посадку на поверхность Луны на западном краю Океана Бурь в точке с координатами: 7 градусов 8 минут северной широты, 64 градуса 32 минуты западной долготы. Через 4 минуты 10 секунд после посадки раскрылись антенны, и начался первый в истории космонавтики сеанс радиопередачи с поверхности Луны. Однако плохая освещенность местности в момент посадки (высота Солнца над горизонтом ~3 градуса) обусловила получение высококачественных снимков лунного рельефа (три панорамы) лишь 4 и 5 февраля – когда Солнце поднялось над лунным горизонтом выше 7 градусов. Несколько фрагментов лунной поверхности было передано на Землю 6 февраля при высоте Солнца 42 градуса. Передача одной панорамы длилась 100 минут. Всего станцией было проведено семь сеансов радиосвязи общей продолжительностью более 8 часов.

Мягкая посадка на Луну научной станции «Луна-9» и передача ею на Землю уникальных панорамных изображений микрорельефа лунной поверхности открыли пути для нового этапа в изучении космоса. Была доказана возможность непосредственного изучения Луны автоматическими аппаратами.

Автоматическая станция «Луна-13»

Запуск станции «Луна-13» был осуществлен для продолжения исследований, начатых АМС «Луна-9».

Автоматическая станция «Луна-13» по конструкции и массе была близка к станции «Луна-9»: она имела такую же телевизионную систему для передачи изображений лунных панорам, но дополнительно на ней были установлены приборы для непосредственного исследования лунного грунта и прочая научная аппаратура (см. рис. 53).

Для исследования механических свойств лунного грунта станция была оснащена:

– механическим грунтомером-пенетрометром, позволяющим определить механические свойства наружного слоя лунного вещества;

– радиационным плотномером для определения плотности наружного слоя лунного грунта;

– динамографом, регистрирующим длительность и величину динамической перегрузки, возникающей при посадке станции на поверхность Луны.

Для проведения других научных исследований использовалась следующая аппаратура:

– приборы для измерения теплового потока от лунной поверхности;

– газоразрядные счетчики для регистрации корпускулярного излучения.

Механический грунтомер и радиационный плотномер были смонтированы на механизмах выноса приборов, закрепленных на наружном корпусе станции. Механизмы выноса позволяли установить эти приборы на поверхности Луны на расстоянии полутора метров от АЛС.

Станция стартовала 21 декабря 1966 года. Путь к Луне проходил по траектории, аналогичной траектории станции «Луна-9».

24 декабря 1966 года в 21 час 01 минуту станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на лунную поверхность вблизи западной окраины Океана Бурь в 400 километрах от места прилунения станции «Луна-9». Координаты точки прилунения: 18 градусов 52 минуты северной широты и 62 градуса 04 минуты западной долготы. Место посадки станции «Луна-13» расположено на обширной «морской» равнине, тогда как станция «Луна-9» опустилась в непосредственной близости от окраины материкового щита.

После прилунения и раскрытия лепестков антенн и механизмов выноса научных приборов был начат фототелевизионный сеанс связи. Таких сеансов за время работы станции было проведено пять.

Панорамы лунной поверхности, переданные на Землю, были получены при высоте Солнца 6, 19 и 32 градуса. Панорамы, переданные станцией «Луна-9», отличаются от панорам, полученных «Луной-13», условиями освещенности в связи с прямо противоположным наклоном осей телевизионных камер обеих станций относительно Солнца. Ось камеры «Луна-9» была наклонена в восточном направлении, и поэтому наиболее близкие детали просматривались телеобъективом «против Солнца» в условиях очень контрастной освещенности. Ось же станции «Луна-13» была наклонена на запад («от Солнца»), в результате чего ряд ближайших к объективу камеры деталей был перекрыт тенью самой станции. Отдаленные части западной части панорам, переданных станцией «Луна-13», находились в поле зрения объектива телекамеры при переднем освещении. Благодаря этому на панораме хорошо просматривается большое количество деталей.

Программа исследований с помощью АЛС «Луна-13» 31 декабря была успешно завершена. Были получены уникальные данные о физико-механических свойствах лунного грунта и телевизионные изображения панорамы лунной поверхности при различных высотах Солнца.

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЛУНЫ («ЛУНА-10», «ЛУНА-11», «ЛУНА-12», «ЛУНА-14» И «ЛУНА-19»)

Для глобального изучения Луны и окололунного пространства необходимы были новые средства исследования – ими явились искусственные спутники Луны.

Автоматическая станция «Луна-10» состоит из двух основных частей: двигательной установки с приборными отсеками и искусственного спутника Луны (рис. 19). После выхода станции на окололунную орбиту искусственный спутник отделяется от двигательной установки и ведет научные исследования.

Двигательная установка автоматической станции состоит из жидкостно-реактивного двигателя, баков с топливом, системы подачи топлива и органов управления, необходимых для стабилизации аппарата в полете при работе двигателя.

С помощью двигательной установки производятся коррекция траектории движения и торможение для перехода на окололунную орбиту.

Рис. 19. Автоматическая станция «Луна-10»:

1 – аппаратура радиосистемы измерений; 2 – искусственный спутник Луны (ИСЛ); 3 – система отделения ИСЛ; 4 – аппаратура системы астроориентации; S – двигательная установка

В приборных отсеках находится комплекс аппаратуры системы управления полетом и системы астроориентации, состоящей из гироскопических приборов, электронно-оптических и программно-временных устройств. Здесь же находятся источники питания, аппаратура телеметрического контроля и микродвигатели системы ориентации. Система управления (вместе с исполнительными органами) обеспечивает стабилизацию автоматической станции вокруг центра масс, выдачу команд на включение и выключение двигателей. Стабилизация станции осуществляется с помощью реактивных микродвигателей. Масса автоматической станции «Луна-10» после выведения на траекторию полета к Луне составляла 1600 килограммов.

Искусственный спутник Луны представляет собой герметический контейнер массой 245 килограммов, оборудованный следующими системами и аппаратурой: телеметрической системой, радиоаппаратурой, программно-временными устройствами, системой терморегулирования, антенными устройствами, источниками питания, научной аппаратурой для исследования Луны и окололунного пространства.

Из научной аппаратуры в контейнере установлены: радиометр для регистрации мягкой и жесткой корпускулярной радиации около Луны, гамма-спектрометр для исследования излучения лунной поверхности, электронная часть приборов, предназначенных для изучения магнитного поля, метеорных частиц и теплового излучения.

На корпусе спутника расположены антенны и часть научных приборов: блок датчиков магнитометра, ловушки метеорных частиц, блок тепловых датчиков, прибор для изучения солнечной плазмы. Блок датчиков магнитометра установлен на выносной штанге длиной около полутора метров с целью удаления прибора от магнитных и токонесущих элементов спутника.

В системе терморегулирования используется вентилятор, который создает циркуляцию газа внутри контейнера и таким образом обеспечивает достаточно интенсивный отбор тепла, выделяемого приборами, к стенкам контейнера. Характеристики покрытия наружной поверхности контейнера выбраны так, что все избыточное тепло излучается в окружающее пространство – чем и достигается поддержание заданного теплового режима в контейнере.

Создание спутника Луны является проблемой, требующей решения ряда трудных баллистических и технических задач.

Траектория полета станции «Луна-10» – это сложная пространственная кривая, которую станция выписывает в космическом пространстве, подчиняясь законам тяготения и управляющим усилиям двигательной установки.

В вычислительных центрах задолго до старта ракеты к Луне была проведена подготовительная работа по выбору такой траектории полета, при которой учитывались бы положительный опыт предыдущих запусков к Луне,