Джезказгана. Масса грунта, доставленного на Землю, — 105 г.

«Луна-17» — космический аппарат, доставивший на Луну первый автоматический самоходный аппарат «Луноход-1»; запущен 10.11.1970. 17 ноября совершил мягкую посадку на Луну в районе Моря Дождей в точке с координатами 35° з. д. и 38° 17′ с. ш.

Космический аппарат «Луна-18» запущен 2.9.1971. 7 сентября переведен на круговую окололунную орбиту, на которой осуществлялось маневрирование для отработки новых методов навигации и посадки на Луну. После 54 витков 11 сентября включена тормозная двигательная установка, аппарат сошел с орбиты и достиг Луны. Район посадки — горный район у Моря Изобилия, представляющий большой научный интерес. Прилунение в сложных гористых условиях оказалось неблагоприятным.

«Луна-19» — шестой советский ИСЛ; запущен 28.9.1971. 3 октября космический аппарат переведен на окололунную круговую орбиту. 26 и 28 ноября проводились коррекции орбиты. Длительность наблюдения за «Луной-19» позволили уточнить гравитационное поле Луны. Аппарат измерял магнитное поле Луны, передавал фотографии лунной поверхности.

Космический аппарат «Луна-20» запущен 14.2.1972. 18 февраля переведен на окололунную орбиту. 21 февраля осуществлена мягкая посадка на лунную поверхность в горном материковом районе между Морем Изобилия и Морем Кризисов в точке с координатами 56° 33′ в. д. и 3° 32′ с. ш. Космический аппарат «Луна-20» по конструкции аналогичен «Луне-16». Грунтозаборное устройство (параметры бурового снаряда такие же, как у аппарата «Луна-16») произвело бурение и забор грунта, который был помещен в контейнер возвращаемого аппарата. 23 февраля взлетная ступень стартовала с Луны, 25 февраля возвращаемый аппарат совершил мягкую посадку на Землю в расчетном районе. Масса грунта, доставленного на Землю, — 55 г.

«Луна-21» — космический аппарат, доставивший на поверхность Луны «Луноход-2»; запущен 8.1.1973. 16 января произведена мягкая посадка на Луну на восточной окраине Моря Ясности, внутри кратера Лемонье в точке с координатами 30° 27′ в, д. и 25° 51′ с. ш.

«Луна-22» — седьмой советский ИСЛ; запущен 29.5.1974. 2 июня аппарат вышел на селеноцентрическую орбиту. Масса космического аппарата 5700 кг. 9 и 13 июня проводились коррекции орбиты. Измерялось гравитационное поле Луны, осуществлялось альтиметрирование отдельных участков лунной поверхности в зонах возможной посадки космического аппарата; были получены и переданы на Землю изображения лунной поверхности, проводились научные исследования.

Космический аппарат «Луна-23» запущен 28.10.1974. 31 октября проведена коррекция траектории полета. 2.11.1974 аппарат «Луна-23» достиг окрестностей Луны и был переведен на селеноцентрическую орбиту. Для обеспечения посадки космического аппарата в расчетном районе Луны 4 и 5 ноября были проведены коррекции с понижением периселения до 17 км. 6.11.1974 осуществлена посадка в южной части Моря Кризисов. Посадка аппарата произошла на участке лунной поверхности с неблагоприятным рельефом, вследствие чего было повреждено устройство, предназначенное для взятия образцов лунного грунта.

«Луна-24» — третий космический аппарат, совершивший рейс Земля-Луна-Земля; запущен 9.8.1976. 11 августа была проведена коррекция траектории полета. 14.8.1976 космический аппарат достиг окрестностей Луны и был переведен на круговую селеноцентрическую орбиту с высотой над поверхностью Луны 115 км, наклонением к лунному экватору 120о. 16 и 17 августа проведены коррекции для формирования предпосадочной орбиты с низким периселением в 12 км и апоселением 120 км, 18.8.1976 осуществлена посадка в юго-восточном районе Моря Кризисов с координатами 12° 45′ с. ш. и 62° 12′ в. д. Грунтозаборное устройство (буровой снаряд имел внешний диаметр 15 мм, внутренний диаметр 8 мм, длина 3157 мм, ход 2575 мм) по команде с Земли произвело бурение лунного грунта на глубину ~2 м. Взятые образцы были помещены в контейнер возвращаемого аппарата взлетной ступени, которая 19 августа стартовала к Земле. 22.8.1976 возвращаемый аппарат с образцами лунного грунта достиг Земли и совершил мягкую посадку в расчетном районе. Масса грунта, доставленного на Землю, — 170,1 г.

Запуски космических аппаратов серии «Луна» осуществлялись ракетой-носителем — «Восток» («Луна-1»- «Луна-3»), ракетой- носителем «Молния» («Луна-4» — «Луна-14»), ракетой-носителем «Протон» с дополнительной 4-й ступенью («Луна-15″ — Луна-24»).

ПЕРВЫЕ РАЗВЕДЧИКИ ЛУНЫ

Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА;

летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА; кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА.

Техника Молодежи 1979г., N2, с.28-29 С запуском первых искусственных спутников Земли ученые получили возможность изучать недоступное им раньше космическое пространство с помощью прямых измерений. Но это были лишь первые шаги в пределах весьма крохотной области солнечной системы... А над горизонтом ярко сияла Луна, знакомая каждому с детства. С изобретением телескопов она приблизилась к людям, и они открыли на ней "моря", горы и кратеры. Но люди видели только одну сторону Луны, всегда обращенную к Земле. Невидимая сторона оставалась тайной "за семью печатями". Да что говорить, даже характер поверхности Луны вызывал бурные споры. Одни ученые считали, что Луна покрыта толстым, в несколько метров, слоем пыли. Другие же - породами, несколько напоминающими земные туфовые. Во время одной из дискуссий С. П. Королев взял лист бумаги, начертил категорическое: "Луна твердая", и подписался. Бумагу отдал на память стороннику "лунной пыли". Конечно, разрешить подобные умозрительные споры могли только космические аппараты. С созданием в Советском Союзе мощной ракеты-носителя, способной выводить аппараты на орбиты искусственных спутников Земли, у специалистов, которых возглавлял С. П. Королев, появилось естественное желание достигнуть Луны. Но для этого нужно было расширить возможности ракеты-носителя, придать ей новое качество. Ведь для выведения спутника Земли на орбиту достаточно развить так называемую первую космическую скорость - около 8 км/с. Чтобы вырваться из пут земного тяготения, этой скорости уже недостаточно. Она должна возрасти до 11,2 км/с. Итак, прежде всего следовало повысить мощность ракеты-носителя. Задачу эту удалось решить, установив на нее дополнительную ступень. Одновременно в конструкторском бюро С. П. Королева были разработаны первые космические аппараты для исследования Луны. 2 января 1959 года состоялся первый в истории старт в сторону ночного светила. "Луна-1", или, как назвали ее журналисты, "Мечта", прошла вблизи Луны и стала первым в истории искусственным спутником Солнца. При полете с помощью научной аппаратуры велись измерения в космическом пространстве (от Земли до орбиты Луны), которые благодаря радиотелеметрической системе передавались на Землю. Интересно, что полет станции можно было наблюдать и визуально - специальное устройство, установленное на последней ступени ракеты-носителя (а она мчалась почти по той же траектории, что и отделившаяся от нее станция), выбросило на высоте около 100 тыс. км натриевое облако. Эту искусственную комету видели люди во многих странах. 12 сентября 1959 года к спутнику нашей планеты стартовала автоматическая станция "Луна-2". Через два дня она достигла Луны, доставила на ее поверхность вымпел с изображением герба СССР. Впервые была проложена трасса Земля - Луна, впервые был нарушен извечный покой другого небесного тела. "Луна-1" и "Луна-2" по своей конструкции были не очень сложными. Они решали совершенно определенные задачи: отработку и проверку точности выведения аппаратов на межпланетные орбиты, проверку возможности поддержания радиосвязи с ними на значительных расстояниях, исследование свойств космического пространства между Землей и Луной и вблизи Луны. Так, при их полете изучались магнитные поля Земли и Луны, радиационные пояса, космические лучи, метеорные частицы. Принципиально новой стала автоматическая межпланетная станция "Луна-3". Впервые автоматический космический аппарат получил систему ориентации, причем в качестве источников тока для питания аппаратуры использовались солнечные батареи. На АМС было установлено также фототелевизионное устройство. Новой станции предстояло облететь Луну, "взглянуть" на ее обратную сторону и сфотографировать, а при возвращении к Земле передать изображения из космоса. Вот для этого и была установлена система ориентации. В нее входили оптические датчики, которые "видели" Солнце и Луну, и микродвигатели ориентации, поддерживавшие станцию в строго определенном положении, когда объектив фототелевизионного устройства направлялся на поверхность обратной стороны Луны. Необычным было и само фототелевизионное устройство. Это не просто фотоаппарат, но и проявочное устройство, и передатчик (через бортовую радиолинию) полученных после обработки изображений. Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кроме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы работ ее химические батареи нуждались в постоянной подзарядке. И тогда, после сложных расчетов, в которых пришлось учесть общую компоновку АМС, требования теплового режима, была выбрана оптимальная форма солнечных батарей, позволяющая при любом положении станции относительно Солнца получать ток практически одинаковой величины. Старт "Луны-3" 4 октября 1959 года прозвучал салютом в честь второй годовщины начала космической эры. 7 октября автоматическая межпланетная станция сфотографировала обратную сторону Луны с расстояния 60 тыс. км и передала целую серию фотографий на Землю, где их с нетерпением ждали ученые. Конечно, сегодня эти фотографии оставляют желать много лучшего. Но они были первыми. Расшифровав их, специалисты получили уникальный научный материал. На снимках видны как участки невидимой с Земли поверхности Луны, так и небольшая область с уже известным рельефом. Это позволило привязать доселе неведомые объекты лунной поверхности с уже известными и таким образом определить их координаты. Оказалось, что на обратной стороне Луны в отличие от видимой ее части мало "морей", что там преобладают горные районы. В результате первых полетев к Луне было установлено, что у нее отсутствуют магнитное поле и пояса радиации. Измерения общего потока космического излучения, проведенные на траектории полетов и вблизи Луны, дали новые сведения о космических лучах и частицах, о микрометеорах в открытом пространстве. Полученная информация позволила перейти к созданию еще более сложных, еще более совершенных космических аппаратов.

Автоматические межпланетные станции "Луна-1", "Луна-2"

Автоматическая межпланетная станция "Луна-3"

На схеме - устройство автоматической межпланетной станции "Луна-3". Цифрами обозначены: 1. Иллюминатор для фотографических аппаратов. 2. Приборы для научных исследований. 3. Тепловые экраны. 4. Секции солнечных батарей. 5. Жалюзи системы терморегулирования. 6. Антенна. 7. Солнечный датчик. 8. Двигатель системы ориентации.