Автоматические межпланетные станции (АМС) серии «Луна»

«Луна-1»

2 января 1959г. — Первая в истории попытка долететь до Луны.

Целью аппарата было достижение поверхности Луны (жёсткая посадка), а также исследование магнитного поля Земли и солнечного ветра. К сожалению, из-за ошибки в расчётах времени, «Луна-1» прошла мимо, на расстоянии 6 000 км от Луны. На борту не было фотокамер.

Луна-1

Несмотря на неудачу, «Луна-1» — первый искусственный объект, преодолевший притяжение Земли и ставший спутником Солнца, достигший второй космической скорости и первая станция пролетевшая мимо Луны. По данным с ее приборов было показано, что у Луны нет магнитного поля и был открыт солнечный ветер. Даже то, что она не попала в Луну из-за ошибки сейчас воспринимается как плюс. Благодаря этому она в целости и сохранности сейчас летит по своей орбите между Землей и Марсом, и возможно, в будущем станет объектом поиска космических авантюристов.

Траектория

Источник: Хабр

«Луна-2»

2 сентября 1959 г. Советским Союзом с космодрома Байконур был осуществлен запуск многоступенчатой ракеты-носителя (РН) «Восток-Л», которая вывела на траекторию полета к Луне автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Луна-2».

14 сентября «Луна-2», осуществив первый в мире перелет с Земли на другое небесное тело, достигла поверхности Луны. АМС совершила жесткую посадку в районе Моря Дождей вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик. Этот момент был зарегистрирован советскими и зарубежными обсерваториями.

Не имевшая собственной двигательной установки АМС была доставлена до места назначения последней ступенью РН «Восток-Л», которая представляла собой управляемую ракету весом 1511 кг (без топлива). Зафиксированная скорость движения ракеты при перелете составила 11,2 км в секунду.

«Луна-2» представляла собой герметичный контейнер в форме шара, в котором располагалась научно-измерительная и радиотехническая аппаратура.

Luna-2

В научное оборудование входили приборы для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц (сцинтилляционные счетчики), счетчики Гейгера, магнитометры, детекторы микрометеоритов. Для передачи информации на Землю на АМС было установлено три радиопередатчика, работающие на разных частотах. Общая масса контейнера с аппаратурой составляла 390,2 кг.

Станция доставила на Луну металлический полый шар, поверхность его состояла из пятигранников-вымпелов с изображением герба СССР и надписью «сентябрь, 1959 год» (изготовлены на Ленинградском монетном дворе). Внутри шара находился заряд взрывчатки, которая взорвалась при ударе о лунную поверхность. При этом металлические вымпелы разлетелись в стороны.

Одним из основных научных достижений лунной миссии стало обнаружение солнечного ветра и его прямое измерение. Анализ полученной информации показал, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационного пояса.

Первым автоматическим космическим аппаратом, стартовавшим к Луне, была «Луна-1» (запущена 2 января 1959 г.), однако станция прошла на расстоянии 5 тыс. км от естественного спутника Земли. Всего в 1959-1976 гг. в рамках советской лунной программы было осуществлено 24 запуска АМС серии «Луна». Первые восемь станций разработало ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия» им. С.П. Королева) под руководством Сергея Королева. В 1965 г. работы по созданию лунных АМС были переданы Машиностроительному заводу им. С.А. Лавочкина (ныне НПО им. С.А. Лавочкина). (Источник: ТАСС)

«Луна-3»

Так как к Земле все время обращена только одна сторона Луны не удивительно, что после первых успешных запусков встала задача получения фотографий, той другой, неизвестной стороны Луны. Требовалось решить множество задач. И в первую очередь управления спутником в межпланетном пространстве. Эту задачу по системе ориентации аппарата решил коллектив под руководством Бориса Викторовича Раушенбаха, которые создали систему фототелеметрической ориентации (относительно Солнца и Луны). Сам космический аппарат имел множество систем: радиотехническую, телеметрическую, систему терморегулирования и большой комплекс научной аппаратуры. 4 октября 1959 года с помощью РН Луна с космодрома Байконур Луна-3 стартовала к Луне. Выйдя на сильно вытянутую эллиптическую орбиту искусственного спутника Земли, «Луна-3» обогнула Луну, и прошла на расстоянии 6200 км от её поверхности. 7 октября 1959 года в 6 часов 30 минут было начато фотографирование Луны, которое продолжалось 40 минут.
За время сеанса фотографирования (двумя аппаратами с длинно- и короткофокусным объективами) были получены фотографии почти половины поверхности Луны (одна треть — в краевой зоне, две трети — на обратной стороне). Изображения, после проявления плёнки на борту, были переданы с помощью фототелевизионной системы на Землю. Фототелевизионное устройство «Енисей» было разработано Ленинградским НИИ телевидения.

Космический аппарат — «Луна-3» (СССР — Запуск 04.10.1959)
Космический аппарат 'Луна-3'
Передача изображения осуществлялась аналоговым методом камерой бегущего луча. На наземной стороне прием совершался несколькими приборами: съемкой камеры бегущего луча на кинопленку, фотографированием с экрана скиатрона, записью на магнитную ленту и прямой вывод изображения на термохимическую бумагу. Записи на магнитную ленту не удалось воспроизвести, изображения на термобумаге и скиатронах позволяли только оценить сюжет изображения. Единственным удачным методом регистрации оказался с использованием камеры бегущего луча. При полете к Луне и при приеме сигналов качество сигнала было плохим, высоки были уровни шумов. Принятые фотографии позволили определить некоторые элементы рельефа, но в сеансе связи, когда станция подошла поближе к Земле, и можно было повторить прием с большим отношением сигнал-шум, установить связь со станцией не удалось. Максимальное удаление «Луна-3» от Земли в апогеи составило 480 тыс. км. Совершив 11 оборотов вокруг Земли, аппарат вошёл в земную атмосферу и прекратил существование. В дальнейшем осуществлялось еще несколько запусков по той же программе, но все они были неудачны. Более качественные снимки удалось получить только через несколько лет станции Зонд 3.
Данные:
Дата запуска: 4 октября 1959
Размеры: Полная длинна составляла 1,25 (без антенн) метра.
Диаметр самого спутника 1,2 метра.
РН: Луна (модификация Р-7)
Масса: 278 кг.
Задачи:
Достижение получение фотографий обратной стороны Луны (выполнена).
ВПЕРВЫЕ В МИРЕ. Провести дополнительные исследования пространства (выполнена).

«Луна-4»

луна-4

 

Реализованную в СССР программу исследований Луны с помощью автоматических межпланетных станций (АМС) можно разделить на несколько этапов. При этом сами АМС условно делятся на станции первого, второго и третьего поколения.

 

Станции первого поколения
Е-1, Е-1А, Е-2, Е-2А, Е-3, Е-5

Первая программа исследований Луны была предложена С.П.Королевым еще в конце 1957 года, а в начале 1958 года она была поддержана и озвучена M.B.Келдышем в качестве предложений АН СССР по вопросу первоочередных мер по изучению Луны. Постановление правительства от 20 марта 1958 года предусматривало разработку лунной станции и трёхступенчатой ракеты 8К72 на базе ракеты Р-7 в двух вариантах: первый — с целью достижения второй космической скорости и попадания лунной станции на Луну или — второй вариант — облёта ею Луны с фотографированием ее обратной стороны и передачей изображения на Землю.

Серия Е-1 и Е-1А — прямое попадание в Луну

Программы пусков станций, которые должны были упасть на Луну, были утверждены в сентябре 1958 года. В ОКБ-1 им был присвоен внутренний индекс Е-1, вероятно, по обозначению третьей ступени РН — блоку «Е». Собственного названия космический аппарат в то время еще не имел — названия АМС и АЛС появились позже — и назывался просто приборный (или отделяемый) контейнер. Все станции этой серии запускались с помощью трехступенчатой РН «Восток» 8К72.

На подлете к Луне предусматривалось проведение исследований радиоактивности и магнитного поля Луны, поиск ядер тяжелых элементов в космическом излучении, определение газовой компоненты межпланетного вещества и т.п.

Размер и форма аппаратов серии Е-1 были аналогичны первому спутнику Земли. Герметичный корпус станций имел сферическую форму диаметром около метра. Тепловой режим обеспечивался путём обдува аппарата вентилятором с передачей тепла к корпусу, внешняя поверхность корпуса была обработана с обеспечением необходимых оптических коэффициентов излучения и поглощения. В корпусе была установлена трубчатая ферма, на которой размещалась аппаратура радиокомплекса и автоматики, научное оборудование для исследования метеорных частиц, измерений магнитного поля Земли и Луны а также источники тока — серебряно-ртутные батареи. Корпус межпланетной станции заполнялся газообразным азотом при давлении 1,3 кгс/см2.
Снаружи корпуса располагались штыревые и ленточные антенны, штанга с датчиком магнитометра, ионные ловушки, датчики микрометеоритов и другие приборы. Для соединения электрических цепей ракеты-носителя и станции на нижней полуоболочке КА имелись два штепсельных разъема. В герметичной сфере КА была установлена аппаратура связи, аккумуляторные батареи и т.п. Вес станций составлял 187 кг (Е-1) и 190 кг (Е-1А). Чтобы не занести на Луну земные бактерии в корпусе КА был установлен стеклянный флакон с раствором формальдегида, который при падении станции на Луну должен был разбиться.

Внутри приборного контейнера размещался металлический шар, состоявший из пятигранников-вымпелов меньшего размера. Часть вымпелов была с гербом СССР, а оставшиеся имели надпись «СССР» с указанием месяца и года запуска станции. Внутри шар был полым, в нем размещался заряд взрывчатки, которая взрывалась при ударе о лунную поверхность. При этом укрепленные на поверхности шара вымпелы разлетались в стороны как осколки. Энергия взрыва должна была погасить хотя бы у некоторых из них скорость падения, и они должны остаться лежать на поверхности. Все вымпелы были изготавлены на Ленинградском монетном дворе.

В корпусе приборного контейнера и на третьей ступени РН устанавливались специальные вымпелы, представлявшие собой алюминиевые ленточки с выполненной химическим способом надписью «Союз Советских Социалистических Республик» с одной стороны, и гербом, месяцем и годом запуска станции с другой стороны. Для обеспечения сохранности ленточки в момент удара она была скатана в плотный рулон и помещена в ампулу, наполненную жидкостью с плотностью, равной плотности алюминия. Сама ампула находилась в массивную сверхпрочную оболочку, которая помещалась еще в одну, менее прочную. При ударе о поверхность сверхпрочная оболочка проходила через менее прочную и отдавала ей энергию удара, а сама при этом оставалась целой.

На третьей ступени РН длиной 5,2 метра, диаметром 2,4 метра и сухим весом 1472 кг (для станций Е-1) и 1511 кг (для станций Е-1А), которая также выходила на траекторию полёта к Луне (и падала на Луну!), устанавливалась различная научная аппаратура: датчик излучения, магнитометр, датчик микрометеоритов и т.п. Вес научной и измерительной аппаратуры приборного контейнера и третьей ступени составлял 361 кг (для станций Е-1) и 390 кг (для станций Е-1А). Разделение 3-й ступени и приборного контейнера проводилось на этапе полета к Луне, сразу после окончания работы двигателей пружинными толкателями. Это делалось для того, чтобы исключить перегрев аппаратуры станции от камеры сгорания ракеты.

Станция Е-1 №1 была запущена 23 сентября 1958 года. На 93-й секунде полета, на этапе работы первой ступени ракета разрушилась из-за возникновения возрастающих продольных колебаний, и ее обломки упали неподалеку от старта.

Станция Е-1 №2 была запущена 11 октября 1958 года. На 104-й секунде полета, на этапе работы первой ступени ракета разрушилась из-за возникновения резонансных вибраций конструкции от пульсаций давления в двигателях ракеты.

Станция Е-1 №3 была запущена 4 декабря 1958 года. На 245-й секунде полета, на этапе работы второй ступени произошло разрушение редуктора-мультипликатора для привода насоса перекиси водорода, тяга двигателя уменьшилась в четыре раза, и ракета потеряла устойчивость. По команде с Земли ракета была подорвана.

Станция Е-1 №4 была запущена 2 января 1959 года. После подтверждения выхода на траекторию полёта к Луне она получила наименование «Луна-1». В некоторых сообщениях СМИ ее также называли «Мечта»). 3 января в 03:59 по московскому времени на расстоянии 113 тыс.км. от Земли, с третьей ступени был испарен 1 кг натрия, который образовал облако размером в сотню километров, так называемую «натриевую комету», которая наблюдалась многими обсерваториями. 4 января в 6 ч по московскому времени блок «Е» и станция Е-1 №4 — название «Луна-1» относилось к обоим объектам — прошла на расстоянии около 5 995 км от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту с перигелием 146,4 млн км и афелием 197,2 млн км. В ходе полета станции были получены данные об интенсивности и составе космических лучей, метеорных частицах, корпускулярном изучении Солнца. Было также установлено, что Луна не имеет сильного магнитного поля. Радиосвязь со станцией поддерживалась в течение 62 ч, до 5 января, до тех пор пока полностью не разрядились бортовые аккумуляторы. Последние сигналы со станции были приняты с расстояния 597 тыс. км.

По результатам полёта станции «Луна-1» и с учетом появившейся возможности несколько увеличить полезную нагрузку РН в конструкцию самой станции были внесены небольшие изменения, модернизированы аппаратура станции и блока «Е». В частности, был установлен более чувствительный магнитометр. Кроме того, на станции размещалось уже два металлических шара с вымпелами: один диаметром 75 см, а другой — 12 см. После модернизации станция получила индекс Е-1А.

Станция Е-1А №5 была запущена 18 июня 1959 года. На 153-й секунде полёта, на этапе работы второй ступени произошел отказ инерциальной системы (гирогоризонта). По команде с Земли ракета была подорвана.

Для подстраховки от возможных неудач к осенним стартам были подготовлены две ракеты-носителя и три станции (приборных контейнера).

Станция Е-1А №6 должна была быть запущена 6 сентября 1959 года, но из-за сброса автоматики при подготовке старта пуск был отменен. Вторая попытка запустить Е-1А №6 состоялась 8 сентября, но из-за проблем с наддувом бака окислителя сжатым азотом на центральном блоке не удалось уложиться в стартовое окно. Третий раз станция Е-1А №6 могла быть запущена 9 сентября 1959 года, но уже после зажигания команда «Главная» не прошла, и ракета была снята со стартового стола.

Станция Е-1А №7 была запущена 12 сентября 1959 года. Когда было получено подтверждение ее выхода на траекторию полёта к Луне, станция получила наименование «Луна-2». После окончания работы двигателей 3-й ступени произошло разделение блока «Е» и приборного контейнера. 13 сентября с третьей ступени был испарен натрий, образовавший яркое оранжевое облако, по которому была уточнена траектория полёта станции и проводилось изучение распространения газов в вакууме.
13 сентября в 21:22:24 приборный контейнер упал на Луну в районе Болота Гниения (Palus Putredinis) в западной части Моря Дождей (Mare Imbrium) вблизи кратеров Архимед, Аристилл и Автолик, в точке с селенографическими координатами 29.1° с.ш. и 0° д. в 80 км севернее центра видимой части лунного диска. В честь этого события эта часть Моря Дождей получила международное наименование Залив Лунника (Sinus Lunicus). Через 30 минут (?) после этого на поверхность нашего спутника упала третья ступень — блок «Е». Впервые на Луну были доставлены символические вымпелы (два в приборном контейнере и один в блоке «Е» ракеты-носителя) с надписью «Союз Советских Социалистических Республик, сентябрь 1959 год» и пятиугольные вымпелы с гербом СССР.

* * *

Менее чем за год были произведены шесть запусков станций в сторону Луны. Еще один старт не состоялся из-за снятия со стартового стола неисправной РН. Полным успехом завершился лишь последний старт, в результате которого станция впервые в мире врезалась в Луну. Еще как минимум одна полностью готовая к полёту станция осталась на Земле, так как после успешного полета станции «Луна-2» простое повторение программы было бы бессмысленным.

Сводная таблица полётов станций Е-1 и Е-1А

КА Дата и время
старта
Дата падения
на Луну
Координаты точки
падения

1

Е-1 №1

1958.09.23
07:03:23

Авария на 93-й секунде работы первой ступени РН.

2

Е-1 №2

1958.10.11
21:41:58

Авария на 104-й секунде работы первой ступени РН.

3

Е-1 №3

1958.12.04
18:18:44

Авария на 245-й секунде полёта на этапе работы 2-й ступени.

4

Е-1 №4
«Луна-1»

1959.01.02
16:41:21

Прошла на расстоянии 5 995 км от поверхности Луны.
Вышла на гелиоцентрическую орбиту.

5

Е-1А №5

1959.06.18
08:08:00

Авария на 153-й секунде полёта на этап работы 2-й ступени

 

Е-1А №6

1959.09.06
03:49:00

Запуск был отменен из-за сброса
автоматики при подготовке старта
.

 

Е-1А №6

1959.09.08
02:40:40

Запуск был отменен — не удалось
уложиться в стартовое окно.

 

Е-1А №6

1959.09.09
03:39:50

Запуск был отменен — не прошла команда «Главная».

6

Е-1А №7
«Луна-2»

1959.09.12
06:39:42

Контейнер
Е-1А №7

1959.09.13
21:02:24

29.1° с.ш. , 0° д.
Palus Putredinis

3-я ступень
блок «Е»

1959.09.13
21:30:00?

?

Наверх

 

Серия Е-2, Е-2А, Е-2Ф, Е-3 — фотографирование обратной стороны Луны

Следующий этап лунной программы предусматривал облет Луны и передачу на Землю снимков её обратной, невидимой земному наблюдателю стороны. В первоначальном плане С.П.Королёва, предложенном им еще в конце 1957 года, ориентировочной датой старта такой станции, получившей индекс Е-2, назывался октябрь 1958 года. В том же 1957 году Ленинградскому НИИ-380, позднее получившему название Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения — ВНИИТ, был выдан заказ на изготовление телевизионной аппаратуры, которая должна была передавать на Землю снимки лунной поверхности. Уже к июлю выяснилось, что обычные телевизионные системы для этой цели не годятся из-за слишком большой емкости канала. Позднее возникло предложение использовать систему малокадрового телевидения, разработка которой также велась в НИИ-380. К осени 1958 года фототелевизионное устройство (ФТУ) «Енисей» было создано, однако из-за неготовности ракеты-носителя и самой станции программа лунных исследований была пересмотрена.

В начале 1959 года по результатам проведенных в Отделении прикладной математики МИАНа под руководством академика М.В.Келдыша исследований появилось предложение о проведении двух последовательных облетов Луны с фотографированием её обратной стороны: осеннем — в октябре-ноябре — и весеннем — в апреле. Оба варианта облета приняты С.П.Королевым к реализации, при этом осенние пуски были запланированы на 4 — 6 октября 1959 года, весенние — на 15 — 17 апреля 1960 года.

Станция, старт который был запланирован на октябрь, получила индекс Е-2А. Вторая станция, которой предстояло стартовать в апреле, получила индекс Е-2Ф, замененный затем на Е-3, закрепленный ранее за отмененной программой взрыва на Луне ядерного заряда. Чем конкретно различались станции Е-2А и Е-3 — не совсем ясно. На станции Е-2А было установлено ФТУ «Енисей-1» с двухобъективным фотоаппаратом АФА-Е1 с фокусным расстоянием 200 и 500 мм. А на станции Е-3, по некоторым сведениям, было установлено ФТУ «Енисей-2», в составе которого был фотоаппарат с одним объективом с фокусным расстоянием 750 мм, что должно было обеспечить получение снимков с большим разрешением. По другим сведениям, отличия состояли лишь в фототелевизионной системе передачи данных на Землю. Еще по одной версии, различия заключались работе в системе ориентации, так как станция Е-2А фотографировала Луну после пролета в вертикальных солнечных лучах (при этом станция находилась на оси Солнце — Луна), а станция Е-3 должна была снимать Луну при подлёте, при косом солнечном освещении Луны. Различий во внешнем виде и компоновке станций, судя по всему, не было.

К тому времени советская промышленность не освоила производства фотоплёнки, удовлетворявшей всем требованиям комплекса «Енисей». Но у его разработчиков оказалась фотоплёнка, которая устанавливалась в американские шары-зонды. Во второй половине 50-х гг. США стали использовать в разведывательных целях воздушные шары, оснащённые специальной фотоаппаратурой. Эти шары запускались с американских военных баз, дислоцированных в Западной Европе, Японии, Аляски, на Гавайских островах, и, проплывая с воздушными течениями над территорией СССР, фотографировали её. Сбив с помощью МиГов значительную часть этих шаров, изрядное количество высококачественной фотоплёнки в хорошем состоянии было передано в распоряжение советских специалистов для исследования.

Некоторое количество фотоплёнки с этих шаров-шпионов оказалось в Военной академии им. А.Ф. Можайского, с которой сотрудничал Ленинградский ВНИИ телевидения. В результате выяснилось, что эта плёнка, получившая название АШ (аэрофотоплёнка шариковая), обладала приемлемой чувствительностью и хорошей разрешающей способностью и по своим параметрам подходила для использования в бортовой аппаратуре «Енисей». Тогда было принято решение (втайне от высокого начальства) разрезать её на требуемый 35 мм размер, отперфорировать и применить для фотографирования Луны.

Несколько позже был разработан отечественный аналог — модифицированная плёнка типа 17Т и другие типы плёнки, не уступающие АШ.

Корпус приборного контейнера станции был выполнен из алюминиевого сплава в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера длиной 130 см и диаметром 95 см со сферическими днищами. Максимальный диаметр по солнечным батареям — 120 см. На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри корпуса размещались аппаратура радиокомплекса, автоматики, научное обордование, ФТУ «Енисей» и буферные батареи электропитания. Система ориентации станции включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счётно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая советская система активной ориентации космического аппарата. Все станции запускались с помощью трехступенчатой РН «Восток-Л» 8К72. На трассу полёта к Луне станция выводилась вместе с 3-й ступенью РН (блок «Е») массой 1511 кг, при этом вес самой станции составлял 278,5 кг, а вес научно-измерительной аппаратуры в блоке «Е» составлял 156,5 кг.

Съемка Луны велась на 35-мм пленку двухобъективным фотоаппаратом АФА-Е1 с фокусным расстоянием 200 и 500 мм, разработанном на Красногорском механическом заводе. По окончании съемки пленка поступала в устройство автоматической обработки, где проводилось ее проявка, фиксирование, сушка, перемотка в специальную кассету и подготовка к передаче изображения. Для преобразования негативного изображения, полученного на пленке, в электрические сигналы использовались электронно-лучевые трубки и фотоэлектронный умножитель.
Станция Е-2А № 1 была отправлена на полигон в августе 1959 года, однако еще в течение месяца проходила отработка всех систем станции и устранение различных замечаний. Лишь 25 сентября разработчики заявили о готовности станции к полёту.

Запуск станции Е-2А № 1 состоялся 4 октября 1959 года. После успешного выхода станции на высокоэллиптическую орбиту она получила название «Луна-3». Траектория полёта включала так называемый пертурбационный маневр — изменение орбиты станции с использованием гравитации Луны. В результате этого воздействия станция перешла на орбиту с параметрами: перигей — около 47 000 км, апогей — около 480 000 км, наклонение орбиты — 75°; период обращения — 15,5 суток. К Земле станция возвращалась со стороны Северного полушария, где на горе Кошка районе Симеиза в Крыму была расположена приемная станция.

6 октября в 14 ч 16 мин станция прошла на минимальном расстоянии от поверхности, которое составило 6 200 км, и начала удаляться от Луны. Утром 7 октября начала работать система ориентации, которая расположила станцию точно в заданном положении относительно Луны и Солнца. 7 октября в 3 ч 30 мин было включено ФТУ, и началась съемка с автоматическим изменением экспозиции. Съемка обратной стороны велась в течение 40 мин, за которые было сделано 29 фотографий, покрывающих около 70% площади обратной стороны и часть видимой, для точной привязки при картографировании невидимой части Луны. Фотографирование началось на расстоянии около 65 567 км от Луны и закончилось на расстоянии около 68 785 км. После экспонирования всех кадров система ориентации была отключена. Вскоре после обработки снимков началась их передача на Землю в ежесуточных сеансах связи.

11 октября станция прошла апогей и начала возвращаться к Земле. 18 октября на расстоянии около 47 тыс.км был пройден перигеей. Двигаясь по эллиптической орбите, 22 октября станция вновь пересекла орбиту Луны и, не меняя траектории, так как самой Луны уже рядом не было, 3 — 4 ноября должна была вновь пройти мимо Земли. Были запланированны дополнительные сеансы связи для передачи снимков, однако 22 октября связь со станцией по неизвестной причине была потеряна. За состоявшиеся сеансы связи на Земле удалось принять лишь 17 фотографий. Через шесть месяцев, в конце апреля 1960 года, станция должна было войти в плотные слои атмосферы и прекратить существование, однако по некоторым данным она оставалась на орбите до 1962 года.
Основной задачей станции Е-2Ф, к моменту старта получившей индекс Е-3, было фотографирование боковой части Луны с подлётной траектории при косых лучах Солнца, выявляющих рельеф поверхности. На станции был установлен фотоаппарат с одним объективом (фокусное расстояние — 750 мм). Усовершенствовали также и фототелевизионную систему передачи фотографий на Землю — прием информации со станции планировалось вести на приемные антенны большой площади с низким уровнем шумов, монтаж которых завершался в Центре дальней космической связи в городе Евпатория. Это должно было позволить в 10 раз увеличить мощность сигнала на входе в наземные приемники, и, соответственно, получить изображение лучшего качества. Несмотря на то, что принятым Постановлением предусматривался запуск лишь одной станции, для подстраховки от возможных неудач в конце 1959 года в ОКБ-1 начали изготовление сразу двух станций, которые в начале марта 1960 года уже прибыли на космодром.

Станция Е-3 №1 была запущена 15 апреля 1960 года. Первые две ступени отработали нормально, а двигатель третьей ступени (блок «Е») выключился на три секунды раньше расчетного времени. При разборе ситуации выяснилось, что бак третьей ступени бак недозаправлен керосином. Недобор конечной скорости станции по этой причине составил около 130 м/с. Третья ступень со станцией поднялась до высоты около 200 км и упала на Землю.

Станция Е-3 №2 была запущена 19 апреля 1960 года. Сразу после старта один из блоков первой ступени развил только 75% мощности, в результате чего он оторвался центрального блока. Это привело к рассыпанию всего пакета. Ракета упала рядом с монтажно-испытательным корпусом.

* * *

Несмотря на то, что из трех запущенных аппаратов лишь одному удалось выполнить полётное задание и передать на Землю снимки, оказавшиеся, к тому же не очень четкими, программу в целом следует признать весьма удачной. Впервые были получены фотографии невидимой с Земли стороны Луны, по которым была составлена первая карта обратной стороны с присвоением таких наименований как Море Москвы (Mare Moscoviense) с Заливом Астронавтов, кратеры Циолковского, Жюль Верна, Джордано Бруно. Кроме этого основного достижения впервые было произведено измерение скорости солнечного ветра и определение его состава, было установлено, что газовая оболочка Земли простирается на расстояние около 20 000 км от Земли, а область радиационных поясов на 80 000 тыс.км.

Сводная таблица полётов станций Е-2А и Е-3

КА Дата и время
старта
Примечания

1

Е-2А №1
«Луна-3»

1959.10.04
02:23:39

Получены первые снимки обратной стороны Луны

2

Е-3 №1

1960.04.15
15:06:42

Третья ступень со станцией поднялась до высоты около 200 км и упала на Землю

3

Е-3 №2

1960.04.19
16:07:43

Авария на 1-й секунде работы первой ступени РН

Наверх

 

Нереализованные проекты

Станция Е-3 — ядерный взрыв на Луне

Проект станции (программы) Е-3 начал разрабатываться в конце 1957 года для реализации предложения академика Я.Б.Зельдовича осуществить на поверхности Луны взрыв атомной бомбы, доставленной туда ракетой. Предполагалось, что атомный взрыв при ударе о Луну будет сопровождаться такой световой вспышкой, что ее легко зафиксируют все обсерватории, которые будут иметь возможность в этот момент наблюдать Луну. Таким образом, основной целью проведения взрыва было доказательство попадания ракеты в Луну.

Несмотря на настороженное отношение к этому проекту со стороны С.П.Королева и M.B.Келдыша, в ОКБ-1 был изготовлен макет лунного контейнера с макетным атомным зарядом. Конструктивно макет напоминал морскую мину, так как для того, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации контейнера в момент удара о поверхность, он весь был утыкан свинцовыми штырями с гальваническими элементами взрывателей.

Однако перед окончательным утверждением проекта Я.Б.Зельдович провел дополнительные расчеты длительности и яркости вспышки от ядерного взрыва на лунной поверхности. По этим расчетам получалось, что из-за отсутствия атмосферы она окажется настолько кратковременной, что нет никакой гарантии её регистрации наземными телескопами. От опасной идеи отказались.

«Освободившийся» индекс Е-3 был затем присвоен следующим за Е-2А станциям для облета Луны с фотографированием на подлетной траектории, имевшим до этого индекс Е-2Ф.
Станция Е-5 — искусственный спутник Луны

По поводу объекта Е-5 сведения в различных источниках сильно отличаются. По одним данным, это должен был быть простейший спутник Луны, созданный на базе станции Е-2А, у которой вместо фототелевизионной системы устанавливалась тормозная двигательная установка для выхода на орбиту спутника Луны. Цель проекта — опередить американцев в создании искусственного спутника Луны. Выводить на траекторию полёта к Луне станцию Е-5 предполагалось, согласно этим сведениям, с помощью более мощной РН 8К73, на третьей ступени которой должен был стоять двигатель РД-109. Запаздывание работ по созданию этого двигателя привело в 1959 году к закрытию этой программы.

По другим данным, это был проект создания станции для фотографирования обратной стороны Луны с большим разрешением, чем это было реализовано на станции Е-2А.

Вполне вероятно, что справедливы обе версии, и что в ОКБ-1 в разное время прорабатывались две различные станции, имевшие одинаковый индекс Е-5

Станции второго поколения
Е-6, Е-6М, Е-6С, Е-6ЛС, Е-6ЛФ

Серия Е-6 — мягкая посадка на Луну

Предварительные проработки по созданию аппарата, предназначенного для осуществления мягкой посадки на поверхность Луны с целью получения телепанорамы лунной поверхности и проведения научных исследований, начались в ОКБ-1 еще в 1958 году.

После завершения в 1959 году первого этапа исследований Луны С.П.Королевым были предложены уже два новых проекта исследований, темы разработок которых получили индексы «Е-6» и «Е-7». Аппарат «Е-6» должен был осуществить мягкую посадку на Луну. Аппарат «Е-7» предназначался для выхода на орбиту искусственного спутника Луны, откуда он мог бы транслировать телевизионные изображения поверхности. В декабре 1959 года эти предложения были утверждены постановлением ЦК КПСС.

Полноценная работа над проектом началась в ОКБ-1 в марте в 1960 года, и в том же году был подготовлен эскизный проект станции. Однако полностью конструкция аппарата, принципы управления и программа полета определились только к концу 1961 года. 23 марта 1962 года появилось постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании станции для осуществления мягкой посадки на Луну, в котором устанавливался срок начала полётов — 1963 год.

Автоматическая станция «Е-6» состояла из корректирующей тормозной двигательной установки (КТДУ) со сферическим блоком баков, герметичного отсека системы управления, двух сбрасываемых перед торможением навесных отсеков системы астроориентации «Юпитер» весом 312 кг, радиовысотомера больших высот и собственно автоматической лунной станции (АЛС). На станции «Е-6» были установлены 5 групп датчиков: 2 датчика Солнца, 2 датчика Луны, 1 датчик Земли. В качестве источников питания использовались химические аккумуляторы. КТДУ была изготовлена в КБ Исаева и была предназначена для коррекции траектории и для торможения перед посадкой. Её вес составлял — 140 кг, вес топлива — 773 кг. Вес станции (без АЛС) перед падением на Луну был около 430 кг.

Главной полезной нагрузкой являлась автоматическая лунная станция, представшая собой герметичный контейнер сферической формы. Внутри приборного контейнера были размещены приборы радиокомплекса метрового диапазона КРС, угломерной системы дециметрового диапазона, телеметрической системы, программно-временное устройство, блоки автоматики и терморегулирования, химическая батарея и научные приборы. На вершине АЛС с внешней стороны были установлены оптико-механическая телекамера и прибор КС-17М для регистрации корпускулярного излучения как на трассе перелета, так и после посадки на лунную поверхность. Верхняя полусфера АЛС на перелете была закрыта четырьмя лепестковыми антеннами, которые раскрывались после посадки. Посадочное устройство АЛС было выполнено в виде двух резиновых надувных баллонов-амортизаторов, наддув которых осуществлялся одновременно с работой КТДУ. Они смягчали удар станции о лунную поверхность.

Основным элементом АЛС была оптико-механическая телевизионная камера весом 3,4 кг, разработанная в Институте космического приборостроения. Угол зрения телекамеры составлял 360° по горизонтали и 36° по вертикали, число строк по кадру — 6000, число элементов в строке — 500. Скорость передачи изображения — 1 строка в секунду. Время передачи одной панорамы — 100 минут. Высота АЛС на поверхности Луны со штыревыми антеннами — 112 см, а диаметр с раскрытыми лепестками — 160 см.

Для запуска станций использовалась 4-ступенчатая ракета-носитель «Молния» (8К78), которая выводила на опорную орбиту саму станцию вместе с разгонным блоком «Л» (4-я ступень). После совершения заданного числа витков включался разгонный блок, который выводил станцию на траекторию полёта к Луне. После набора скорости станция отделялась разгонного блока. Сам разгонный блок после достижения апогея возвращался к Земле и сгорал в атмосфере. На пути к Луне было предусмотрено 9 сеансов радиосвязи и одна коррекция траектории полёта. Во время 4-го сеанса производилась ориентация на Солнце, Луну и Землю и на борт станции передавались уставки для единственной коррекции траектории, которая проводилась на расстоянии около 250 тыс. км от Земли. После проведения коррекции отклонение от заданной точки посадки в Океане Бурь не должно было превышать 150 км. Чтобы избежать перегрева станции место посадки выбиралось в районе терминатора, сразу после восхода Солнца.

За 2 часа до посадки вновь производилась ориентация объекта по Солнцу, Луне и Земле, и на высоте 8700 км над поверхностью Луны продольная ось станции направлялась по лунной вертикали. В 75 км от поверхности Луны (примерно за 48 с до посадки) сбрасывались 2 блока астроориентации. На высоте 260 — 265 м скорость гасилась с 2630 м/с до нескольких м/с, и КТДУ переключалась на режим малой тяги. Затем выдвигался контактный щуп длиной 5 м, после касания которым грунта производился отстрел АЛС. Скорость посадки составляла от 4 до 24 м/сек.

После отстрела АЛС падала на поверхность Луны и некоторое время прыгала в своей надутой амортизационной оболочке. Так как центр тяжести АСЛ был сознательно смещён, она автоматически устанавливалась в нужное положение. Примерно через 4 мин после посадки амортизационная оболочка отбрасывалась, и раскрывались четыре лепестковые антенны, которые одновременно выравнивали АЛС на поверхности, нацеливая её на Землю. Кроме того, разворачивались четыре штыревые антенны, на которых были закреплены эталоны яркости, необходимые для оценки альбедо лунного грунта. После этого включалась телекамера кругового обзора, приборы и радиокомплекс.
В 1962 году в ОКБ-1 было начато строительство четырех станций. Станция Е-6 №1 была макетно-отработочная, а остальные три были лётными экземплярами. Первая станция была изготовлена только в декабре 1962 года.

Станция Е-6 №2 стартовала 4 января 1963 года и была успешно выведена на околоземную орбиту с параметрами: апогей — 189 км, перигей — 165 км, наклонение — 64°60′, период обращения — 88 минут. Однако двигатель разгонного блока «Л» не запустился, и старт в сторону Луны не состоялся. Станция вместе с РБ в течение суток оставалась на промежуточной орбите, после чего сгорела в атмосфере. Официальной информации о запуске станции для Луны не сообщалось.

Станция Е-6 №3 стартовала 3 февраля 1963 года. По причине сильного отклонения траектории полёта на этапе работы третьей ступени из-за большой ошибки поплавкового гироскопа, станция на орбиту не вышла. Третья ступень вместе с блоком «Л» и станцией вошла в атмосферу в районе Гавайских островов.

Станция Е-6 №4 стартовала 2 апреля 1963 года и была выведена на околоземную орбиту с параметрами: апогей — 182 км, перигей — 167 км, наклонение — 64°70′, период обращения — 87,98 минут. После успешной работы разгонного блока и вывода станции на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-4». Общий вес станции составлял 1422 кг. Из-за отказа системы астронавигации коррекция траектории не удалась, и 6 апреля 1963 в 4 часа 26 мин (мск) станция прошла на расстоянии 8 500 км от поверхности Луны. В результате станция осталась на барицентрической орбите и, облетев Луну, вернулась к Земле. По сообщению ТАСС, связь со станцией поддерживалась в течение нескольких дней.

По результатам работы Государственной комиссии, изучавшей причину промаха станции мимо Луны, в конструкцию станции были внесены некоторые изменения. В частности была установлена радиопеленгационная система «Маяк». Изготовление новых приборов и установка их на станцию заняла около года.

Станция Е-6 №6 стартовала 21 марта 1964 года. Из-за аварии на этапе работы третьей ступени (не открылся главный кислородный клапан) станция не вышла на орбиту. Разгонный блок вместе со станцией разрушился в атмосфере.

Станция Е-6 №5 стартовала 20 апреля 1964 года и была успешно выведена на околоземную орбиту. Однако двигатель разгонного блока «Л» не запустился, и старт в сторону Луны не состоялся. Станция вместе с РБ некоторое время оставалась на промежуточной орбите, после чего сгорела в атмосфере. Официальной информации о запуске станции для Луны не сообщалось.

По результатам аварии были предложены очередные модернизации системы обеспечения запуска блока «Л», в том числе гироскопической системы. Работа по внесению изменений вновь заняла около года.

Станция Е-6 №9 стартовала 12 марта 1965 года и была успешно выведена на околоземную орбиту с параметрами: перигей — 201 км, апогей — 287 км, наклонение — 64°70′, период обращения — 88,90 минут. Из-за отказа разгонного блока «Л» старт в сторону Луны не состоялся, и станция вместе с РБ до 17 марта оставалась на орбите Земли, после чего они сгорели в атмосфере. Официально было объявлено о запуске спутника «Космос-60».

Станция Е-6 №8 стартовала 10 апреля 1965 года. Из-за аварии третьей ступени (блока «И») по причине негерметичности системы наддува баков горючего и окислителя станция не вышла на орбиту. Разгонный блок вместе со станцией разрушился в атмосфере.

Станция Е-6 №10 стартовала 9 мая 1965 года и была выведена на околоземную орбиту с параметрами: апогей — 219 км, перигей — 159 км, наклонение — 64°80′, период обращения — 88,27 минут. После успешной работы разгонного блока и вывода станции на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-5». Вес станции составлял 1474 кг. При посадке из-за проблем с прогревом поплавковых гироскопов не прошел режим торможения, и 12 мая в 22 часа 10 минут (мск) станция разбилась о поверхность в районе Моря Облаков (Mare Nubium) в точке с селенографическими координатами 1°6′ ю.ш. и 25°0′ з.д. При этом отклонение от расчетной точки посадки составило около 700 километров (заданные координаты точки посадки — 31° ю.ш. и 8° з.д.).

Станция Е-6 №7 стартовала 8 июня 1965 года и была выведена на околоземную орбиту. После успешной работы разгонного блока и вывода станции на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-6». Общий вес станции составлял 1440 кг. 9 июня во время очередного сеанса связи при проведении последней коррекции для обеспечения точного выхода к району посадки двигатель КТДУ не выключился из-за ошибки при выдаче команды для фазирования счетчиков в системе командной радиолинии, а продолжал работать, пока не сжег весь запас топлива, включая предназначавшийся для торможения. Полученный станцией нерасчетный импульс увел её в сторону от намеченной траектории, станция прошла на расстоянии 159 613 км от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту. Несмотря на неудачу с посадкой, на станции была дополнительно проверена работа системы ориентации, а для проверки готовности аппаратуры к мягкой посадке по команде с Земли было осуществлено отделение АЛС и наддув резиновых амортизаторов.

Во второй половине 1965 года к запуску готовились три носителя 8К78 и три станции «Е-6». При этом две станции были изготовлены в ОКБ-1, а станция Е-6 №13 достраивалась в ОКБ имени Лавочкина по технической документации ОКБ-1.

Станция Е-6 №11 должна была стартовать 4 сентября 1965 года, но старт не состоялся из-за отказа системы регулирования кажущейся скорости (РКС). Замена системы на заправленной ракеты была невозможна, и ракету пришлось снять со стартового стола. Вторая попытка запуска станции Е-6 №11 состоялась 4 октября 1965 года, и на этот раз она была выведена на переходную околоземную орбиту. После успешной работы разгонного блока и вывода станции на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-7». Вес станции составлял 1504 кг. Коррекция траектории была выполнена в расчетное время без замечаний. Однако на высоте 4000 км от Луны при начале операций торможения из-за неправильной настройки оптического датчика поиска Земли включение двигателя на торможение было заблокировано. 9 октября станция разбилась о поверхность Луны в районе Океана Бурь (Oceanus Procellarum) западнее кратера Кеплер (Crater Kepler) в точке с селенографическими координатами 9°8′ с.ш. и 47°8′ з.д.

Станция Е-6 №12 стартовала 3 декабря 1965 года и была выведена на переходную околоземную орбиту. После успешной работы разгонного блока и вывода станции на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-8». Вес всей станции составлял 1550 кг, вес АЛС — 104,5 кг. 5 декабря была проведена корректировка траектории полёта станции. Посадочные операции начались нормально, но после открытия клапана шарового баллона высокого давления для наддува резиновых амортизаторов началась закрутка станции со скоростью около 12 градусов в секунду. В результате этого двигатель КТДУ выключился, проработав всего 9 секунд вместо 42. 7 декабря в 0 часов 51 минуту (мск) станция разбилась о поверхность в районе Океана Бурь (Oceanus Procellarum) южнее кратера Галилей в точке с селенографическими координатами 9°6′ с.ш. и 62° з.д.

 

Серия Е-6М — мягкая посадка на Луну

В марте — апреле 1965 года начался перевод работ по созданию автоматических межпланетных и лунных станций из ОКБ-1 в Конструкторское бюро Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина (МЗЛ), возглавляемое Г.Н.Бабакиным. К концу 1965 года вся техническая документация и весь задел по различным проектам был передан в МЗЛ.

Для завершения работы по мягкой посадке на Луну в КБ Бабакина были изготовлены еще несколько станций типа «Е-6». Но так как проектантами МЗЛ до запуска станции были внесены некоторые изменения, в частности была усилена прочность оболочки амортизаторов и наддув амортизаторов начинался до запуска КТДУ на торможение, то станция получила индекс «Е-6М», и заводская нумерация началась с номера 201. Всего по проекту Е-6М были построены три станции.

Станция Е-6М №201 была построена в середине 1965 года и предназначалась только для наземной отработки на полигоне.

Станция Е-6М №202 (в ОКБ-1 значилась под №13) была запущена 31 января 1966 года и выведена на переходную околоземную орбиту. После успешной работы разгонного блока и выхода на траекторию полёта к Луне она получила название «Луна-9». Общий вес станции составлял 1583,7 кг, вес АЛС, по одним данным 100 кг, по другим — 84 кг. Во время полёта была выполнена коррекция траектории станции для обеспечения посадки в заданном районе.

При подлёте к Луне по команде радиовысотомера был произведен наддув баллонов — амортизаторов и включена КТДУ. На высоте 260 — 265 метров основной двигатель КТДУ был отключен, и спуск происходил в режиме парашютирования при работающих управляющих соплах КТДУ. При соприкосновении датчика-щупа основного блока станции с лунной поверхностью была выдана команда на отстрел АЛС. 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут 30 секунд (мск) АЛС впервые в мире совершила мягкую посадку на поверхности Луны на западном крае Океана Бурь (Oceanus Procellarum), западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с селенографическими координатами 7°13′ с.ш. и 64°37′ з.д. Позднее район посадки станции получил название Равнина Прилунения (Planitia Descensus).

Через 4 минуты 10 секунд после посадки произошел сброс амортизационных баллонов и раскрытие лепестковых антенн. По команде с Земли была включена телевизионная камера. При первой съемке не удалось получить качественных снимков из-за низкой высоты Солнца над горизонтом (около 3°). Связь со станцией поддерживалась до 6 февраля. За это время было проведено 7 сеансов связи общей продолжительностью более 8 часов. В процессе работы станция неожиданно испытала некоторое смещение, очевидно съехав по склону кратера. Это позволило провести съемку одного и того же участка под другим углом, получив стереоскопическое изображение поверхности с близкого расстояния. На Землю были переданы панорамы лунной поверхности, полученные при различных высотах Солнца над горизонтом (7°, 14°, 27° и 41° градус), на которых были различимы детали размером до 1 мм.

С приемом панорам лунной поверхности связан интересный факт. Время сеансов связи с «Луной-9» и радиочастота передачи с её борта сообщалась ТАСС по Всесоюзному радио и Центральному телевидению, а также в центральной печати. И вот утром 4 февраля в Москве стало известно, что в Великобритании радиофизической обсерваторией Джодрелл-Бэнк была принята лунная панорама, которую радиоастроном профессор Бернард Ловелл моментально опубликовал в газете «Таймс».

Фотоснимки этой панорамы оперативно были растиражированы и опубликованы в утренних газетах всех западных стран, оповестив тем самым о сенсационных достижениях СССР. Они были с хорошим воспроизведением, но с большими геометрическими искажениями: горизонтальный масштаб был меньше реального почти в 2,5 раза.

И только вечером 4 февраля академик М.В. Келдыш со всеми материалами, принятыми с «Луны-9», вылетел из Крыма в Москву. 5 февраля (нас утки позже) эта панорама стала украшением первых полос газет всего мира. Следует заметить, что СССР в то время не могла обратиться в Международный арбитражный суд о восстановлении справедливости, так как не являлся его членом.
При изготовлении последней станции этой серии в её конструкцию были внесены некоторые изменения. В частности, на АЛС были установлен грунтомер — пенетратор, позволявший проводить научные эксперименты по определению механических свойств и плотности наружного слоя лунного грунта, а также еще одна оптико-механическая телекамера. Грунтомер — пенетрометр состоял из пластмассового корпуса, нижняя часть которого образовывала кольцевой штамп с максимальным диаметром 120 мм, и титанового индентора с конической нижней частью. Индентор внедрялся в грунт с помощью ракетного двигателя, команда на запуск которого подавалась после опускания прибора на грунт выносным механизмом — штангой длиной 1,5 метра. Продолжительность действия двигателя в лунных условиях составляла 0,8 сек., сила тяги — 65 Н. За счет установки новых приборов вес АЛС увеличился, по некоторым данным, до 116 кг.

Станция Е-6М №205 была запущена 21 декабря 1966 года и выведена на переходную околоземную орбиту. После успешной работы разгонного блока и выхода на траекторию полёта к Луне она получила название Луна-13». Общий вес станции составлял 1620 кг, вес АЛС, по некоторым данным 116 кг, по другим — 110 кг. Во время полёта 22 декабря была выполнена коррекция траектории станции для обеспечения посадки в заданном районе.

24 декабря 1966 года в 21 час 01 минуту (мск) АЛС совершила мягкую посадку на поверхности Луны в районе Океана Бурь (Oceanus Procellarum) на равнине около кратера Селевк, в точке с селенографическими координатами 18°52′ с.ш. и 62°04′ з.д. (на расстоянии около 400 км от места посадки станции «Луна-9»). Через 4 минуты после посадки произошел сброс амортизационных баллонов и раскрытие лепестковых антенн. По команде с Земли была включена телевизионная камера (вторая телевизионной камеры вышла из строя еще на этапе полёта к Луне). Со станцией было проведено 8 сеансов, во время которых были получены 3 панорамных изображения местности вокруг станции, на которых было заметно как меняется вид поверхности при разной высоте Солнца над лунным горизонтом (6, 19 и 32 градуса). Связь со станцией поддерживалась до 28 декабря 1966 года.

* * *

В результате двух удачно проведенных мягких посадок были решены следующие задачи:

  • получены первые телевизионные панорамы лунной поверхности;
  • по полученным снимкам определены особенности микрорельефа поверхности;
  • установлено отсутствие заметного магнитного поля Луны и лунных радиационных поясов;
  • уточнено расположение внешнего радиационного пояса вокруг Земли.

    Сводная таблица полётов станций «Е-6» и «Е-6М»

           КА Дата и время
    старта
    Дата посадки
    на Луну
    Координаты точки
    посадки

    1

    Е-6 №2

    1963.01.04
    08:49:00

    Из-за отказа разгонного блока осталась
    на промежуточной орбите

    2

    Е-6 №3

    1963.02.03
    09:29:14

    Из-за аварии РН станция не вышла на орбиту

    3

    Е-6 №4
    «Луна-4»

    1963.04.02
    08:16:37

    Прошла на расстоянии 8 500 км от поверхности Луны.

    4

    Е-6 №6

    1964.03.21
    08:15:35

    Из-за аварии РН станция не вышла на орбиту

    5

    Е-6 №5

    1964.04.20
    08:08:28

    Из-за отказа разгонного блока осталась
    на промежуточной орбите

    6

    Е-6 №9
    «Космос-60»

    1965.03.12
    09:30:00

    Из-за отказа разгонного блока осталась
    на промежуточной орбите

    7

    Е-6 №8

    1965.04.10

    Из-за аварии РН станция не вышла на орбиту

    8

    Е-6 №10
    «Луна-5»

    1965.05.09
    07:49:37

    1965.05.12
    19:10:00

    1°6′ ю.ш., 25°0′ з.д.
    Mare Nubium

    9

    Е-6 №7
    «Луна-6»

    1965.06.08
    07:40:00

    Прошла на расстоянии 159 613 км от поверхности Луны.

    10

    Е-6 №11
    «Луна-7»

    1965.10.04
    07:56:40

    1965.10.07
    22:08:00

    9°8′ ю.ш., 47°8′ з.д.
    Oceanus Procellarum

    11

    Е-6 №12
    «Луна-8»

    1965.12.03
    10:46:14

    1965.12.06
    21:51:29

    9°6′ ю.ш., 62° з.д.
    Oceanus Procellarum

    12

    Е-6М №202
    «Луна-9»

    1966.01.31
    11:41:37

    1966.02.03
    18:45:30

    7°13′ с.ш., 64°37′ з.д.
    Oceanus Procellarum

    13

    Е-6М №205
    «Луна-13»

    1966.12.21
    10:17:00

    1966.12.24
    18:01:00

    18°52′ с.ш., 62°04′ з.д.
    Oceanus Procellarum

    Наверх

     

    Серия Е-6С — простейший спутник Луны

    Разработка станции, получившей затем индекс Е-6С, началась ещё в ОКБ-1. После передачи в 1965 году всех работ по лунной тематике в КБ Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина (МЗЛ), там было принято решение не разрабатывать отдельный проект искусственного спутника Луны (ИСЛ), а использовать платформу станции Е-6 в качестве унифицированного блока.

    Создание ИСЛ заключалось в том, что вместо отстреливаемого спускаемого аппарата с амортизаторами и телеаппаратурой на станции был установлен отделяемый герметичный контейнер с приборами. Внутри контейнера ИСЛ были установлены телеметрическая аппаратура для сбора служебной и научной информации, программно-временное устройство, радиосистема КРС метрового диапазона и приемоответчик дециметрового диапазона РКТ-1, электронные блоки научных приборов и химические источники тока. В состав системы терморегулирования герметичного контейнера входил вентилятор, сброс тепла осуществлялся непосредственно через стенки контейнера. Среди научных приборов ИСЛ были гамма-спектрометр для получения данных о химическом составе лунной поверхности, радиометр для изучения радиационной обстановки вблизи Луны, аппаратура для изучения солнечной плазмы, приборы для регистрации ИК-излучения поверхности Луны, регистратор метеорных частиц, трехкомпонентный магнитометр на штанге длиной 1,5 метра для исследования межпланетного магнитного поля, прибор для обнаружения рентгеновского излучения Луны. Система ориентации на ИСЛ отсутствовала, поэтому аппарат совершал неориентируемый полет. На внешней стороне ИСЛ были размещены спиральные антенны радиокомплексов и датчики научных приборов.

    Станция выводилась с помощью РН «Молния-М» 8К78М на промежуточную орбиту, после чего запускался разгонный блок «Л», и станция направялась на траекторию полёта к Луне. На пути к Луне выполнялась коррекция траектории полёта. При приближении к ней проводилась ориентация станции по лунной вертикали с помощью блоков астроориентации, и двигатель КТДУ включался на торможение. Двигательная установка (ДУ) работала менее минуты, и переводила станцию на окололунную орбиту. Через 20 с после выключения ДУ отделялся герметичный контейнер, который и назвался искусственным спутником Луны (ИСЛ). Основной блок станции с КТДУ также выходил на селеноцентрическую орбиту.

    Общий вес станции достигал 1585 кг, вес основного блока станции вместе с КТДУ после отделения ИСЛ составлял около 850 кг (без топлива), вес самого ИСЛ — около 248 кг.

    Станция Е-6С № 204 была запущена 1 марта 1966 года и успешно выведена на промежуточную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 189 км, перигей — 168 км, наклонение — 51°80′, период обращения — 88 мин. Однако из-за отказа системы управления разгонного блока и потери стабилизации старт в сторону Луны не состоялся, и станция с РБ осталась на околоземной орбите, получив название «Космос-111». 3 марта станция вошла в плотные слои атмосферы и разрушилась.

    Станция Е-6С № 206 была запущена 31 марта 1966 года и успешно выведена на промежуточную околоземную орбиту. После срабатывания разгонного блока и выхода станции на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-10». Вес станции во время полета к Луне составлял 1583,7 кг. На пути к Луне была проведена коррекция траектории полёта. 3 апреля при приближении к Луне двигатель КТДУ был включен на торможение, и, проработав 57 секунд, перевел станцию на селеноцентрическую орбиту с начальными параметрами: переселений — 352 км, апоселений — 1016 км, наклонение к плоскости лунного экватора — 71°54′, период обращения 2 часа 58 минут 15 секунд. Через 20 секунд после выхода на орбиту было проведено отделение герметичного контейнера ИСЛ весом 248,5 кг от остальной части станции с КТДУ.

    Связь с ИСЛ поддерживалась до 30 мая 1966 года. В течение 56 суток работы было проведено 219 сеансов радиосвязи. К моменту завершения работ со станцией ИСЛ сделал 460 витков вокруг Луны. Затем он упал на поверхность Луны, но не дата, ни координаты точки падения неизвестны, так как падение, в отличие от американских станций, проходило не по командам с Земли, а в результате в результате снижения высоты орбиты станции. Неизвестны также дата и координаты точки падения остальной части станции с КТДУ.

    * * *

    Основной задачей станции серии Е-6С было выведение ее на орбиту спутника Луны. При этом основным было не получение каких-либо научных данных, а лишь возможность вновь опередить США в исследованиях Луны, «застолбив» очередной приоритет.

    Со второй попытки эта задача была успешно выполнена. Кроме того, по характеру гамма-излучения ее поверхности были получены косвенные данные об общем химическом составе Луны, а также данные о гравитационном и магнитном полях Луны и о магнитном шлейфе Земли.

    Сводная таблица полётов станций «Е-6С»

           КА Дата и время
    старта
    Дата выхода на
    орбиту Луны
    Дата падения
    на Луну
    Координаты точки
    падения

    1

    Е-6С №204
    «Космос-111»

    1966.03.01
    11:03:49

    Из-за отказа разгонного блока осталась
    на промежуточной орбите

    2

    Е-6С №206
    «Луна-10»

    1966.03.31
    10:47:00

    ИСЛ

    1966.04.03
    18:44:00

    ?

    ?

    КТДУ

    ?

    ?

    Наверх

     

    Серия Е-6ЛФ — фотографирование Луны с орбиты искусственного спутника

    Следующей модификацией базового блока аппарата Е-6 стала станция Е-6ЛФ, предназначенная для фотографирования Луны с орбиты искусственного спутника (индекс ЛФ, по-видимому, может быть расшифрован как «лунный фотограф»). Как и остальные станции этой серии, для запуска использовалась ракета-носитель «Молния-М» с разгонным блоком «Л».

    Так как станции Е-6ЛФ должны были вести съемку поверхности Луны, их основным конструктивным отличием от проекта Е-6С стала установка на базовый блок вместо отделяемого герметичного отсека «стационарного» приборного контейнера, в котором размещались служебные и научные приборы. Благодаря этому появилась возможность использовать корректирующую тормозную двигательную установку (КТДУ) во время полета станции по орбите для ориентации и стабилизации аппарата и точного наведения камер на поверхность. В связи с тем, что блок управления, сбрасываемый ранее вместе с КТДУ, должен был работать и после выхода на орбиту Луны, для отвода избытка тепла в космос был разработан радиатор-охладитель в виде усеченного конуса, расположенного вокруг приборного отсека. Для проведения съемки лунной поверхности прибор управления КТДУ был модифицирован и обеспечивал стабилизацию аппарата после выхода на орбиту вокруг Луны в течение 3 часов, во время которых проводилась фотографирование. По окончании съемки аппарат переводился в режим «закрутки» и продолжал исследования. В научную программу полёта входило изучение химического состава лунной поверхности с помощью спектрофотометра, исследование гравитационного поля Луны, изучение микрометеоритной и радиационной обстановки в окололунном пространстве.

    В одном из навесных отсеков КА были установлены две фототелевизионные установки (ФТУ): ФТУ-Б высокого разрешения с фокусным расстоянием объектива 500 мм, и ФТУ-М низкого разрешения с фокусным расстоянием объектива 110 мм. ФТУ низкого разрешения использовалось для «привязки» к местности детальных изображений участков лунной поверхности, полученных от ФТУ высокого разрешения. Съемка велась в течении 64 минут обоими ФТУ, запас пленки (42 кадра) в каждом ФТУ был рассчитан только на один сеанс съемки. Максимальное разрешение снимков составляло 14.9 ÷ 19.8 метров. Каждый снимок раскладывался в телевизионном изображении на 1100 строк.

    На станции был установлен радиокомплекс дециметрового диапазона РК-Д, который обеспечивал прием команд и передачу телеметрической информации на Землю. Передача информации могла вестись как в режиме непосредственной передачи, так и в записи на магнитофон с последующим воспроизведением. Время передачи на Землю одного кадра составляло около 17 минут. В качестве источника питания на станции были установлены аккумуляторные батареи. Вес станции на траектории полёта к Луне составлял около 1630 кг (вместе с запасом топлива), после выхода на селеноцентрическую орбиту вес станции он достигал 1140 кг.
    Станция Е-6 ЛФ №101 была запущена 24 августа 1966 года и выведена на опорную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 190 км, перигей — 177 км, наклонение орбиты — 51.86°, период обращения — 88.12 мин. После успешного перевода станции на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-11». 26 августа на трассе перелета к Луне была проведена коррекция траектории. 28 августа при подлете к Луне была построена лунная вертикаль, и включена КТДУ на торможение. В связи с тем, что включение КТДУ произошло примерно на 5 минут раньше расчетного времени, после выхода на лунную орбиту станция заняла нерасчетное положение. Параметры орбиты станции после выхода на орбиту составили (в скобках — расчетные значения): апоселений — 1193,6 км (1512 км), периселений — 163,5 км (100 км), наклонение — 10,7°, период обращения — 2 часа 58 минут.

    Примерно через 2 часа после выхода на орбиту Луны были включены обе ФТУ, однако из-за нерасчетного положения станции в объективы фотокамер вместо Луны попало космическое пространство, и основная задача полёта осталась невыполненной. Тем не менее со станцией было проведено 137 сеансов радиосвязи, были получены результаты исследования гравитационного поля, снятыпараметры гамма- и рентгеновского излучения Луны, изучена метеоритная и радиационная обстановка окололунного пространства. Связь со станцией была потеряна 1 октября, вероятно из-за разрядки аккумуляторных батарей. За это время станция успела сделать 277 оборотов вокруг Луны. Позднее станция сошла с орбиты и упала на лунную поверхность. Дата и координаты точки падения неизвестны.

    Станция Е-6 ЛФ №102 была запущена 22 октября 1966 года и успешно выведена на промежуточную околоземную орбиту. После перевода станции на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-12». 23 октября на трассе перелета к Луне была проведена коррекция траектории. 25 октября при подлете к Луне была построена лунная вертикаль, и включена КТДУ на торможение. По окончании торможения станция вышла на орбиту искусственного спутника Луны со следующими параметрами: апоселений — 1742 км, периселений — 103 км, наклонение — 36,6°, период обращения — 3 часа 25 минут.

    Примерно через 2 часа после выхода на орбиту Луны были включены обе ФТУ, которые проработали запланированные 64 минуты. По результатам съемки на Землю было передано 28 снимков с ФТУ-Б и 14 снимков с ФТУ-М нормального качества. Станция активно проработала на окололунной орбите 86 суток. За это время со станцией было проведено 302 сеанса радиосвязи, в ходе которых были получены сделанные фотографии и результаты различных исследований. Связь со станцией была прервана 19 января 1967 года, вероятно из-за разрядки аккумуляторных батарей. За это время станция успела сделать 602 оборотов вокруг Луны. Позднее станция сошла с орбиты и упала на лунную поверхность. Дата и координаты точки падения неизвестны.

    * * *

    Из двух запущенных станций обе успешно вышли на лунную орбиту и провели серию исследований её поверхности и окололунного пространства. Однако основную задачу программы — получение снимков хорошего разрешения — удалось выполнить только во время полета станции Е6ЛФ №102, когда было получено 42 снимка лунной поверхности. Помимо этого по результатам обоих полётов были получены уточненные данные об общем химическом составе Луны по характеру гамма-излучения ее поверхности. Методом гамма-спектрометрии было измерено содержание естественных радиоактивных элементов и определен тип пород, залегающих на поверхности Луны.

    Сводная таблица полётов станций «Е-6ЛФ»

           КА Дата и время
    старта
    Дата выхода на
    орбиту Луны
    Дата падения
    на Луну
    Координаты точки
    падения

    1

    Е-6ЛФ №101
    «Луна-11»

    1966.08.24
    08:03:00

    1966.08.28

    ?

    ?

    2

    Е-6ЛФ №102
    «Луна-12»

    1966.10.22
    08:42:00

    1966.10.26
    09:00:00

    ?

    ?

    Наверх

     

    Серия Е-6ЛС — отработка средств командно-измерительного комплекса

    Последней модификацией Е-6 был аппарат Е-6ЛС, предназначенный для отработки средств командно-измерительного комплекса и линий связи «земля-борт» с использованием перспективного радиокомплекса ДРК, предназначенного для последующей установки на лунных пилотируемых космических кораблях Л1 и Л3. Конструктивно станция была выполнена на базе станции Е6-ЛФ. Для размещения аппаратуры приемо-передающего устройства приборный контейнер станции Е-6ЛС был удлинен на 15 см по сравнению со станцией Е6ЛФ за счет цилиндрической вставки. Вес станции на траектории полёта к Луне составлял около 1700 кг. Для запуска станции использовалась РН «Молния-М» с разгонным блоком «Л».

    Помимо испытания нового радиокомплекса и линий связи предполагалось отработать методику вывода искусственного спутника Луны на селеноцентрическую орбиту с наклонениями ~45 градусов и ~0°, а также испытать различные материалы в парах трения на работоспособность в космических условиях. Для этого на борту станции был установлен экспериментальный редуктор Р-1 («трущиеся пары») с зубчатыми зацеплениями, изготовленными из разных материалов с разными покрытиями и разными смазками. Для оценки эффективности и работоспособности редуктора на станции был установлен прибор М-1. Результаты этих исследований предполагалось использовать при создании ходовой части «Лунохода» и привода бура для забора лунного грунта.
    Станция Е-6 ЛС №111 была запущена 16 мая 1967 года. Из-за преждевременного выключения разгонного блока «Л» станция не долетела да Луны, перейдя на вытянутую эллиптическую околоземную орбиту с параметрами: апогей — 60637 км, перигей — 380 км, наклонение — 51,6 градуса, период обращения — 19 часов 33 минуты, и получила после этого название «Космос-159». Несмотря на нештатную траекторию в течение 9 суток полета проводились испытания бортовых систем, в ходе которых, в частности было установлено, что энергетический потенциал дециметровой радиолинии «борт-земля» на 1 — 2 порядка ниже расчетного значения. Это потребовало внесения изменений в бортовую аппаратуру следующих станций.

    Станция Е-6 ЛС №112 была запущена 7 февраля 1968 года. На участке работы третьей ступени произошел отказ стабилизатора, что явилось причиной повышенного более чем в 2 раза расхода горючего, в результате чего на 524-й секунде преждевременно отключился двигатель 3-й ступени. Запуск окончился неудачей.

    Станция Е-6 ЛС №113 была запущена 7 апреля 1968 года и выведена на промежуточную околоземную орбиту. После успешного перевода станции на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-14». На трассе перелета к Луне 8 апреля была проведена коррекция траектории. В результате торможения при подлете к Луне 10 апреля 1968 года скорость станции уменьшилась с 2 190 м/сек до 1 279 м/сек и в 22 часа 25 минуты (мск) станция вышла на орбиту искусственного спутника Луны со следующими параметрами: апоселений — 870 км, периселений — 160 км, наклонение — 42° и период орбиты 2 часа 40 минут.

    Работа станции была рассчитана на 30 суток, но она активно проработала на орбите Луны в два раза больше — 75 суток, за время которых был проведен 271 сеанс связи. Во время нахождения станции на орбите Луны исследовалось гравитационное поле Луны, солнечный ветер, космические лучи и либрационные колебания Луны, проводилась юстировка наземных средств радиосвязи и проверялась работоспособность редуктора («трущиеся пары»). Связь со станцией была прекращена 24 июня 1968 года. Позднее станция сошла с орбиты и упала на лунную поверхность. Дата и координаты точки падения неизвестны.

    * * *

    Из трех станций лишь одной удалось полностью выполнить программу исследований. Проверка приборов экспериментального редуктора Р-1 и прибора М-1 показала их высокую работоспособность в условиях космического вакуума. При изучении гравитационного поля Луны под лунной поверхностью были обнаружены тяжелые локальные гравитационные аномалии (масконы), а также локальные магнитные аномалии. На основе полученных данных стало возможным уверенное прогнозирование движения космического аппарата по окололунной орбите Луны, а также управления маневрами схода с орбиты и посадки на Луну.

    Сводная таблица полётов станций «Е-6ЛС»

           КА Дата и время
    старта
    Дата выхода на
    орбиту Луны
    Дата падения
    на Луну
    Координаты точки
    падения

    1

    Е-6ЛС №111
    «Космос-159»

    1967.05.17
    21:43:00

    Из-за отключения блока «Л» осталась
    на околоземной орбите

    2

    Е-6ЛС №112

    1968.02.07
    10:44:53

    Преждевременное отключение двигателей 3-й ступени

    3

    Е-6ЛС №113
    «Луна-14»

    1968.04.07
    10:09:32

    1968.04.10
    19:25:00

    ?

    ?

    Наверх

     

    Нереализованные проекты

    Станция Е-7 — фотографирование Луны с орбиты искусственного спутника

    Разработка аппарата, предназначенного для фотографирования поверхности с большим разрешением с низкой орбиты спутника Луны, началась в ОКБ-1 еще в 1958 году. Однако до момента передачи в 1965 году всех работ по межпланетной тематике в КБ Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина (МЗЛ) до изготовления станции дело так и не дошло. Возможно причиной былинеудачи первого этапа лунной программы — осуществления мягкой посадки на Луну. Позднее работы по этой тематике были реализованы в виде создания модификации универсальной платформы Е-6, получившей обозначение Е-6ЛФ.

 

Станции третьего поколения
Е-8, Е-8ЛС, Е-8-5, Е-8-5М

Конструкция станций серии Е-8 начала прорабатываться в ОКБ-1 ещё в 1960 году. Первоначально речь шла только о станции, которая предназначалась для доставки на Луну подвижного исследовательского, управляемого с Земли, аппарата, который получил название «луноход». Но уже после передачи в марте – апреле 1965 года работ по автоматическим станциям из ОКБ-1 в Конструкторское бюро Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина (МЗЛ), возглавляемое Г.Н.Бабакиным, на базе станции Е-8 были полностью разработаны ещё две модификации: тяжелый искусственный спутник Луны Е-8ЛС и аппарат для доставки на Землю лунного грунта Е-8-5.

Серия Е-8 — «Луноход»

Разработкой вопросов создания самоходного лунного аппарата (изделие Л-2) и его мягкой посадки на Луну в ОКБ-1 занимались с начала 1960 года. Для ускорения работ в 1963 году специалисты, занимавшиеся тематикой лунохода, были объединены в специальную группу, которую возглавил М.К.Тихонравов.

Массу аппарата изначально ограничили 600 килограммами, а поскольку ракета-носитель «Молния» могла доставить на Луну станцию весом максимум 100 кг, в качестве носителя для Е-8 рассматривалась ракета H-II. Она должна была состоять из второй и третьей ступеней более мощной Н-1 и еще одной дополнительной третьей ступени. Такая ракета должна была иметь стартовую массу 560 тонн и выводить на низкую околоземную орбиту порядка 16 т.

Работа началась с проработки внешнего вида лунохода. Прежде всего, небходимо было выбрать способ передвижения по лунной поверхности — колеса или гусеницы. Чтобы сделать окончательный выбор, нужны были специалисты, которые могли бы, используя опыт конструирования земных машин, создать машину для работы на Луне. Первоначально выбор пал на Научно-исследовательский институт Госкомитета автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения (НАТИ), однако в мае 1963 года НАТИ отказался работать над созданием шасси лунохода в связи с требованием ОКБ-1 уменьшить массу шасси со 120 до 85 — 100 кг. Работы по созданию шасси лунохода были переданы в ленинградский ВНИИ-100 (позже ВНИИТрансМаш), разрабатывавший ходовые части советских танков. Работами по лунной тематике во ВНИИ-100 занялся Александр Леонович Кемурджиан, который в дальнейшем и создал ходовую часть лунохода. При этом вначале ВНИИТрансМаш занимался не созданием конкретной разработки, а исследовательской работой по способу передвижения по Луне.

В октябре 1963 года проектное задание по теме Е-8 было переработано. Это было вызвано пересмотром проекта ракет серии Н. Н-II по новому проекту могла выводить на низкую околоземную орбиту уже не 16, а 20 тонн, при стартовой массе 700 т.

Луноходная группа, тем временем, выдала следующие основные технические требования на луноход: масса аппарата — 900 кг, диаметр приборного контейнера — 1800 мм, максимальная скорость передвижения по Луне — 4 км/час, предельное энергопотребление в течение 10 мин — 1 кВт, номинальное энергопотребление — 0.25 кВт.

3 августа 1964 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №655-268 «О работах по исследованию Луны и космического пространства», в соответствии с которым программе Н1-Л3 (высадке космонавта на Луну) придавалось приоритетное значение. В свете этого постановления были изменены основные задачи аппарата Е-8. Луноход предполагалось использовать для решения следующих задач:

 

  • Изучение района лунной поверхности в месте предполагаемой посадки первой лунной экспедиции.
  • Выбор посадочно-взлетной площадки для корабля первой лунной экспедиции.
  • Проведение комплексных научных исследований лунной поверхности.
  • Визуальное наблюдение за посадкой и взлетом лунного экспедиционного корабля.
  • Отработка конструкции посадочного устройства и аппаратуры, обеспечивающей мягкую посадку космического аппарата на поверхность Луны.
  • Отработка элементов конструкции и бортовой аппаратуры самоходного аппарата для передвижения космонавтов по поверхности Луны.В конце 1964 года смежники ОКБ-1 по теме Е-8 подтвердили возможность выполнения требований, заложенных в проекте. В ОКБ-1 началась работа над конкретным эскизным проектом. Он был разработан в начале 1965 года. Выбор был остановлен на гусеничном шасси.В связи с передачей в марте-апреле 1965 года всех работ по автоматическим межпланетным станциям Машиностроительному заводу имени С.А.Лавочкина в конце 1965 года все проекты межпланетных станций, разрабатывавшиеся ранее под ракету Н-II, которую продолжали проектировать в ОКБ-1, были переориентированы на запуск ракетой 8К82К («Протон-К») с разгонным блоком Д.Работа над проектом лунохода, получившим индекс 8ЕЛ, продолжалась полным ходом, однако проектанты МЗЛ решили не дорабатывать полученный из ОКБ-1 проект Е-8, а разработать свой вариант. К этому времени станция Е-6М № 13 («Луна-9») передала информацию о характеристиках лунного грунта, который оказался достаточно твердым, а слой пыли — небольшим. Поэтому конструкторы пересмотрели проект шасси, отказавшись от гусениц в пользу восьми ведущих колес.К концу 1967 года была полностью готова вся конструкторская документация по объекту Е-8 (луноход 8ЕЛ и посадочная ступень КТ). Аппарат 8EЛ («луноход») весил 756 кг, имел длину с открытой крышкой солнечной батареи 4.42 м, ширину 2.15 м, высоту 1.92 м. Прошло к этому времени отработку и шасси. Диаметр каждого из восьми ведущих колес по грунтозацепам составлял 510 мм, ширина 200 мм. Колесная база была 170 мм, а ширина колеи 1600 мм. Успешно продвигались работы и над ступенью КТ.

    Луноход 8EЛ состоял из герметичного приборного контейнера и самоходного шасси. В приборном контейнере размещалась вся служебная аппаратура. Контейнер был выполнен в виде горизонтально расположенного конуса диаметром 1 м с двумя сферическими днищами, причем верхнее основание конуса, служащее радиатором для сброса тепла, имело больший диаметр, чем нижнее. На время лунной ночи радиатор закрывалось крышкой. Внутренняя поверхность крышки была покрыта фотоэлементами солнечной батареи, что обеспечивало подзарядку аккумуляторной батареи в течение лунного дня. Площадь солнечной батареи составляла 3,5 кв.м, а вырабатываемая мощность — 180 Вт. В рабочем положении панель солнечной батареи могла располагаться под разными углами, чтобы оптимально использовать энергию Солнца при его различной высоте над лунным горизонтом. Наведение солнечной батареи по азимуту осуществлялось поворотом всего лунохода. В передней части лунохода были установлены 2 телекамеры, в задней части — одна. На верхней части гермоконтейнера устанавливался купол для кругового обзора с помощью телефотометра и остронаправленная антенна.

    Посадочная ракетная ступень КТ представляла собой корректирующе-тормозной модуль, имеющий в своем составе КТДУ-417, аппаратуру управления перелетом и посадкой с исполнительными органами, а также посадочные амортизирующие устройства. Основу силовой 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. К топливным бакам крепились также складывающиеся трапы для съезда лунохода на поверхность Луны («вперед» или «назад», в зависимости от рельефа в месте посадки).

    Типовая схема перелета по трассе Земля — Луна включала две коррекции траектории. Через 4 суток 7 часов после старта Е-8 с помощью двигательной установки ступени КТ выходила на окололунную орбиту с высотой 120 км и периодом обращения 2 часа. Через сутки проводилась первая коррекция для снижения высоты перицентра над выбранной точкой посадки до высоты 20 км, а еще сутки спустя — вторая с целью подправить плоскость подхода аппарата к точке посадки.

    Через 7 суток 16 часов после старта запускалась тормозная двигательная установка, которая снижала скорость практически до 0 на высоте 2.3 км над поверхностью. До высоты 700 м станция опускалась с выключенным двигателем. Далее спуск шел с работающим двигателем до высоты 20 м, а затем основная ДУ ступени КТ отключалась, а запускался двигатель малой тяги. На высоте 1-2 метра двигатель отключался и станция совершала мягкую посадку. Весь спуск от начала торможения занимал примерно 6 минут.

    После прилунения производилось раскрытие двух пар трапов. Телефотометры передавали панораму места посадки. Выбиралось направление съезда лунохода и намечался дальнейший маршрут на ближайшее время. Гарантийный срок активных передвижений лунохода по Луне определялся в 3 месяца.

    Еще на этапе проектных работ началось формирование экипажей для управления луноходами. В составе экипажа предусматривался командир, водитель, бортинженер, штурман и оператор наведения остронаправленной антенны. Отбор кандидатов начался в июне 1966 года и завершился к концу 1968 года. Более подробная информация о ходе набора и о сформированных экипажах приведена в отдельном разделе.
    Первый старт состоялся 19 февраля 1969 года в 9 часов 48 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) с разгонным блоком 11С824 должна была вывести к Луне аппарат Е-8 №201. Однако из-за ошибочных расчетов обтекателя на прочность на 51.4 секунде полета во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя. Обломки головного обтекателя, пролетев вдоль блока Д, третьей и второй ступеней, врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся взрывом на 53-й секунде полета, полностью разрушившим ракету и аппарат.
    Второй старт состоялся 10 ноября 1970 года 17 часов 44 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела на орбиту станцию Е-8 №203. Совершив неполный виток вокруг Земли, разгонный блок вывел станцию на траекторию перелёта к Луне, после чего она получила открытое наименование «Луна-17». 12 и 14 ноября были проведены плановые коррекции траектории перелета. 15 ноября станция вышла на орбиту искусственного спутника Луны высотой 85 х 141 км и периодом обращения 116 минут. 16 ноября были проведены коррекции, в результате которых минимальная высота над поверхностью снизилась до 19 км.

    Нажать для увеличения17 ноября 1970 года в 6 часов 46 минут 50 секунд (мск) станция Е-8 №203 благополучно совершила посадку в Море Дождей в точке с координатами 38°17′ с.ш. 35°00′ з.д. При этом весь спуск от начала торможения занял примерно 6 минут. Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки с помощью телефотометров и развертывание трапов. После анализа окружающей обстановки была выдана команда, и 17 ноября в 09:28 самоходный аппарат аппарат 8ЕЛ №203 массой 756 кг, получивший название «Луноход-1», съехал со ступени КТ на лунный грунт. Он стал пятым подвижным образованием на Луне после Армстронга, Олдрина, Конрада и Бина.

    Три первых месяца помимо изучения лунной поверхности луноход выполнял еще и прикладную программу: в рамках подготовки к готовящемуся пилотируемому полёту он отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести луноход к посадочной ступени КТ. Это удалось. 18 января «Луноход-1» вернулся на место своей посадки. После этого аппарат пошел на север, продолжая научную программу. 20 февраля 1971 года, по окончании 4 лунного дня, ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной трехмесячной программы работ лунохода. Однако, так как ресурс лунохода превысил проектный, группа управления вместе с учеными начала разработку дополнительной программы работ на следующий лунный день, затем еще на следующий, и еще… В итоге луноход в три раза перекрыл свой гарантированный ресурс.

    Однако, он был все же не бесконечен. До 18 июня 1971 года (конец восьмого лунного дня) во всех сообщениях ТАСС говорилось, что состоянии служебных систем аппарата «нормальное», после восьмой ночи «нормальное» сменилось «удовлетворительным».Последний сеанс с луноходом завершился 14 сентября 1971 года в 16:05 мск. 15 сентября, при наступлении одиннадцатой лунной ночи, ТАСС сообщил, что температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла в системе ночного подогрева. 30 сентября в месте стоянки лунохода наступил 12 лунный день, но аппарат так на связь и не вышел. Все попытки войти с ним в контакт были прекращены 4 октября 1971 года.

    Пройденный Луноходом-1 путь по лунным дням
    Лунный день Пройденное расстояние
    1-й день
    (17.11.1970 — 24.11.1970)
       197 метров
    2-й день
    (08.12.1970 — 23.12.1970)
    1 522 метров
    3-й день
    (07.01.1971 — 21.01.1971)
    1 936 метров
    4-й день
    (07.02.1971 — 20.02.1971)
    1 573 метров
    5-й день
    (07.03.1971 — 20.03.1971)
    2 004 метров
    6-й день
    (06.04.1971- 20.04.1971)
    1 029 метров
    7-й день
    (06.05.1971 — 20.05.1971)
       197 метров
    8-й день
    (04.06.1971 — 11.06.1971)
    1 560 метров
    9-й день
    (03.07.1971 — 17.07.1971)
       219 метров
    10-й день
    (02.08.1971 -16.08.1971)
       215 метров
    11-й день
    (31.08.1971 — 15.09.1971)
         88 метров

    Суммарная длительность активного функционирования самоходного аппарата «Луноход-1» составила 301 сутки 06 часов 37 минут. За это время была обследована площадь в 80000 м2, с помощью его телесистем получено свыше 20000 снимков поверхности и более 200 панорам, в 537 точках поверхности определялись физико-механические свойства поверхностного слоя лунного грунта, а в 25 точках был проведен его химический анализ. Было пройдено расстояние в 10 км 540 м, при этом максимальная скорость движения составила 2 км/час. Лазерная локация с Земли установленного на луноходе французского отражателя позволила измерить расстояние от Земли до Луны с точностью до 3 м.
    Третий старт состоялся 8 января 1973 года в 09:55 мск. Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8 №204, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-21». 9 января была выполнена одна коррекция траектории полёта, вторая не понадобилась. 12 января станция вышла на орбиту спутника Луны высотой 90 х 110 км, наклонением 60° и периодом 118 мин. 13 и 14 января были проведены две коррекции орбиты, в результате которых минимальная высота над поверхностью Луны снизилась до 16 км.

    16 января 1973 года в 1 час 35 минут (мск) станция Е-8 №204 благополучно совершила посадку в Море Ясности в точке с координатами 25°51’с.ш. и 30°27′ в.д. (всего в 172 км к югу за месяц до нее сел американский корабль «Аполлон-17»). Посадка станции Е-8 №204 произошла всего в 3 метрах от края кратера. 16 января 1973 года в 4 часа 14 минут (мск) самоходный аппарат аппарат 8ЕЛ №204 массой 840 кг, получивший название «Луноход-2» съехал со ступени КТ. Съехал прямо в кратер, который при первом осмотре местности просто не заметили, однако, к счастью, аппарат не перевернулся.

    Нажать для увеличенияВторой луноход не был точной копией предыдущего. Прежде всего, конструкторы прислушались к пожеланиям экипажей и сделали третью верхнюю телекамеру, расположенную на уровне роста человека. Это существенно улучшило обзор. Изменился и приборный состав лунохода.

    При посадке аппарата вышла из строя навигационная система лунохода, в результате чего возросла нагрузка на штурманов экипажа. Им приходилось ориентироваться по окружающей обстановке и Солнцу. Положение же корпуса определялось косвенным путем по загрузкам на колесах. Несмотря на отказ навигационной системы, «Луноход-2» оказался быстрее своего предшественника. Сеансы связи с ним длились порой более 11 часов. Сказывался и опыт экипажей, и верхняя третья телекамера. В сложных для проходимости местах можно было сделать стереоскопические панорамы с помощью телефотометров, установленных с каждой стороны лунохода, попарно. Поэтому пройденное расстояние за лунный день доходило до 16,5 км.

    12 февраля 1973 года луноход достиг ближайшего выступа береговой линии Залива Лемонье (холмы Встречные). Затем он исследовал предгорья гор Тавр, обследовал крупный кратер (диаметр 2 км). 14 марта луноход вернулся в морскую зону и направился к разлому Прямой (длина 16 км, ширина 300 м). 11 апреля он подходил до расстояния 50 м от края разлома, 13 — 18 апреля луноход обогнул разлом с юга и вышел на его восточную границу. Последнее сообщение ТАСС о движении аппарата было датировано 9 мая. Говорилось, что луноход начал движение от разлома Прямой на восток к мысу Дальний.

    Судя по всему, в этом направлении было пройдено лишь около 800 м. После этого луноход въехал в кратер, на стенке которого находился еще один, вторичный, маленький. Чтобы выбраться из кратера оператор-водитель принял вместе с экипажем решение сдать луноход назад. Но так как солнечная панель была откинута, при движении назад крышка солнечной панели зацепилась за стенку этого вторичного кратера, который был невидим (камеры смотрели только вперед). На солнечную панель попала лунная пыль. После того, как луноход выбрался из кратера, панель было решено закрыть, чтобы стряхнуть пыль. Однако лунная пыль стряхивается очень плохо. В результата из-за попадания пыли на солнечную батарею упал зарядный ток, а из-за того, что часть пыли стряслась на радиатор, нарушился тепловой режим. Все попытки спасти аппарат закончились ничем. В последний раз телеметрическая информация была принята с «Лунохода-2» 10 мая 1973 года. 3 июня 1973 года было передано сообщение ТАСС о завершении работ с луноходом. Тем не менее «Луноход-2» все же смог превысить отпущенные ему ресурсом три месяца.

    Пройденный «Луноходом-2» путь по лунным дням
    Лунный день Пройденное расстояние
    (Примерные значения связаны
    с отказавшей навигационной системой
    )
    1-й день
    (16.01.1973 — 24.01.1973)
       1 148 метров
    2-й день
    (07.02.1973 — 22.02.1973)
       9 919 метров
    3-й день
    (09.03.1973 — 23.03.1973)
    ∼16 533 метров
    4-й день
    (08.04.1973 — 23.04.1973)
     ∼8 600 метров
    5-й день
    (07.05.1973 — 09.05.1973)
        ∼800 метров

    За 4 месяца аппарат проехал по Луне 36 км 200 м, проводя изучение местности в кратере Лемонье на восточном берегу Моря Ясности. При движении аппарата по поверхности Луны проводились исследования физико-химических и магнитных свойств лунного грунта. Было получено 93 панорамы, из них 18 стереопанорам при перемещении лунохода на 30-100 см, а также более 80 000 телеснимков, передававшихся каждые 3 секунды, с изображением небольших участков вдоль трассы. Лазерная локация с Земли установленного на луноходе отражателя дала высокоточные определения параметров орбиты Луны.

    11 декабря 1993 года «Луноход-2» вместе с посадочной ступенью КТ станции «Луна-21» фирмой Lavochkin Association был выставлен на аукционе «Сотбис». При заявленной начальной цене 5 000 долларов первый луноход был продан за 68 500 долларов. Покупателем уникального «транспортного средства» стал будущий космический турист Ричард Гэрриот, сын американского астронавта Оуэна Гэрриота [при этом в каталоге аукциона Sotheby лот 68A был ошибочно обозначен как «Луна-17»/«Луноход-1].
    Нажать для увеличенияВ 1975 году в КБ МЗЛ был изготовлен очередной луноход — 8ЕЛ №205. Аппарат стал новым шагом вперед по сравнению со своими предшественниками. Еще совершенной стала телевизионная система лунохода — она была стереоскопической: разработчики обеспечили одновременную передачу с двух телекамер сразу. Телевизионная стереопара стояла в поворотном гермоблоке, который значительно расширял возможности обзора. Теперь аппарату было достаточно повернуть стоящий на выносной штанге гермоблок, а не разворачиваться целиком для обзора местности. Аппарат 8ЕЛ №205 был полностью укомплектован научным оборудованием, прошел весь цикл наземных испытаний и был подготовлен к экспедиции на Луну. Запуск станции Е8 №205 планировался на 1977 год под названием «Луна-25». Но в связи с изменившимся отношением к лунной программе со стороны руководства МЗЛ вместо Луны луноход 8ЕЛ №205, который можно назвать «Луноход-3», попал в музей НПО имени Лавочкнна, где он и находится по сей день.

    Сводная таблица полётов станций «Е-8» («Луноход»)

           КА Дата и время
    старта
    Дата посадки
    на Луну
    Координаты точки
    посадки

    1

    Е-8 №201

    1969.02.19
    06:48:15

    Из-за разрушения обтекателя
    ракета взорвалась на 53-й секунде.

    2

    Е-8 №203
    «Луна-17»

    1970.11.10
    14:44:01

    1970.11.17
    03:46:50

    38°17′ с.ш., 35°00′ з.д.
    Море Дождей

    3

    Е-8 №204
    «Луна-21»

    1973.01.08
    06:55:38

    1973.01.15
    22:35:??

    25°51′ с.ш., 30°27′ з.д.
    Море Ясности

    4

    Е-8 №205

    Запуск планировался
    на 1977 год

    После отмены запуска луноход 8ЕЛ №205
    был передан в музей НПО имени Лавочкнна.

    Наверх

     

    Серия Е-8ЛС — тяжелый спутник Луны

    На базе станции Е-8 был разработан тяжелый искусственный спутник Луны Е-8ЛС, предназначавшийся для телесъемки с высоким разрешением предполагаемых районов посадки сначала лунохода, а потом и лунной кабины. При этом для снижения затрат при разработке были максимально использованы конструктивные узлы и агрегаты лунохода и посадочной ступени.

    Нажать для увеличенияС посадочной ступени КТ были сняты трапы для съезда лунохода и доплеровская аппаратура. Навесные отсеки были сделаны неотделяемыми. В качестве приборного отсека был использован корпус лунохода без шасси и радиоизотопного генератора. Вследствие изменения условий освещенности на орбите по сравнению с поверхностью Луны радиатор-охладитель был перемещен с верхнего дна приборного отсека на боковую поверхность. На освободившееся место были установлены дополнительные фотоэлементы солнечной батареи, в результате чего максимальная мощность СБ вместе с основной поворотной панелью составила 240 Вт. Она же служила радиатором-нагревателем.

    Для получения изображений лунной поверхности на борту аппарата были установлены две оптико-механические телевизионные камеры, аналогичные телекамерам, установленным на луноходах и посадочных платформах КТ, но доработанные для условий полета по орбите. В результате доработки сканирование осуществлялось только в одной плоскости, перпендикулярной направлению движения КА (строчная развертка). Развертка в другой плоскости осуществлялась за счет движения самого аппарата (кадровая развертка). Скорость сканирования составляла 4 строки в секунду, а угол зрения по строке был увеличен до 185°.

    Программой полета предусматривался выход аппарата на круговую селеноцентрическую орбиту высотой 140 км. После коррекции планировалось сформировать орбиту с высотой периселения 16 км, с которой должна была проводятся съемка и альтиметрирование лунной поверхности. После завершения этих экспериментов аппарат должен был переводиться на круговую селеноцентрическую орбиту высотой около 100 км для продолжения научных исследований, включая изучение гравитационного поля Луны. Срок активного существования определялся в три месяца. Общая масса станции после выхода на селеноцентрическую орбиту составила 4100 кг вместе с модулем КТ, причем весь полет по орбите совершался вместе с этой ступенью.
    Первый старт состоялся 28 сентября 1971 года в 13 часов 00 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8ЛС №202, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-19». На трассе перелета к Луне 29 сентября и 1 октября были проведены коррекции траектории. В результате торможения с помощью КТДУ 3 октября 1971 года автоматическая станция Е-8ЛС №202 вышла на орбиту искусственного спутника Луны, близкую к расчетной: высота в апоселении 141,2 км, высота в периселении 133,9 км, наклонение орбиты 40,5°, период орбиты 2 часа 1 минута 28 секунд.

    Нажать для увеличенияВ состав научного оборудования станции входили:

  • патрульный дозиметр РВ-2НЛС для контроля радиационной обстановки, а также для изучения различных характеристик солнечных и галактических космических лучей малых энергий;
  • автоматическая радиометрическая лаборатория АРЛ для определения интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунных пород; — магнитометр СГ-59М для изучения магнитного поля Луны с датчиками, установленными на штанге длиной около двух метров;
  • аппаратура СИМ-РМЧ для определения плотности метеорного вещества в космическом пространстве.6 октября 1971 года была проведена коррекция с целью понижения перицентра орбиты до 16 км. Коррекция проводилась над невидимой стороной Луны. Из-за отказа системы управления — не проходили управляющие сигналы с датчиков команд (углов) гиростабилизированной платформы в автомат стабилизации — аппарат не развернулся в заданное для проведения коррекции положение. В результате включения двигателя сформировалась нерасчетная орбита с высотой периселения 126 км вместо 16 км. Как следствие нештатной ситуации картографирование и альтиметрирование лунной поверхности были отменены, а программа работы на лунной орбите скорректирована.Съемка отдельных районов лунной поверхности осуществлялась в режиме закрутки, что приводило к смазу изображений. Всего было проведено 12 сеансов съемки и получен 41 снимок лунной поверхности. Для изучения гравитационного поля Луны было проведено 23 цикла гравитационных измерений, при этом длительность цикла составляла от 4 до 14 суток.Для предотвращения быстрого понижения перицентра, которое могло привести к падению аппарата на Луну, 26 и 28 сентября 1971 года было проведено два кратковременных (по 8 секунд) включения КТДУ. После этого параметры орбиты стали иметь следующие значения: максимальная высота — 385 км, минимальная высота — 77 км, наклонение — 40°41′, период обращения — 2 часа 11 минут.21 октября 1972 года в конце срока активного существования, длившегося 13 месяцев вместо 3 запланированных, было проведено еще два пробных включения двигательной установки, которые показали ее работоспособность. Связь со станцией прекратилась 1 ноября 1972 года.
    Второй старт состоялся 29 мая 1974 года в 11 часов 56 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8ЛС №220, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-22». На трассе перелета к Луне 30 мая была проведена коррекция траектории. В результате торможения с помощью КТДУ 2 июня 1974 года станция Е-8ЛС №220 вышла на орбиту искусственного спутника Луны, близкую к расчетной.

    В состав научного оборудования станции входили:

  • патрульный дозиметр РВ-2Н-1 с автономным записывающим устройством для контроля радиационной обстановки, а также для изучения различных характеристик солнечных и галактических космических лучей малых энергий;
  • автоматическая радиометрическая лаборатория АРЛ-М для определения интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунных пород;
  • магнитометр СГ-70 для изучения магнитного поля Луны с датчиками, установленными на немагнитной штанге длиной около двух метров;
  • аппаратура СИМ-РМЧ для определения плотности метеорного вещества в космическом пространстве;
  • прибор АКР-1 для регистрации низкочастотного космического радиоизлучения в диапазоне частот 50 кГц — 1 МГц.
  • восемь однотипных пар трения с использованием материалов из сплавов АМГ6 и Д16Т с различными видами твердых смазочных покрытий;
  • 12 типов покрытий с различными отражающими свойствами.С целью проведения детальной телевизионной съемки выбранных районов лунной поверхности 9 июня 1974 года была осуществлена коррекция траектории, в результате чего станция перешла на эллиптическую орбиту с максимальной высотой над поверхностью Луны (в апоцентре) — 244 км и минимальной высотой (в перицентре) — 25 км. Было проведено четыре сеанса картографирования поверхности Луны. Запланированный пятый сеанс был отменен в связи со значительным понижением перицентра орбиты, при этом все полученные телевизионные панорамы отличались высоким разрешением и хорошим качеством.13 июня 1974 года была проведена коррекция для повышения орбиты, в результате чего высота апоселения выросла до 299 км, а периселения до 181 км. Период орбиты 2 часа 11 минут 34 секунды. На этой орбите проводились гравитационные, научные и инженерно-технические исследования. Для уточнения модели гравитационного поля Луны 11 ноября 1974 года станция была переведена на орбиту с параметрами: максимальная высота над поверхностью Луны — 1437 км, минимальная высота — 171 км, наклонение к плоскости лунного экватора — 19° 33′, период обращения — 3 часа 12 минут.Общее время активного существования станции «Луна-22» составило 18 месяцев вместо 3 запланированных. Связь со станцией прекратилась в ноябре 1975 года.

    Сводная таблица полётов станций «Е-8ЛС»

           КА Дата и время
    старта
    Дата выхода на
    орбиту Луны
    Дата падения
    на Луну
    Координаты точки
    падения

    1

    Е-8ЛС №202
    «Луна-19»

    1971.09.28
    10:00:22

    1971.10.03

    ?

    ?

    2

    Е-8ЛС №220
    «Луна-22»

    1974.05.29
    08:56:51

    1974.06.02

    ?

    ?

    Наверх

     

    Серия Е-8-5 и Е-8-5М — аппарат для доставки лунного грунта

    Еще одной модификацией аппарата Е-8, разработанной полностью в КБ МЗЛ под руководством Георгия Николаевича Бабакина, но получившей старое, «королевское» обозначение, стала станция Е-8-5, предназначенная для доставки на Землю образцов лунного грунта. Станция состояла из посадочного корректирующе-тормозного модуля, возвратной ракеты и спасаемого аппарата. Масса станции при старте с околоземной орбиты составляла 5725 кг, при посадке на Луну — 1880 кг, стартовая масса возвратной ракеты — 512 кг.

    Нажать для увеличенияОснову конструкции посадочного модуля составляли четыре сферических топливных бака, соединенных между собой циллиндрическими проставками, две из которых выполняли роль приборных отсеков для для размещения аппаратуры системы управления. Кроме того, для размещения бортовой аппаратуры дополнительно был разработан новый приборный отсек, имеющий форму тора. Этот приборный отсек служил также стартовой площадкой для возвратной ракеты. На посадочном модуле было установлено грунтозаборное устройство (ГЗУ), которое состояло из бурового станка, механизма выноса ГЗУ (штанги, на которой был укреплен буровой станок), и приводов, перемещающих штангу в вертикальной и горизонтальной плоскостях (по азимуту и углу места). Для выбора места бурения на посадочной платформе были установлены два телефотометра, аналогичные установленным на «Луноходе». Для освещения зоны работы ГЗУ параллельно телефотометрам были установлены светильники. При модификации посадочного модуля, первоначально разработанного для станции Е-8, из его состава были исключены трапы для съезда с посадочной платформы лунохода и остронаправленная антенна.

    Нажать для увеличенияВозвратная ракета представляла собой ракетный блок с однокамерным жидкостным реактивным двигателем тягой 1850 кг и системой из трех сферических баков с компонентами топлива (тетроксид азота и несимметричный диметилгидразин) и вытеснительной системой подачи топлива. Диаметр центрального бака 67 см, диаметр каждого из периферийных баков 53 см. Для стабилизации возвратной ракеты на активном участке служили рулевые сопла общей тягой 70 кг. На центральном баке был укреплен цилиндрический приборный отсек диаметром 56 см, внутри которого устанавливались электронные счетно-решающие и гироскопические приборы системы управления ракетой, приборы бортового радиокомплекса с телеметрической системой, аккумуляторные батареи и приборы бортовой автоматики. В состав системы управления, обеспечивавшей построение и запоминание системы координат в момент старта, стабилизацию аппарата при работе двигательной установки, входили курсовой гироприбор, состоящий из двух свободных гироскопов, гироскопический интегратор продольных ускорений, автомат стабилизации и автомат отключения двигателя. В качестве исполнительных органов системы стабилизации на активном участке использовались рулевые сопла двигательной установки. На внешней поверхности приборного отсека возвратной ракеты были установлены четыре штыревые приемно-передающие антенны.

    В верхней части приборного отсека с помощью металлических стяжных лент крепился спасаемый аппарат сферической формы диаметром 50 см и массой 36 кг, который отделяется от ракеты по радиокоманде с Земли. На внешнюю поверхность спасаемого аппарата было нанесено теплозащитное покрытие из асботекстолитового наружного слоя и наполнителя из стеклотекстолитовых сот, предохраняющее аппарат с установленным внутри него оборудованием от воздействия высоких температур при входе в атмосферу Земли.

    Внутренний объем возвращаемого аппарата был разделен на три изолированных отсека. В первом размещались радиопеленгационные передатчики УКВ-диапазона (121,5 и 114,167МГц), обеспечивающие возможность обнаружения возвращаемого аппарата при спуске на парашюте на Землю, серебряно-цинковая аккумуляторная батарея емкостью, элементы автоматики и программно-временное устройство, управляющее вводом в действие парашютной системы. Во втором отсеке размещались в сложенном виде парашют, четыре упругие антенны пеленгационных передатчиков, два наполненных газом эластичных баллона, обеспечивающих необходимое положение возвращаемого аппарата на поверхности Земли после посадки. Площадь купола тормозного парашюта составляла 1,5 м2, основного парашюта — 10 м2. Третьим отсеком являлся цилиндрический контейнер для образцов грунта, взятого с поверхности Луны. В контейнере с одной стороны было приемное отверстие, герметично закрываемое специальной крышкой после помещения в него лунной породы.
    Схема полета станции от момента старта с Земли и до посадки на Луну полностью повторяла схему полета станций с самоходными аппаратами за исключением того, что существовали очень жесткие ограничения по выбору мест посадки (в техническом задании была задана точность посадки ±5 км). Эти ограничения диктовались ограничением на массу возвратной ракеты, которую РН «Протон-К» могла доставить на поверхность Луны — не более 520 кг. Этого веса было недостаточно для размещения на возвратной ракеты запасов топлива для проведения коррекций траектории. В связи с этим было решено осуществлять посадку в строго ограниченный район восточной части экваториальной зоны Луны — в этом случае вертикальный старт с Луны (в строго заданное время) обеспечивал попадание на Землю без коррекций траектории.

    После забора грунта и определения с помощью маятниковой системы направления местной лунной вертикали в заданное время возвратная ракета стартовала с поверхности Луны строго вертикально (допустимое первоначальное отклонение продольной оси аппарата не должно было превышать 25°). В процессе работы двигателя строго выдерживалось направление вектора скорости по лунной вертикали. При достижении заданной скорости (около 2700 м/с) производилась отсечка двигателя. Неточность в выдаче команды на отсечку двигателя приводила к смещению точки приземления спасаемого аппарата. После окончания работы двигателя весь блок двигательной установки отделялся от ракеты. Весь обратный перелет до Земли, длившийся ~84 часа, возвратная ракета проводила в неориентируемом состоянии с закруткой вокруг любой из осей для равномерного прогрева аппарата от Солнца.

    Примерно за 8 часов до входа в атмосферу по команде с Земли производилось отделение спасаемого аппарата с образцами грунта от возвратной ракеты. Спасаемый аппарат входил в атмосферу со скоростью ~11 км/с и совершал баллистический спуск. В процессе аэродинамического торможения перегрузки достигали 315 единиц. При снижении вертикальной скорости до ~300 м/с на высоте 15 км вводилась в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершал мягкую посадку.
    Первый старт состоялся 14 июня 1969 года в 7 часов 00 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5 №402, но из-за ошибки в схеме не прошли команды системы управления на подготовку и запуск двигательной установки разгонного блока «Д», который должен был обеспечить довыведение головного блока на промежуточную орбиту.
    Второй старт состоялся 13 июля 1969 года в 5 часов 54 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №401 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-15». На трассе перелета к Луне 14 июля была проведена коррекция траектории. 17 июля 1969 года над обратной стороной Луны для уменьшения скорости движения была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на окололунную орбиту.

    После проведения 19 и 20 июля двух коррекций траектории была сформирована орбита с параметрами: высота в апоселении — 110 км, высота в периселении — 16 км, наклонение 127°, период орбиты — 1 час 54 минуты. 21 июля 1969 года в 18 часов 46 минут 43 секунды (мск), после 52 витков по орбите, была включена двигательная установка для схода с орбиты и посадки в южной части Моря Кризисов. Масса станции после сброса навесных отсеков составляла ~ 3 700 кг, посадочный вес станции составлял 1 880 кг.

    Первый этап снижения с помощью двигателя большой тяги должен был завершиться через 267 секунд работы двигателя на высоте от 1 750 до 1 850 метров. Однако сигнал с космического аппарата внезапно пропал на 237-й секунде снижения в 18 часов 50 минут 40 секунд (мск), когда станция находилась на высоте ~5 км. По поступавшей телеметрии параметры бортовых систем аппарата на момент пропадания сигнала были в норме. Возможной причиной аварии мог быть удар станции о «гору» (гряда Терьмер), что возможно, если допустить ошибку в определении положении КА, на момент прохождения команды запуска двигателя, примерно на 15 км в сторону от расчитанной трассы.
    Третий старт состоялся 23 сентября 1969 года в 17 часов 07 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела станцию Е-8-5 №403 на промежуточную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 189 км, перигей — 184 км, наклонение — 51°50′. На пассивном участке полета вследствие незакрытия разделительного клапана в магистрали произошло истекание окислителя из топливного бака разгонного блока «Д». Возникший из-за этого возмущающий момент парировался исполнительными органами системы обеспечения запуска, что привело к израсходованию рабочего тела. В результате второе включение двигательной установки разгонного блока «Д» для перехода на траекторию полета к Луне не прошло, после чего по аварийному сигналу «Аварийное выключение двигателя» произошло отделение станции от разгонного блока. Чтобы скрыть неудачу с выполнением задачи полёта оставшаяся на орбите Земли станция Е-8-5 №403 получила название «Космос-300». На 67-м витке по командам с Земли с помощью ДУ станции было проведено торможение и затопление космического аппарата в акватории Тихого океана.
    Четвертый старт состоялся 20 октября 1969 года в 17 часов 09 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела станцию Е-8-5 №404 на промежуточную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 208 км, перигей — 182 км, наклонение — 51°40′. Из-за отказа одного из блоков радиокомплекса обратные развороты головного блока (РБ и станция Е-8-5 №404) были проведены со значительной ошибкой, в результате к моменту второго включения двигательной установки разгонного блока «Д» головной блок был неправильно сориентирован в пространстве, и после отработки разгонного импульса станция и разгонный блок вместо выхода на траекторию полёта к Луне вошли в плотные слои атмосферу над акваторией Тихого океана. Как и в предыдущем случае оставшаяся на орбите Земли станция Е-8-5 №404 получила название «Космос-305».
    Пятый старт состоялся 6 февраля 1970 года в 7 часов 16 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5 №405, однако при запуске двигательной установки второй ступени из-за отказа сигнализатора давления в камере сгорания одного из двигателей прошла команда на их отключение, и станция не вышла орбиту.
    Шестой старт состоялся 12 сентября 1970 года в 16 часов 25 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №406 на околоземную опорную орбиту с параметрами: максимальная высота над поверхностью Земли — 212,2 км, наклонение — 51°36′. Через 70 мин после старта по сигналу бортового программно-временного устройства второй раз включился двигатель блока Д, который сообщил станции необходимое приращение скорости для выхода на траекторию полёта к Луне. После успешного выполнения этого маневра станция получила название «Луна-16». На трассе перелета к Луне 14 сентября была проведена коррекция траектории, вторая запланированная коррекция не проводилась. 17 сентября 1970 года в 2 часа 38 минут 14 секунд (мск) для уменьшения скорости движения была включена тормозная двигательная установка, отработавшая 236 секунд, в результате чего станция перешла на селеноцентрическую орбиту с высотой в апоселении 118,6 км, в периселении 102,6 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 70° и периодом орбиты 1 час 58 минут 53 секунды. После проведения 18 и 19 сентября двух коррекций траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 11,86 км.

    20 сентября в 8 часов 12 минут (мск) на высоте 13,28 км была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая обеспечила торможение и сход станции с орбиты. На высоте 2,45 км двигатель большой тяги был отключен, и в течение 43 секунд станция совершала свободное падение. На высоте 600 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме регулируемой тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости ДА-018 и радиовысотомера «Вега». На высоте 20 метров скорость станции снизилась примерно до 2 м/сек. На этой высоте двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги. На высоте около 2 метров по команде от гамма-высотомера «Квант» они также были выключены.

    20 сентября 1970 года в 8 часов 18 минут (мск) станция «Луна-16» совершила мягкую посадку на поверхность Луны в районе Моря Изобилия (Mare Fecunditatis), в 100 км западнее кратера Уэбб (Webb). Вертикальная скорость аппарата в момент касания поверхности составила 4,8 м/с. Селенографические координаты места прилунения — 0°41′ ю.ш. и 56°18′ в.д., отклонение от расчетной точки посадки составило 1,5 км. Масса станции при посадке на Луну составила 1880 кг. После посадки с помощью телефотометров были предприняты попытки получить изображения места бурения. Было осуществлено три включения телефотометров. Из-за недостаточной освещенности лунной поверхности изображения места бурения получено не было (на двух изображениях была видна Земля в виде светлого пятна). Через 45 минут после посадки по команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта, включая бурение грунта до глубины 350 мм. Взятые образцы грунта были помещены в спасаемый аппарат на возвратной ракете и загерметизированы.

    Старт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 21 сентября в 10 часов 43 минуты (мск) (через 26 часов 25 минут после посадки). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа. Посадочная ступень оставалась на поверхности Луны в работоспособном состоянии и некоторое время продолжала передавать данные о темпереатуре лунной поверхности и радиационной обстановке.

    24 сентября за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. Скорость входа в атмосферу составила 10950 м/с, а максимальные перегрузки, действующие на спускаемый аппарат в процессе аэродинамического торможения, достигали 315 единиц. При снижении вертикальной скорости до 250 м/с на высоте 14,5 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 80 км юго-восточнее Джезказгана. Главным результатом полета станции стала первая в мире доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта (сыпучего реголита) составила 101 грамм.
    Седьмой старт состоялся 2 сентября 1971 года в 16 часов 40 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №407 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-18». На трассе перелета к Луне 4 и 6 сентября были выполнены коррекции траектории. 7 сентября 1971 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на окололунную орбиту. Однако из-за методической ошибки включение тормозной двигательной установки прошло на 15 секунд раньше расчетного времени, в результате чего параметры орбиты сильно отличались от расчетных.

    После проведения 19 и 20 июля двух коррекций траектории была сформирована орбита с параметрами: высота в апоселении — 110 км, высота в периселении — 16 км, наклонение 127°, период орбиты — 1 час 54 минуты. 21 июля 1969 года в 18 часов 46 минут 43 секунды (мск) была включена двигательная установка для схода с орбиты и посадки в южной части Моря Кризисов. Масса станции после сброса навесных отсеков составляла ~ 3 700 кг, посадочный вес станции составлял 1 880 кг.

    С целью экономии топлива было принято решение ограничиться одной (вместо обычных двух) коррекцией орбиты, которая была проведена вне зоны радиовидимости. В результате включения двигателя была сформирована орбита с параметрами (в скобках — заданные значения): высота в апоселении 180,3 км (123,9 км), высота в периселении 93,4 км (16,9 км). Причиной такой ошибки была заниженная примерно в 40 раз эффективность одного из двигателей стабилизации, в который не поступал окислитель, и тяга которого образовывалась лишь за счет истечения горючего, в результате программный угол тангажа был в два раза меньше заданного. С целью формирования посадочной орбиты была проведена вторая коррекция траектории, на этот раз в зоне радиовидимости.

    11 сентября 1971 года после 54 витков была включена двигательная установка для схода с орбиты. Однако в результате ненормальной работы двигателя стабилизации получился перерасход горючего, и при проведении второго торможения (с высоты 600 метров) упала эффективность двигателей стабилизации по всем трем каналам. В результате, угол крена станции стал на 10° меньше расчетной величины, что повлекло за собой нерасчетные аварийные условия спуска на поверхность Луны. Связь со станцией прервалась11 сентября 1971 года в 10 часов 47 минут 16,5 секунд, очевидно в момент падения станции на лунную поверхность. По расчетам «Луна-18» достигла поверхности Луны в районе материка, окружающего Море Изобилия (Mare Fecunditatis), в точке с селенографическими координатами 3°34′ с. ш. и 56°30′ в. д.
    Восьмой старт состоялся 14 февраля 1972 года в 6 часов 27 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №408 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-20». На трассе перелета к Луне 15 февраля была проведена коррекция траектории. 18 февраля 1972 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту с высотой над поверхностью Луны 100 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 65° и периодом орбиты 1 час 58 минут. После проведения 19 августа одной коррекции траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 21 км.

    21 февраля в 22 часа 13 минут (мск) для обеспечения торможения и схода станции с орбиты была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая проработала 267 секунд. После выключения двигателя станция совершала свободное падение. На высоте около 760 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме с изменением тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости и радиовысотомера. На высоте 20 метров двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги.

    21 февраля 1972 года в 22 часа 19 минут (мск) станция «Луна-20» совершила мягкую посадку на поверхность Луны на материковом участке вблизи кратера Амегино в районе, примыкающем к северо-восточной оконечности Моря Изобилия (Mare Fecunditatis), примерно в 120 км от места падения станции «Луна-18». Селенографические координаты места прилунения составили: 3°32′ с.ш. и 56°33′ в.д. После посадки было определено положение станции на лунной поверхности, а с помощью телефотометров получены изображения лунной поверхности, по которым было выбрано место взятия образцов лунной породы. По команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта. Взятые образцы грунта были помещены в спасаемый аппарат на возвратной ракете и загерметизированы. После окончания перегрузки грунта в спасаемый аппарат с помощью телефотометра было повторно получено изображение место взятия проб грунта.

    Нажать для увеличенияСтарт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 23 февраля в 1 час 58 минут (мск). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа.

    25 февраля за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. На высоте 15 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 40 км северо-западнее Джезказгана. Главным результатом полета станции стала вторая доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта составила 55 грамм.
    В начале 70-х годов была проведена модификация станции Е-8-5, получившая обозначение Е-8-5М. На посадочную ступень было установлено новое буровое грунтозаборное устройство (ГЗУ) ЛБ09 с максимальной глубиной бурения 2,3 метра. ГЗУ состояло из буровой головки, буровой штанги с колонкой и механизмом забора грунта, механизма подачи буровой головки, механизма перегрузки керна и контейнера для укладки керна. В процессе бурения грунт поступал во внутреннюю полость штанги, где была расположена гибкая трубка — грунтонос и механизм, который подхватывал грунт и удерживал его в виде столбика на протяжении всего процесса бурения. По окончании бурения грунтонос с грунтом извлекался из внутренней полости штанги и наматывался на барабан, размещенный в специальном контейнере. Затем этот контейнер помещался в герметизируемую капсулу спасаемого аппарата возвратной ракеты. В связи с жесткой установкой ГЗУ на корпусе посадочной ступени из состава аппаратуры были исключены телефотометры и светильники. Кроме того, заправка водой системы обеспечения теплового режима торового приборного отсека посадочной ступени была уменьшена в три раза и был снят высотомер малых высот «Квант». Конструкция возвратной ракеты и спасаемого аппарата остались без изменения за исключением герметизируемой капсулы для размещения грунта, чей диаметр был увеличен с 68 до 100 мм.
    Девятый старт состоялся 28 октября 1974 года в 17 часов 30 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5М №410 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-23». 2 ноября 1972 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту. После проведения 4 и 5 ноября двух коррекций траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 16,3 км.

    6 ноября 1974 года включена тормозная двигателная установка (двигатель большой тяги), которая обеспечила торможение и сход станции с орбиты. На высоте 2280 метров двигатель большой тяги был отключен, после чего был задействован доплеровский измеритель скорости ДА-018, который обеспечивал измерение скорости и дальности. Однако на высоте 400 — 600 метров не произошло переключение на второй диапазон измерений (для управления двигателем в режиме регулируемой тяги). В результате измерение высоты полета прекратилось на высоте 130 метров, вследствии чего вертикальная скорость в момент посадки более чем вдвое превысила допустимую: 11 м/с вместо 5 м/с. Тем не менее станция «Луна-23» совершила мягкую посадку на западном крае Моря Кризисов (Mare Crisium) на площадку с углом наклона 10 — 15°. Селенографические координаты места прилунения составили: 12°41′ с.ш. и 62°17′ в.д. При анализе телеметрической информации было обнаружено, что в момент посадки произошло опрокидывание аппарата в сторону грунтозаборного устройства, что привело к его механическому повреждению, разгерметизации приборного отсека и отказу дециметрового передатчика. Несмотря на это была предпринята попытка включить ГЗУ и подготовить возвратную ракету к старту с поверхности Луны, но она успеха не имела. Основная программа полёта выполнена не была. Тем не менее, телеметрическая информация со станции поступала до 9 ноября 1974 года.
    Десятый старт состоялся 16 октября 1975 в 17 часов 04 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5М №412, однако из-за аварии на участке первого включения двигательной установки разгонного блока «Д» станция не вышла орбиту.
    Одиннадцатый старт состоялся 9 августа 1976 года в 18 часов 4 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5М №413 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-24». На трассе перелета к Луне 11 августа была проведена коррекция траектории. 14 августа 1976 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту с высотой над поверхностью Луны 115 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 120° и периодом орбиты 1 час 59 минут. После проведения 16 и 17 августа двух коррекций траектории движения была сформирована орбита с высотой в периселении — 12 км.

    21 февраля в 22 часа 13 минут (мск) для обеспечения торможения и схода станции с орбиты была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая проработала 267 секунд. После выключения двигателя станция совершала свободное падение. На высоте около 760 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме с изменением тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости и радиовысотомера. На высоте 20 метров двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги.

    18 августа была включена тормозная двигателная установка, и через 6 минут, в 9 часов 36 минут (мск) станция «Луна-24» совершила мягкую посадку на поверхность Луны в юго-восточном районе Моря Кризисов (Mare Crisium) вблизи кратера Фаренгейт, в нескольких сотнях метров от места посадки станции «Луна-23». Селенографические координаты места прилунения составили: 12°45′ с.ш. и 62°12′ в.д. Через 15 минут после посадки было определено положение станции на лунной поверхности и проверено состояние бортовых систем станции. По команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта. В процессе забора грунта до глубины 120 см использовался режим вращательного бурения, а далее происходила смена способов бурения — с вращательного на ударно-вращательный. Общая глубина шахты составила 225 см. В связи с тем, что бурение производилось с наклоном, общее заглубление в лунную поверхность составило около 2 метров, а фактическая длина колонки составила около 160 см.

    Старт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 19 августа в 8 часов 25 минут (мск). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа.

    22 августа за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. На высоте 15 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 200 км юго-восточнее Сургута. Посадка в Западной Сибири вместо Казахстана была вызвана несвоевременной отсечкой реактивного двигателя возвратной ракеты при старте с Луны. Главным результатом полета станции стала третья и последняя доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта составила 170 грамм.

    * * *

    За восемь лет было осуществлено 11 попыток запуска станций Е-8-5 и Е-8-5М для доставки на Землю лунного грунта. Из них только три полёта закончились полным успехом, в результате чего на Землю было доставлено 326 грамм лунной породы из трех разных мест. Доставленный грунт представляет собой рыхлый разнозернистый материал светло-серого цвета. Анализ грунта проводился в Институте геохимии и аналитической химии АН СССР имени В.И. Вернадского (ГЕОХИ). Исследования показали, что лунный реголит на 50-70 процентов состоит из пылевидного вещества, а более крупные частицы являются фрагментами магматических пород.

    Название КА

    Дата посадки

    Место взятия пробы

    Вес
    «Луна-16» 1970.09.24 Море Изобилия
    Mare Fecunditatis
    101 грамм
    «Луна-20» 1972.02.25 Море Изобилия
    Mare Fecunditatis
    55 грамм
    «Луна-24» 1976.08.22 Море Кризисов
    Mare Crisium
    170 грамм

     

    Сводная таблица полётов станций «Е-8-5» и «Е-8-5М»

           КА Дата и время
    старта
    Дата выхода
    на орбиту Луны
    Дата посадки
    на Луну
           Координаты
    точки посадки
    Дата взлёта
    с Луны
    Дата посадки
    на Землю

    1

    Е-8-5 №402

    1969.06.14
    04:00:47

    Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

    2

    Е-8-5 №401
    Луна-15

    1969.07.13
    02:54:42

    1969.07.17
    10:00

    1969.07.21
    15:52

    ~17°с.ш., ~60°в.д.
    Море Кризисов

    3

    Е-8-5 №403
    Космос−300

    1969.09.23
    14:07:37

    Осталась на орбите Земли из-за отказа СУ блока «Д»

    4

    Е-8-5 №404
    Космос−305

    1969.10.22
    14:09:59

    Не перешла на траекторию полёта к Луне
    из-за неправильной ориентации головного блока

    5

    Е-8-5 №405

    1970.02.06
    04:16:06

    Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

    6

    Е-8-5 №406
    Луна-16

    1970.09.12
    13:25:52

    1970.09.16
    23:42:10

    1970.09.20
    05:18:00

    0°41’ю.ш., 56°18’в.д.
    Море Изобилия

    1970.09.21
    07:43:21

    1970.09.24

    7

    Е-8-5 №407
    Луна-18

    1971.09.02
    13:40:40

    1971.09.07

    1971.09.11
    07:47:17

    3°34’с.ш.,56°30’в.д.
    Море Изобилия

    8

    Е-8-5 №408
    Луна-20

    1972.02.14
    03:27:58

    1972.02.18

    1972.02.21
    19:19:09

    3°32’с.ш.,56°33’в.д.
    Море Изобилия

    1972.02.22
    22:58:00

    1972.02.25

    9

    Е-8-5М №410
    Луна-23

    1974.10.28
    14:30:33

    1974.11.02

    1974.11.06

    12°41’с.ш.,62°17’в.д.
    Море Кризисов

    10

    Е-8-5М №412

    1975.10.16
    14:04:56

    Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

    1:00

    1976.08.22

    Станции третьего поколения
    Е-8, Е-8ЛС, Е-8-5, Е-8-5М

    Конструкция станций серии Е-8 начала прорабатываться в ОКБ-1 ещё в 1960 году. Первоначально речь шла только о станции, которая предназначалась для доставки на Луну подвижного исследовательского, управляемого с Земли, аппарата, который получил название «луноход». Но уже после передачи в марте – апреле 1965 года работ по автоматическим станциям из ОКБ-1 в Конструкторское бюро Машиностроительного завода имени С.А.Лавочкина (МЗЛ), возглавляемое Г.Н.Бабакиным, на базе станции Е-8 были полностью разработаны ещё две модификации: тяжелый искусственный спутник Луны Е-8ЛС и аппарат для доставки на Землю лунного грунта Е-8-5.

    Серия Е-8 — «Луноход»

    Разработкой вопросов создания самоходного лунного аппарата (изделие Л-2) и его мягкой посадки на Луну в ОКБ-1 занимались с начала 1960 года. Для ускорения работ в 1963 году специалисты, занимавшиеся тематикой лунохода, были объединены в специальную группу, которую возглавил М.К.Тихонравов.

    Массу аппарата изначально ограничили 600 килограммами, а поскольку ракета-носитель «Молния» могла доставить на Луну станцию весом максимум 100 кг, в качестве носителя для Е-8 рассматривалась ракета H-II. Она должна была состоять из второй и третьей ступеней более мощной Н-1 и еще одной дополнительной третьей ступени. Такая ракета должна была иметь стартовую массу 560 тонн и выводить на низкую околоземную орбиту порядка 16 т.

    Работа началась с проработки внешнего вида лунохода. Прежде всего, небходимо было выбрать способ передвижения по лунной поверхности — колеса или гусеницы. Чтобы сделать окончательный выбор, нужны были специалисты, которые могли бы, используя опыт конструирования земных машин, создать машину для работы на Луне. Первоначально выбор пал на Научно-исследовательский институт Госкомитета автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения (НАТИ), однако в мае 1963 года НАТИ отказался работать над созданием шасси лунохода в связи с требованием ОКБ-1 уменьшить массу шасси со 120 до 85 — 100 кг. Работы по созданию шасси лунохода были переданы в ленинградский ВНИИ-100 (позже ВНИИТрансМаш), разрабатывавший ходовые части советских танков. Работами по лунной тематике во ВНИИ-100 занялся Александр Леонович Кемурджиан, который в дальнейшем и создал ходовую часть лунохода. При этом вначале ВНИИТрансМаш занимался не созданием конкретной разработки, а исследовательской работой по способу передвижения по Луне.

    В октябре 1963 года проектное задание по теме Е-8 было переработано. Это было вызвано пересмотром проекта ракет серии Н. Н-II по новому проекту могла выводить на низкую околоземную орбиту уже не 16, а 20 тонн, при стартовой массе 700 т.

    Луноходная группа, тем временем, выдала следующие основные технические требования на луноход: масса аппарата — 900 кг, диаметр приборного контейнера — 1800 мм, максимальная скорость передвижения по Луне — 4 км/час, предельное энергопотребление в течение 10 мин — 1 кВт, номинальное энергопотребление — 0.25 кВт.

    3 августа 1964 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №655-268 «О работах по исследованию Луны и космического пространства», в соответствии с которым программе Н1-Л3 (высадке космонавта на Луну) придавалось приоритетное значение. В свете этого постановления были изменены основные задачи аппарата Е-8. Луноход предполагалось использовать для решения следующих задач:

    • Изучение района лунной поверхности в месте предполагаемой посадки первой лунной экспедиции.
    • Выбор посадочно-взлетной площадки для корабля первой лунной экспедиции.
    • Проведение комплексных научных исследований лунной поверхности.
    • Визуальное наблюдение за посадкой и взлетом лунного экспедиционного корабля.
    • Отработка конструкции посадочного устройства и аппаратуры, обеспечивающей мягкую посадку космического аппарата на поверхность Луны.
    • Отработка элементов конструкции и бортовой аппаратуры самоходного аппарата для передвижения космонавтов по поверхности Луны.В конце 1964 года смежники ОКБ-1 по теме Е-8 подтвердили возможность выполнения требований, заложенных в проекте. В ОКБ-1 началась работа над конкретным эскизным проектом. Он был разработан в начале 1965 года. Выбор был остановлен на гусеничном шасси.В связи с передачей в марте-апреле 1965 года всех работ по автоматическим межпланетным станциям Машиностроительному заводу имени С.А.Лавочкина в конце 1965 года все проекты межпланетных станций, разрабатывавшиеся ранее под ракету Н-II, которую продолжали проектировать в ОКБ-1, были переориентированы на запуск ракетой 8К82К («Протон-К») с разгонным блоком Д.Работа над проектом лунохода, получившим индекс 8ЕЛ, продолжалась полным ходом, однако проектанты МЗЛ решили не дорабатывать полученный из ОКБ-1 проект Е-8, а разработать свой вариант. К этому времени станция Е-6М № 13 («Луна-9») передала информацию о характеристиках лунного грунта, который оказался достаточно твердым, а слой пыли — небольшим. Поэтому конструкторы пересмотрели проект шасси, отказавшись от гусениц в пользу восьми ведущих колес.К концу 1967 года была полностью готова вся конструкторская документация по объекту Е-8 (луноход 8ЕЛ и посадочная ступень КТ). Аппарат 8EЛ («луноход») весил 756 кг, имел длину с открытой крышкой солнечной батареи 4.42 м, ширину 2.15 м, высоту 1.92 м. Прошло к этому времени отработку и шасси. Диаметр каждого из восьми ведущих колес по грунтозацепам составлял 510 мм, ширина 200 мм. Колесная база была 170 мм, а ширина колеи 1600 мм. Успешно продвигались работы и над ступенью КТ.

      Луноход 8EЛ состоял из герметичного приборного контейнера и самоходного шасси. В приборном контейнере размещалась вся служебная аппаратура. Контейнер был выполнен в виде горизонтально расположенного конуса диаметром 1 м с двумя сферическими днищами, причем верхнее основание конуса, служащее радиатором для сброса тепла, имело больший диаметр, чем нижнее. На время лунной ночи радиатор закрывалось крышкой. Внутренняя поверхность крышки была покрыта фотоэлементами солнечной батареи, что обеспечивало подзарядку аккумуляторной батареи в течение лунного дня. Площадь солнечной батареи составляла 3,5 кв.м, а вырабатываемая мощность — 180 Вт. В рабочем положении панель солнечной батареи могла располагаться под разными углами, чтобы оптимально использовать энергию Солнца при его различной высоте над лунным горизонтом. Наведение солнечной батареи по азимуту осуществлялось поворотом всего лунохода. В передней части лунохода были установлены 2 телекамеры, в задней части — одна. На верхней части гермоконтейнера устанавливался купол для кругового обзора с помощью телефотометра и остронаправленная антенна.

      Посадочная ракетная ступень КТ представляла собой корректирующе-тормозной модуль, имеющий в своем составе КТДУ-417, аппаратуру управления перелетом и посадкой с исполнительными органами, а также посадочные амортизирующие устройства. Основу силовой 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. К топливным бакам крепились также складывающиеся трапы для съезда лунохода на поверхность Луны («вперед» или «назад», в зависимости от рельефа в месте посадки).

      Типовая схема перелета по трассе Земля — Луна включала две коррекции траектории. Через 4 суток 7 часов после старта Е-8 с помощью двигательной установки ступени КТ выходила на окололунную орбиту с высотой 120 км и периодом обращения 2 часа. Через сутки проводилась первая коррекция для снижения высоты перицентра над выбранной точкой посадки до высоты 20 км, а еще сутки спустя — вторая с целью подправить плоскость подхода аппарата к точке посадки.

      Через 7 суток 16 часов после старта запускалась тормозная двигательная установка, которая снижала скорость практически до 0 на высоте 2.3 км над поверхностью. До высоты 700 м станция опускалась с выключенным двигателем. Далее спуск шел с работающим двигателем до высоты 20 м, а затем основная ДУ ступени КТ отключалась, а запускался двигатель малой тяги. На высоте 1-2 метра двигатель отключался и станция совершала мягкую посадку. Весь спуск от начала торможения занимал примерно 6 минут.

      После прилунения производилось раскрытие двух пар трапов. Телефотометры передавали панораму места посадки. Выбиралось направление съезда лунохода и намечался дальнейший маршрут на ближайшее время. Гарантийный срок активных передвижений лунохода по Луне определялся в 3 месяца.

      Еще на этапе проектных работ началось формирование экипажей для управления луноходами. В составе экипажа предусматривался командир, водитель, бортинженер, штурман и оператор наведения остронаправленной антенны. Отбор кандидатов начался в июне 1966 года и завершился к концу 1968 года. Более подробная информация о ходе набора и о сформированных экипажах приведена в отдельном разделе.
      Первый старт состоялся 19 февраля 1969 года в 9 часов 48 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) с разгонным блоком 11С824 должна была вывести к Луне аппарат Е-8 №201. Однако из-за ошибочных расчетов обтекателя на прочность на 51.4 секунде полета во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя. Обломки головного обтекателя, пролетев вдоль блока Д, третьей и второй ступеней, врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся взрывом на 53-й секунде полета, полностью разрушившим ракету и аппарат.
      Второй старт состоялся 10 ноября 1970 года 17 часов 44 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела на орбиту станцию Е-8 №203. Совершив неполный виток вокруг Земли, разгонный блок вывел станцию на траекторию перелёта к Луне, после чего она получила открытое наименование «Луна-17». 12 и 14 ноября были проведены плановые коррекции траектории перелета. 15 ноября станция вышла на орбиту искусственного спутника Луны высотой 85 х 141 км и периодом обращения 116 минут. 16 ноября были проведены коррекции, в результате которых минимальная высота над поверхностью снизилась до 19 км.

      Нажать для увеличения17 ноября 1970 года в 6 часов 46 минут 50 секунд (мск) станция Е-8 №203 благополучно совершила посадку в Море Дождей в точке с координатами 38°17′ с.ш. 35°00′ з.д. При этом весь спуск от начала торможения занял примерно 6 минут. Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки с помощью телефотометров и развертывание трапов. После анализа окружающей обстановки была выдана команда, и 17 ноября в 09:28 самоходный аппарат аппарат 8ЕЛ №203 массой 756 кг, получивший название «Луноход-1», съехал со ступени КТ на лунный грунт. Он стал пятым подвижным образованием на Луне после Армстронга, Олдрина, Конрада и Бина.

      Три первых месяца помимо изучения лунной поверхности луноход выполнял еще и прикладную программу: в рамках подготовки к готовящемуся пилотируемому полёту он отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести луноход к посадочной ступени КТ. Это удалось. 18 января «Луноход-1» вернулся на место своей посадки. После этого аппарат пошел на север, продолжая научную программу. 20 февраля 1971 года, по окончании 4 лунного дня, ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной трехмесячной программы работ лунохода. Однако, так как ресурс лунохода превысил проектный, группа управления вместе с учеными начала разработку дополнительной программы работ на следующий лунный день, затем еще на следующий, и еще… В итоге луноход в три раза перекрыл свой гарантированный ресурс.

      Однако, он был все же не бесконечен. До 18 июня 1971 года (конец восьмого лунного дня) во всех сообщениях ТАСС говорилось, что состоянии служебных систем аппарата «нормальное», после восьмой ночи «нормальное» сменилось «удовлетворительным».Последний сеанс с луноходом завершился 14 сентября 1971 года в 16:05 мск. 15 сентября, при наступлении одиннадцатой лунной ночи, ТАСС сообщил, что температура внутри герметичного контейнера лунохода стала падать, так как исчерпался ресурс изотопного источника тепла в системе ночного подогрева. 30 сентября в месте стоянки лунохода наступил 12 лунный день, но аппарат так на связь и не вышел. Все попытки войти с ним в контакт были прекращены 4 октября 1971 года.

      Пройденный Луноходом-1 путь по лунным дням
      Лунный день Пройденное расстояние
      1-й день
      (17.11.1970 — 24.11.1970)
         197 метров
      2-й день
      (08.12.1970 — 23.12.1970)
      1 522 метров
      3-й день
      (07.01.1971 — 21.01.1971)
      1 936 метров
      4-й день
      (07.02.1971 — 20.02.1971)
      1 573 метров
      5-й день
      (07.03.1971 — 20.03.1971)
      2 004 метров
      6-й день
      (06.04.1971- 20.04.1971)
      1 029 метров
      7-й день
      (06.05.1971 — 20.05.1971)
         197 метров
      8-й день
      (04.06.1971 — 11.06.1971)
      1 560 метров
      9-й день
      (03.07.1971 — 17.07.1971)
         219 метров
      10-й день
      (02.08.1971 -16.08.1971)
         215 метров
      11-й день
      (31.08.1971 — 15.09.1971)
           88 метров

      Суммарная длительность активного функционирования самоходного аппарата «Луноход-1» составила 301 сутки 06 часов 37 минут. За это время была обследована площадь в 80000 м2, с помощью его телесистем получено свыше 20000 снимков поверхности и более 200 панорам, в 537 точках поверхности определялись физико-механические свойства поверхностного слоя лунного грунта, а в 25 точках был проведен его химический анализ. Было пройдено расстояние в 10 км 540 м, при этом максимальная скорость движения составила 2 км/час. Лазерная локация с Земли установленного на луноходе французского отражателя позволила измерить расстояние от Земли до Луны с точностью до 3 м.
      Третий старт состоялся 8 января 1973 года в 09:55 мск. Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8 №204, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-21». 9 января была выполнена одна коррекция траектории полёта, вторая не понадобилась. 12 января станция вышла на орбиту спутника Луны высотой 90 х 110 км, наклонением 60° и периодом 118 мин. 13 и 14 января были проведены две коррекции орбиты, в результате которых минимальная высота над поверхностью Луны снизилась до 16 км.

      16 января 1973 года в 1 час 35 минут (мск) станция Е-8 №204 благополучно совершила посадку в Море Ясности в точке с координатами 25°51’с.ш. и 30°27′ в.д. (всего в 172 км к югу за месяц до нее сел американский корабль «Аполлон-17»). Посадка станции Е-8 №204 произошла всего в 3 метрах от края кратера. 16 января 1973 года в 4 часа 14 минут (мск) самоходный аппарат аппарат 8ЕЛ №204 массой 840 кг, получивший название «Луноход-2» съехал со ступени КТ. Съехал прямо в кратер, который при первом осмотре местности просто не заметили, однако, к счастью, аппарат не перевернулся.

      Нажать для увеличенияВторой луноход не был точной копией предыдущего. Прежде всего, конструкторы прислушались к пожеланиям экипажей и сделали третью верхнюю телекамеру, расположенную на уровне роста человека. Это существенно улучшило обзор. Изменился и приборный состав лунохода.

      При посадке аппарата вышла из строя навигационная система лунохода, в результате чего возросла нагрузка на штурманов экипажа. Им приходилось ориентироваться по окружающей обстановке и Солнцу. Положение же корпуса определялось косвенным путем по загрузкам на колесах. Несмотря на отказ навигационной системы, «Луноход-2» оказался быстрее своего предшественника. Сеансы связи с ним длились порой более 11 часов. Сказывался и опыт экипажей, и верхняя третья телекамера. В сложных для проходимости местах можно было сделать стереоскопические панорамы с помощью телефотометров, установленных с каждой стороны лунохода, попарно. Поэтому пройденное расстояние за лунный день доходило до 16,5 км.

      12 февраля 1973 года луноход достиг ближайшего выступа береговой линии Залива Лемонье (холмы Встречные). Затем он исследовал предгорья гор Тавр, обследовал крупный кратер (диаметр 2 км). 14 марта луноход вернулся в морскую зону и направился к разлому Прямой (длина 16 км, ширина 300 м). 11 апреля он подходил до расстояния 50 м от края разлома, 13 — 18 апреля луноход обогнул разлом с юга и вышел на его восточную границу. Последнее сообщение ТАСС о движении аппарата было датировано 9 мая. Говорилось, что луноход начал движение от разлома Прямой на восток к мысу Дальний.

      Судя по всему, в этом направлении было пройдено лишь около 800 м. После этого луноход въехал в кратер, на стенке которого находился еще один, вторичный, маленький. Чтобы выбраться из кратера оператор-водитель принял вместе с экипажем решение сдать луноход назад. Но так как солнечная панель была откинута, при движении назад крышка солнечной панели зацепилась за стенку этого вторичного кратера, который был невидим (камеры смотрели только вперед). На солнечную панель попала лунная пыль. После того, как луноход выбрался из кратера, панель было решено закрыть, чтобы стряхнуть пыль. Однако лунная пыль стряхивается очень плохо. В результата из-за попадания пыли на солнечную батарею упал зарядный ток, а из-за того, что часть пыли стряслась на радиатор, нарушился тепловой режим. Все попытки спасти аппарат закончились ничем. В последний раз телеметрическая информация была принята с «Лунохода-2» 10 мая 1973 года. 3 июня 1973 года было передано сообщение ТАСС о завершении работ с луноходом. Тем не менее «Луноход-2» все же смог превысить отпущенные ему ресурсом три месяца.

      Пройденный «Луноходом-2» путь по лунным дням
      Лунный день Пройденное расстояние
      (Примерные значения связаны
      с отказавшей навигационной системой
      )
      1-й день
      (16.01.1973 — 24.01.1973)
         1 148 метров
      2-й день
      (07.02.1973 — 22.02.1973)
         9 919 метров
      3-й день
      (09.03.1973 — 23.03.1973)
      ∼16 533 метров
      4-й день
      (08.04.1973 — 23.04.1973)
       ∼8 600 метров
      5-й день
      (07.05.1973 — 09.05.1973)
          ∼800 метров

      За 4 месяца аппарат проехал по Луне 36 км 200 м, проводя изучение местности в кратере Лемонье на восточном берегу Моря Ясности. При движении аппарата по поверхности Луны проводились исследования физико-химических и магнитных свойств лунного грунта. Было получено 93 панорамы, из них 18 стереопанорам при перемещении лунохода на 30-100 см, а также более 80 000 телеснимков, передававшихся каждые 3 секунды, с изображением небольших участков вдоль трассы. Лазерная локация с Земли установленного на луноходе отражателя дала высокоточные определения параметров орбиты Луны.

      11 декабря 1993 года «Луноход-2» вместе с посадочной ступенью КТ станции «Луна-21» фирмой Lavochkin Association был выставлен на аукционе «Сотбис». При заявленной начальной цене 5 000 долларов первый луноход был продан за 68 500 долларов. Покупателем уникального «транспортного средства» стал будущий космический турист Ричард Гэрриот, сын американского астронавта Оуэна Гэрриота [при этом в каталоге аукциона Sotheby лот 68A был ошибочно обозначен как «Луна-17»/«Луноход-1].
      Нажать для увеличенияВ 1975 году в КБ МЗЛ был изготовлен очередной луноход — 8ЕЛ №205. Аппарат стал новым шагом вперед по сравнению со своими предшественниками. Еще совершенной стала телевизионная система лунохода — она была стереоскопической: разработчики обеспечили одновременную передачу с двух телекамер сразу. Телевизионная стереопара стояла в поворотном гермоблоке, который значительно расширял возможности обзора. Теперь аппарату было достаточно повернуть стоящий на выносной штанге гермоблок, а не разворачиваться целиком для обзора местности. Аппарат 8ЕЛ №205 был полностью укомплектован научным оборудованием, прошел весь цикл наземных испытаний и был подготовлен к экспедиции на Луну. Запуск станции Е8 №205 планировался на 1977 год под названием «Луна-25». Но в связи с изменившимся отношением к лунной программе со стороны руководства МЗЛ вместо Луны луноход 8ЕЛ №205, который можно назвать «Луноход-3», попал в музей НПО имени Лавочкнна, где он и находится по сей день.

    Сводная таблица полётов станций «Е-8» («Луноход»)

           КА Дата и время
    старта
    Дата посадки
    на Луну
    Координаты точки
    посадки

    1

    Е-8 №201

    1969.02.19
    06:48:15

    Из-за разрушения обтекателя
    ракета взорвалась на 53-й секунде.

    2

    Е-8 №203
    «Луна-17»

    1970.11.10
    14:44:01

    1970.11.17
    03:46:50

    38°17′ с.ш., 35°00′ з.д.
    Море Дождей

    3

    Е-8 №204
    «Луна-21»

    1973.01.08
    06:55:38

    1973.01.15
    22:35:??

    25°51′ с.ш., 30°27′ з.д.
    Море Ясности

    4

    Е-8 №205

    Запуск планировался
    на 1977 год

    После отмены запуска луноход 8ЕЛ №205
    был передан в музей НПО имени Лавочкнна.

    Наверх

     

    Серия Е-8ЛС — тяжелый спутник Луны

    На базе станции Е-8 был разработан тяжелый искусственный спутник Луны Е-8ЛС, предназначавшийся для телесъемки с высоким разрешением предполагаемых районов посадки сначала лунохода, а потом и лунной кабины. При этом для снижения затрат при разработке были максимально использованы конструктивные узлы и агрегаты лунохода и посадочной ступени.

    Нажать для увеличенияС посадочной ступени КТ были сняты трапы для съезда лунохода и доплеровская аппаратура. Навесные отсеки были сделаны неотделяемыми. В качестве приборного отсека был использован корпус лунохода без шасси и радиоизотопного генератора. Вследствие изменения условий освещенности на орбите по сравнению с поверхностью Луны радиатор-охладитель был перемещен с верхнего дна приборного отсека на боковую поверхность. На освободившееся место были установлены дополнительные фотоэлементы солнечной батареи, в результате чего максимальная мощность СБ вместе с основной поворотной панелью составила 240 Вт. Она же служила радиатором-нагревателем.

    Для получения изображений лунной поверхности на борту аппарата были установлены две оптико-механические телевизионные камеры, аналогичные телекамерам, установленным на луноходах и посадочных платформах КТ, но доработанные для условий полета по орбите. В результате доработки сканирование осуществлялось только в одной плоскости, перпендикулярной направлению движения КА (строчная развертка). Развертка в другой плоскости осуществлялась за счет движения самого аппарата (кадровая развертка). Скорость сканирования составляла 4 строки в секунду, а угол зрения по строке был увеличен до 185°.

    Программой полета предусматривался выход аппарата на круговую селеноцентрическую орбиту высотой 140 км. После коррекции планировалось сформировать орбиту с высотой периселения 16 км, с которой должна была проводятся съемка и альтиметрирование лунной поверхности. После завершения этих экспериментов аппарат должен был переводиться на круговую селеноцентрическую орбиту высотой около 100 км для продолжения научных исследований, включая изучение гравитационного поля Луны. Срок активного существования определялся в три месяца. Общая масса станции после выхода на селеноцентрическую орбиту составила 4100 кг вместе с модулем КТ, причем весь полет по орбите совершался вместе с этой ступенью.
    Первый старт состоялся 28 сентября 1971 года в 13 часов 00 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8ЛС №202, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-19». На трассе перелета к Луне 29 сентября и 1 октября были проведены коррекции траектории. В результате торможения с помощью КТДУ 3 октября 1971 года автоматическая станция Е-8ЛС №202 вышла на орбиту искусственного спутника Луны, близкую к расчетной: высота в апоселении 141,2 км, высота в периселении 133,9 км, наклонение орбиты 40,5°, период орбиты 2 часа 1 минута 28 секунд.

    Нажать для увеличенияВ состав научного оборудования станции входили:

    • патрульный дозиметр РВ-2НЛС для контроля радиационной обстановки, а также для изучения различных характеристик солнечных и галактических космических лучей малых энергий;
    • автоматическая радиометрическая лаборатория АРЛ для определения интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунных пород; — магнитометр СГ-59М для изучения магнитного поля Луны с датчиками, установленными на штанге длиной около двух метров;
    • аппаратура СИМ-РМЧ для определения плотности метеорного вещества в космическом пространстве.6 октября 1971 года была проведена коррекция с целью понижения перицентра орбиты до 16 км. Коррекция проводилась над невидимой стороной Луны. Из-за отказа системы управления — не проходили управляющие сигналы с датчиков команд (углов) гиростабилизированной платформы в автомат стабилизации — аппарат не развернулся в заданное для проведения коррекции положение. В результате включения двигателя сформировалась нерасчетная орбита с высотой периселения 126 км вместо 16 км. Как следствие нештатной ситуации картографирование и альтиметрирование лунной поверхности были отменены, а программа работы на лунной орбите скорректирована.Съемка отдельных районов лунной поверхности осуществлялась в режиме закрутки, что приводило к смазу изображений. Всего было проведено 12 сеансов съемки и получен 41 снимок лунной поверхности. Для изучения гравитационного поля Луны было проведено 23 цикла гравитационных измерений, при этом длительность цикла составляла от 4 до 14 суток.Для предотвращения быстрого понижения перицентра, которое могло привести к падению аппарата на Луну, 26 и 28 сентября 1971 года было проведено два кратковременных (по 8 секунд) включения КТДУ. После этого параметры орбиты стали иметь следующие значения: максимальная высота — 385 км, минимальная высота — 77 км, наклонение — 40°41′, период обращения — 2 часа 11 минут.21 октября 1972 года в конце срока активного существования, длившегося 13 месяцев вместо 3 запланированных, было проведено еще два пробных включения двигательной установки, которые показали ее работоспособность. Связь со станцией прекратилась 1 ноября 1972 года.
      Второй старт состоялся 29 мая 1974 года в 11 часов 56 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела на орбиту станцию Е-8ЛС №220, которая после успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-22». На трассе перелета к Луне 30 мая была проведена коррекция траектории. В результате торможения с помощью КТДУ 2 июня 1974 года станция Е-8ЛС №220 вышла на орбиту искусственного спутника Луны, близкую к расчетной.

      В состав научного оборудования станции входили:

    • патрульный дозиметр РВ-2Н-1 с автономным записывающим устройством для контроля радиационной обстановки, а также для изучения различных характеристик солнечных и галактических космических лучей малых энергий;
    • автоматическая радиометрическая лаборатория АРЛ-М для определения интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунных пород;
    • магнитометр СГ-70 для изучения магнитного поля Луны с датчиками, установленными на немагнитной штанге длиной около двух метров;
    • аппаратура СИМ-РМЧ для определения плотности метеорного вещества в космическом пространстве;
    • прибор АКР-1 для регистрации низкочастотного космического радиоизлучения в диапазоне частот 50 кГц — 1 МГц.
    • восемь однотипных пар трения с использованием материалов из сплавов АМГ6 и Д16Т с различными видами твердых смазочных покрытий;
    • 12 типов покрытий с различными отражающими свойствами.С целью проведения детальной телевизионной съемки выбранных районов лунной поверхности 9 июня 1974 года была осуществлена коррекция траектории, в результате чего станция перешла на эллиптическую орбиту с максимальной высотой над поверхностью Луны (в апоцентре) — 244 км и минимальной высотой (в перицентре) — 25 км. Было проведено четыре сеанса картографирования поверхности Луны. Запланированный пятый сеанс был отменен в связи со значительным понижением перицентра орбиты, при этом все полученные телевизионные панорамы отличались высоким разрешением и хорошим качеством.13 июня 1974 года была проведена коррекция для повышения орбиты, в результате чего высота апоселения выросла до 299 км, а периселения до 181 км. Период орбиты 2 часа 11 минут 34 секунды. На этой орбите проводились гравитационные, научные и инженерно-технические исследования. Для уточнения модели гравитационного поля Луны 11 ноября 1974 года станция была переведена на орбиту с параметрами: максимальная высота над поверхностью Луны — 1437 км, минимальная высота — 171 км, наклонение к плоскости лунного экватора — 19° 33′, период обращения — 3 часа 12 минут.Общее время активного существования станции «Луна-22» составило 18 месяцев вместо 3 запланированных. Связь со станцией прекратилась в ноябре 1975 года.

      Сводная таблица полётов станций «Е-8ЛС»

             КА Дата и время
      старта
      Дата выхода на
      орбиту Луны
      Дата падения
      на Луну
      Координаты точки
      падения

      1

      Е-8ЛС №202
      «Луна-19»

      1971.09.28
      10:00:22

      1971.10.03

      ?

      ?

      2

      Е-8ЛС №220
      «Луна-22»

      1974.05.29
      08:56:51

      1974.06.02

      ?

      ?

      Наверх

       

      Серия Е-8-5 и Е-8-5М — аппарат для доставки лунного грунта

      Еще одной модификацией аппарата Е-8, разработанной полностью в КБ МЗЛ под руководством Георгия Николаевича Бабакина, но получившей старое, «королевское» обозначение, стала станция Е-8-5, предназначенная для доставки на Землю образцов лунного грунта. Станция состояла из посадочного корректирующе-тормозного модуля, возвратной ракеты и спасаемого аппарата. Масса станции при старте с околоземной орбиты составляла 5725 кг, при посадке на Луну — 1880 кг, стартовая масса возвратной ракеты — 512 кг.

      Нажать для увеличенияОснову конструкции посадочного модуля составляли четыре сферических топливных бака, соединенных между собой циллиндрическими проставками, две из которых выполняли роль приборных отсеков для для размещения аппаратуры системы управления. Кроме того, для размещения бортовой аппаратуры дополнительно был разработан новый приборный отсек, имеющий форму тора. Этот приборный отсек служил также стартовой площадкой для возвратной ракеты. На посадочном модуле было установлено грунтозаборное устройство (ГЗУ), которое состояло из бурового станка, механизма выноса ГЗУ (штанги, на которой был укреплен буровой станок), и приводов, перемещающих штангу в вертикальной и горизонтальной плоскостях (по азимуту и углу места). Для выбора места бурения на посадочной платформе были установлены два телефотометра, аналогичные установленным на «Луноходе». Для освещения зоны работы ГЗУ параллельно телефотометрам были установлены светильники. При модификации посадочного модуля, первоначально разработанного для станции Е-8, из его состава были исключены трапы для съезда с посадочной платформы лунохода и остронаправленная антенна.

      Нажать для увеличенияВозвратная ракета представляла собой ракетный блок с однокамерным жидкостным реактивным двигателем тягой 1850 кг и системой из трех сферических баков с компонентами топлива (тетроксид азота и несимметричный диметилгидразин) и вытеснительной системой подачи топлива. Диаметр центрального бака 67 см, диаметр каждого из периферийных баков 53 см. Для стабилизации возвратной ракеты на активном участке служили рулевые сопла общей тягой 70 кг. На центральном баке был укреплен цилиндрический приборный отсек диаметром 56 см, внутри которого устанавливались электронные счетно-решающие и гироскопические приборы системы управления ракетой, приборы бортового радиокомплекса с телеметрической системой, аккумуляторные батареи и приборы бортовой автоматики. В состав системы управления, обеспечивавшей построение и запоминание системы координат в момент старта, стабилизацию аппарата при работе двигательной установки, входили курсовой гироприбор, состоящий из двух свободных гироскопов, гироскопический интегратор продольных ускорений, автомат стабилизации и автомат отключения двигателя. В качестве исполнительных органов системы стабилизации на активном участке использовались рулевые сопла двигательной установки. На внешней поверхности приборного отсека возвратной ракеты были установлены четыре штыревые приемно-передающие антенны.

      В верхней части приборного отсека с помощью металлических стяжных лент крепился спасаемый аппарат сферической формы диаметром 50 см и массой 36 кг, который отделяется от ракеты по радиокоманде с Земли. На внешнюю поверхность спасаемого аппарата было нанесено теплозащитное покрытие из асботекстолитового наружного слоя и наполнителя из стеклотекстолитовых сот, предохраняющее аппарат с установленным внутри него оборудованием от воздействия высоких температур при входе в атмосферу Земли.

      Внутренний объем возвращаемого аппарата был разделен на три изолированных отсека. В первом размещались радиопеленгационные передатчики УКВ-диапазона (121,5 и 114,167МГц), обеспечивающие возможность обнаружения возвращаемого аппарата при спуске на парашюте на Землю, серебряно-цинковая аккумуляторная батарея емкостью, элементы автоматики и программно-временное устройство, управляющее вводом в действие парашютной системы. Во втором отсеке размещались в сложенном виде парашют, четыре упругие антенны пеленгационных передатчиков, два наполненных газом эластичных баллона, обеспечивающих необходимое положение возвращаемого аппарата на поверхности Земли после посадки. Площадь купола тормозного парашюта составляла 1,5 м2, основного парашюта — 10 м2. Третьим отсеком являлся цилиндрический контейнер для образцов грунта, взятого с поверхности Луны. В контейнере с одной стороны было приемное отверстие, герметично закрываемое специальной крышкой после помещения в него лунной породы.
      Схема полета станции от момента старта с Земли и до посадки на Луну полностью повторяла схему полета станций с самоходными аппаратами за исключением того, что существовали очень жесткие ограничения по выбору мест посадки (в техническом задании была задана точность посадки ±5 км). Эти ограничения диктовались ограничением на массу возвратной ракеты, которую РН «Протон-К» могла доставить на поверхность Луны — не более 520 кг. Этого веса было недостаточно для размещения на возвратной ракеты запасов топлива для проведения коррекций траектории. В связи с этим было решено осуществлять посадку в строго ограниченный район восточной части экваториальной зоны Луны — в этом случае вертикальный старт с Луны (в строго заданное время) обеспечивал попадание на Землю без коррекций траектории.

      После забора грунта и определения с помощью маятниковой системы направления местной лунной вертикали в заданное время возвратная ракета стартовала с поверхности Луны строго вертикально (допустимое первоначальное отклонение продольной оси аппарата не должно было превышать 25°). В процессе работы двигателя строго выдерживалось направление вектора скорости по лунной вертикали. При достижении заданной скорости (около 2700 м/с) производилась отсечка двигателя. Неточность в выдаче команды на отсечку двигателя приводила к смещению точки приземления спасаемого аппарата. После окончания работы двигателя весь блок двигательной установки отделялся от ракеты. Весь обратный перелет до Земли, длившийся ~84 часа, возвратная ракета проводила в неориентируемом состоянии с закруткой вокруг любой из осей для равномерного прогрева аппарата от Солнца.

      Примерно за 8 часов до входа в атмосферу по команде с Земли производилось отделение спасаемого аппарата с образцами грунта от возвратной ракеты. Спасаемый аппарат входил в атмосферу со скоростью ~11 км/с и совершал баллистический спуск. В процессе аэродинамического торможения перегрузки достигали 315 единиц. При снижении вертикальной скорости до ~300 м/с на высоте 15 км вводилась в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершал мягкую посадку.
      Первый старт состоялся 14 июня 1969 года в 7 часов 00 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5 №402, но из-за ошибки в схеме не прошли команды системы управления на подготовку и запуск двигательной установки разгонного блока «Д», который должен был обеспечить довыведение головного блока на промежуточную орбиту.
      Второй старт состоялся 13 июля 1969 года в 5 часов 54 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №401 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-15». На трассе перелета к Луне 14 июля была проведена коррекция траектории. 17 июля 1969 года над обратной стороной Луны для уменьшения скорости движения была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на окололунную орбиту.

      После проведения 19 и 20 июля двух коррекций траектории была сформирована орбита с параметрами: высота в апоселении — 110 км, высота в периселении — 16 км, наклонение 127°, период орбиты — 1 час 54 минуты. 21 июля 1969 года в 18 часов 46 минут 43 секунды (мск), после 52 витков по орбите, была включена двигательная установка для схода с орбиты и посадки в южной части Моря Кризисов. Масса станции после сброса навесных отсеков составляла ~ 3 700 кг, посадочный вес станции составлял 1 880 кг.

      Первый этап снижения с помощью двигателя большой тяги должен был завершиться через 267 секунд работы двигателя на высоте от 1 750 до 1 850 метров. Однако сигнал с космического аппарата внезапно пропал на 237-й секунде снижения в 18 часов 50 минут 40 секунд (мск), когда станция находилась на высоте ~5 км. По поступавшей телеметрии параметры бортовых систем аппарата на момент пропадания сигнала были в норме. Возможной причиной аварии мог быть удар станции о «гору» (гряда Терьмер), что возможно, если допустить ошибку в определении положении КА, на момент прохождения команды запуска двигателя, примерно на 15 км в сторону от расчитанной трассы.
      Третий старт состоялся 23 сентября 1969 года в 17 часов 07 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела станцию Е-8-5 №403 на промежуточную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 189 км, перигей — 184 км, наклонение — 51°50′. На пассивном участке полета вследствие незакрытия разделительного клапана в магистрали произошло истекание окислителя из топливного бака разгонного блока «Д». Возникший из-за этого возмущающий момент парировался исполнительными органами системы обеспечения запуска, что привело к израсходованию рабочего тела. В результате второе включение двигательной установки разгонного блока «Д» для перехода на траекторию полета к Луне не прошло, после чего по аварийному сигналу «Аварийное выключение двигателя» произошло отделение станции от разгонного блока. Чтобы скрыть неудачу с выполнением задачи полёта оставшаяся на орбите Земли станция Е-8-5 №403 получила название «Космос-300». На 67-м витке по командам с Земли с помощью ДУ станции было проведено торможение и затопление космического аппарата в акватории Тихого океана.
      Четвертый старт состоялся 20 октября 1969 года в 17 часов 09 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) успешно вывела станцию Е-8-5 №404 на промежуточную околоземную орбиту с параметрами: апогей — 208 км, перигей — 182 км, наклонение — 51°40′. Из-за отказа одного из блоков радиокомплекса обратные развороты головного блока (РБ и станция Е-8-5 №404) были проведены со значительной ошибкой, в результате к моменту второго включения двигательной установки разгонного блока «Д» головной блок был неправильно сориентирован в пространстве, и после отработки разгонного импульса станция и разгонный блок вместо выхода на траекторию полёта к Луне вошли в плотные слои атмосферу над акваторией Тихого океана. Как и в предыдущем случае оставшаяся на орбите Земли станция Е-8-5 №404 получила название «Космос-305».
      Пятый старт состоялся 6 февраля 1970 года в 7 часов 16 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5 №405, однако при запуске двигательной установки второй ступени из-за отказа сигнализатора давления в камере сгорания одного из двигателей прошла команда на их отключение, и станция не вышла орбиту.
      Шестой старт состоялся 12 сентября 1970 года в 16 часов 25 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №406 на околоземную опорную орбиту с параметрами: максимальная высота над поверхностью Земли — 212,2 км, наклонение — 51°36′. Через 70 мин после старта по сигналу бортового программно-временного устройства второй раз включился двигатель блока Д, который сообщил станции необходимое приращение скорости для выхода на траекторию полёта к Луне. После успешного выполнения этого маневра станция получила название «Луна-16». На трассе перелета к Луне 14 сентября была проведена коррекция траектории, вторая запланированная коррекция не проводилась. 17 сентября 1970 года в 2 часа 38 минут 14 секунд (мск) для уменьшения скорости движения была включена тормозная двигательная установка, отработавшая 236 секунд, в результате чего станция перешла на селеноцентрическую орбиту с высотой в апоселении 118,6 км, в периселении 102,6 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 70° и периодом орбиты 1 час 58 минут 53 секунды. После проведения 18 и 19 сентября двух коррекций траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 11,86 км.

      20 сентября в 8 часов 12 минут (мск) на высоте 13,28 км была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая обеспечила торможение и сход станции с орбиты. На высоте 2,45 км двигатель большой тяги был отключен, и в течение 43 секунд станция совершала свободное падение. На высоте 600 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме регулируемой тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости ДА-018 и радиовысотомера «Вега». На высоте 20 метров скорость станции снизилась примерно до 2 м/сек. На этой высоте двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги. На высоте около 2 метров по команде от гамма-высотомера «Квант» они также были выключены.

      20 сентября 1970 года в 8 часов 18 минут (мск) станция «Луна-16» совершила мягкую посадку на поверхность Луны в районе Моря Изобилия (Mare Fecunditatis), в 100 км западнее кратера Уэбб (Webb). Вертикальная скорость аппарата в момент касания поверхности составила 4,8 м/с. Селенографические координаты места прилунения — 0°41′ ю.ш. и 56°18′ в.д., отклонение от расчетной точки посадки составило 1,5 км. Масса станции при посадке на Луну составила 1880 кг. После посадки с помощью телефотометров были предприняты попытки получить изображения места бурения. Было осуществлено три включения телефотометров. Из-за недостаточной освещенности лунной поверхности изображения места бурения получено не было (на двух изображениях была видна Земля в виде светлого пятна). Через 45 минут после посадки по команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта, включая бурение грунта до глубины 350 мм. Взятые образцы грунта были помещены в спасаемый аппарат на возвратной ракете и загерметизированы.

      Старт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 21 сентября в 10 часов 43 минуты (мск) (через 26 часов 25 минут после посадки). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа. Посадочная ступень оставалась на поверхности Луны в работоспособном состоянии и некоторое время продолжала передавать данные о темпереатуре лунной поверхности и радиационной обстановке.

      24 сентября за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. Скорость входа в атмосферу составила 10950 м/с, а максимальные перегрузки, действующие на спускаемый аппарат в процессе аэродинамического торможения, достигали 315 единиц. При снижении вертикальной скорости до 250 м/с на высоте 14,5 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 80 км юго-восточнее Джезказгана. Главным результатом полета станции стала первая в мире доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта (сыпучего реголита) составила 101 грамм.
      Седьмой старт состоялся 2 сентября 1971 года в 16 часов 40 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №407 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне станция получила название «Луна-18». На трассе перелета к Луне 4 и 6 сентября были выполнены коррекции траектории. 7 сентября 1971 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на окололунную орбиту. Однако из-за методической ошибки включение тормозной двигательной установки прошло на 15 секунд раньше расчетного времени, в результате чего параметры орбиты сильно отличались от расчетных.

      После проведения 19 и 20 июля двух коррекций траектории была сформирована орбита с параметрами: высота в апоселении — 110 км, высота в периселении — 16 км, наклонение 127°, период орбиты — 1 час 54 минуты. 21 июля 1969 года в 18 часов 46 минут 43 секунды (мск) была включена двигательная установка для схода с орбиты и посадки в южной части Моря Кризисов. Масса станции после сброса навесных отсеков составляла ~ 3 700 кг, посадочный вес станции составлял 1 880 кг.

      С целью экономии топлива было принято решение ограничиться одной (вместо обычных двух) коррекцией орбиты, которая была проведена вне зоны радиовидимости. В результате включения двигателя была сформирована орбита с параметрами (в скобках — заданные значения): высота в апоселении 180,3 км (123,9 км), высота в периселении 93,4 км (16,9 км). Причиной такой ошибки была заниженная примерно в 40 раз эффективность одного из двигателей стабилизации, в который не поступал окислитель, и тяга которого образовывалась лишь за счет истечения горючего, в результате программный угол тангажа был в два раза меньше заданного. С целью формирования посадочной орбиты была проведена вторая коррекция траектории, на этот раз в зоне радиовидимости.

      11 сентября 1971 года после 54 витков была включена двигательная установка для схода с орбиты. Однако в результате ненормальной работы двигателя стабилизации получился перерасход горючего, и при проведении второго торможения (с высоты 600 метров) упала эффективность двигателей стабилизации по всем трем каналам. В результате, угол крена станции стал на 10° меньше расчетной величины, что повлекло за собой нерасчетные аварийные условия спуска на поверхность Луны. Связь со станцией прервалась11 сентября 1971 года в 10 часов 47 минут 16,5 секунд, очевидно в момент падения станции на лунную поверхность. По расчетам «Луна-18» достигла поверхности Луны в районе материка, окружающего Море Изобилия (Mare Fecunditatis), в точке с селенографическими координатами 3°34′ с. ш. и 56°30′ в. д.
      Восьмой старт состоялся 14 февраля 1972 года в 6 часов 27 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5 №408 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-20». На трассе перелета к Луне 15 февраля была проведена коррекция траектории. 18 февраля 1972 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту с высотой над поверхностью Луны 100 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 65° и периодом орбиты 1 час 58 минут. После проведения 19 августа одной коррекции траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 21 км.

      21 февраля в 22 часа 13 минут (мск) для обеспечения торможения и схода станции с орбиты была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая проработала 267 секунд. После выключения двигателя станция совершала свободное падение. На высоте около 760 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме с изменением тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости и радиовысотомера. На высоте 20 метров двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги.

      21 февраля 1972 года в 22 часа 19 минут (мск) станция «Луна-20» совершила мягкую посадку на поверхность Луны на материковом участке вблизи кратера Амегино в районе, примыкающем к северо-восточной оконечности Моря Изобилия (Mare Fecunditatis), примерно в 120 км от места падения станции «Луна-18». Селенографические координаты места прилунения составили: 3°32′ с.ш. и 56°33′ в.д. После посадки было определено положение станции на лунной поверхности, а с помощью телефотометров получены изображения лунной поверхности, по которым было выбрано место взятия образцов лунной породы. По команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта. Взятые образцы грунта были помещены в спасаемый аппарат на возвратной ракете и загерметизированы. После окончания перегрузки грунта в спасаемый аппарат с помощью телефотометра было повторно получено изображение место взятия проб грунта.

      Нажать для увеличенияСтарт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 23 февраля в 1 час 58 минут (мск). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа.

      25 февраля за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. На высоте 15 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 40 км северо-западнее Джезказгана. Главным результатом полета станции стала вторая доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта составила 55 грамм.
      В начале 70-х годов была проведена модификация станции Е-8-5, получившая обозначение Е-8-5М. На посадочную ступень было установлено новое буровое грунтозаборное устройство (ГЗУ) ЛБ09 с максимальной глубиной бурения 2,3 метра. ГЗУ состояло из буровой головки, буровой штанги с колонкой и механизмом забора грунта, механизма подачи буровой головки, механизма перегрузки керна и контейнера для укладки керна. В процессе бурения грунт поступал во внутреннюю полость штанги, где была расположена гибкая трубка — грунтонос и механизм, который подхватывал грунт и удерживал его в виде столбика на протяжении всего процесса бурения. По окончании бурения грунтонос с грунтом извлекался из внутренней полости штанги и наматывался на барабан, размещенный в специальном контейнере. Затем этот контейнер помещался в герметизируемую капсулу спасаемого аппарата возвратной ракеты. В связи с жесткой установкой ГЗУ на корпусе посадочной ступени из состава аппаратуры были исключены телефотометры и светильники. Кроме того, заправка водой системы обеспечения теплового режима торового приборного отсека посадочной ступени была уменьшена в три раза и был снят высотомер малых высот «Квант». Конструкция возвратной ракеты и спасаемого аппарата остались без изменения за исключением герметизируемой капсулы для размещения грунта, чей диаметр был увеличен с 68 до 100 мм.
      Девятый старт состоялся 28 октября 1974 года в 17 часов 30 минут (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5М №410 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-23». 2 ноября 1972 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту. После проведения 4 и 5 ноября двух коррекций траектории была сформирована орбита с высотой в периселении — 16,3 км.

      6 ноября 1974 года включена тормозная двигателная установка (двигатель большой тяги), которая обеспечила торможение и сход станции с орбиты. На высоте 2280 метров двигатель большой тяги был отключен, после чего был задействован доплеровский измеритель скорости ДА-018, который обеспечивал измерение скорости и дальности. Однако на высоте 400 — 600 метров не произошло переключение на второй диапазон измерений (для управления двигателем в режиме регулируемой тяги). В результате измерение высоты полета прекратилось на высоте 130 метров, вследствии чего вертикальная скорость в момент посадки более чем вдвое превысила допустимую: 11 м/с вместо 5 м/с. Тем не менее станция «Луна-23» совершила мягкую посадку на западном крае Моря Кризисов (Mare Crisium) на площадку с углом наклона 10 — 15°. Селенографические координаты места прилунения составили: 12°41′ с.ш. и 62°17′ в.д. При анализе телеметрической информации было обнаружено, что в момент посадки произошло опрокидывание аппарата в сторону грунтозаборного устройства, что привело к его механическому повреждению, разгерметизации приборного отсека и отказу дециметрового передатчика. Несмотря на это была предпринята попытка включить ГЗУ и подготовить возвратную ракету к старту с поверхности Луны, но она успеха не имела. Основная программа полёта выполнена не была. Тем не менее, телеметрическая информация со станции поступала до 9 ноября 1974 года.
      Десятый старт состоялся 16 октября 1975 в 17 часов 04 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) должна была вывести на орбиту станцию Е-8-5М №412, однако из-за аварии на участке первого включения двигательной установки разгонного блока «Д» станция не вышла орбиту.
      Одиннадцатый старт состоялся 9 августа 1976 года в 18 часов 4 минуты (мск). Ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) вывела станцию Е-8-5М №413 на околоземную орбиту. После успешного перехода с промежуточной орбиты на траекторию полёта к Луне получила название «Луна-24». На трассе перелета к Луне 11 августа была проведена коррекция траектории. 14 августа 1976 года была включена тормозная двигательная установка, в результате чего станция перешла на круговую селеноцентрическую орбиту с высотой над поверхностью Луны 115 км, наклонением относительно плоскости лунного экватора 120° и периодом орбиты 1 час 59 минут. После проведения 16 и 17 августа двух коррекций траектории движения была сформирована орбита с высотой в периселении — 12 км.

      21 февраля в 22 часа 13 минут (мск) для обеспечения торможения и схода станции с орбиты была включена двигательная установка (двигатель большой тяги), которая проработала 267 секунд. После выключения двигателя станция совершала свободное падение. На высоте около 760 метров от поверхности вновь начал работать основной двигатель станции в режиме с изменением тяги в соответствии с выбранной программой управления и поступающей информацией от измерителя скорости и радиовысотомера. На высоте 20 метров двигатель большой тяги был выключен и дальнейшее торможение происходило с помощью двигателей малой тяги.

      18 августа была включена тормозная двигателная установка, и через 6 минут, в 9 часов 36 минут (мск) станция «Луна-24» совершила мягкую посадку на поверхность Луны в юго-восточном районе Моря Кризисов (Mare Crisium) вблизи кратера Фаренгейт, в нескольких сотнях метров от места посадки станции «Луна-23». Селенографические координаты места прилунения составили: 12°45′ с.ш. и 62°12′ в.д. Через 15 минут после посадки было определено положение станции на лунной поверхности и проверено состояние бортовых систем станции. По команде с Земли было включено грунтозаборное устройство, и начались операции по забору грунта. В процессе забора грунта до глубины 120 см использовался режим вращательного бурения, а далее происходила смена способов бурения — с вращательного на ударно-вращательный. Общая глубина шахты составила 225 см. В связи с тем, что бурение производилось с наклоном, общее заглубление в лунную поверхность составило около 2 метров, а фактическая длина колонки составила около 160 см.

      Старт возвратной ракеты с поверхности Луны с образцами лунного грунта состоялся 19 августа в 8 часов 25 минут (мск). Продолжительность обратного перелета составила 84 часа.

      22 августа за 8 часов до входа в атмосферу Земли произошло отделение спасаемого аппарата от возвратной ракеты. На высоте 15 км была введена в действие парашютная система, и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 200 км юго-восточнее Сургута. Посадка в Западной Сибири вместо Казахстана была вызвана несвоевременной отсечкой реактивного двигателя возвратной ракеты при старте с Луны. Главным результатом полета станции стала третья и последняя доставка автоматическим аппаратом образцов лунного грунта. Общая масса доставленной колонки грунта составила 170 грамм.

      * * *

      За восемь лет было осуществлено 11 попыток запуска станций Е-8-5 и Е-8-5М для доставки на Землю лунного грунта. Из них только три полёта закончились полным успехом, в результате чего на Землю было доставлено 326 грамм лунной породы из трех разных мест. Доставленный грунт представляет собой рыхлый разнозернистый материал светло-серого цвета. Анализ грунта проводился в Институте геохимии и аналитической химии АН СССР имени В.И. Вернадского (ГЕОХИ). Исследования показали, что лунный реголит на 50-70 процентов состоит из пылевидного вещества, а более крупные частицы являются фрагментами магматических пород.

      Название КА

      Дата посадки

      Место взятия пробы

      Вес
      «Луна-16» 1970.09.24 Море Изобилия
      Mare Fecunditatis
      101 грамм
      «Луна-20» 1972.02.25 Море Изобилия
      Mare Fecunditatis
      55 грамм
      «Луна-24» 1976.08.22 Море Кризисов
      Mare Crisium
      170 грамм

       

      Сводная таблица полётов станций «Е-8-5» и «Е-8-5М»

             КА Дата и время
      старта
      Дата выхода
      на орбиту Луны
      Дата посадки
      на Луну
             Координаты
      точки посадки
      Дата взлёта
      с Луны
      Дата посадки
      на Землю

      1

      Е-8-5 №402

      1969.06.14
      04:00:47

      Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

      2

      Е-8-5 №401
      Луна-15

      1969.07.13
      02:54:42

      1969.07.17
      10:00

      1969.07.21
      15:52

      ~17°с.ш., ~60°в.д.
      Море Кризисов

      3

      Е-8-5 №403
      Космос−300

      1969.09.23
      14:07:37

      Осталась на орбите Земли из-за отказа СУ блока «Д»

      4

      Е-8-5 №404
      Космос−305

      1969.10.22
      14:09:59

      Не перешла на траекторию полёта к Луне
      из-за неправильной ориентации головного блока

      5

      Е-8-5 №405

      1970.02.06
      04:16:06

      Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

      6

      Е-8-5 №406
      Луна-16

      1970.09.12
      13:25:52

      1970.09.16
      23:42:10

      1970.09.20
      05:18:00

      0°41’ю.ш., 56°18’в.д.
      Море Изобилия

      1970.09.21
      07:43:21

      1970.09.24

      7

      Е-8-5 №407
      Луна-18

      1971.09.02
      13:40:40

      1971.09.07

      1971.09.11
      07:47:17

      3°34’с.ш.,56°30’в.д.
      Море Изобилия

      8

      Е-8-5 №408
      Луна-20

      1972.02.14
      03:27:58

      1972.02.18

      1972.02.21
      19:19:09

      3°32’с.ш.,56°33’в.д.
      Море Изобилия

      1972.02.22
      22:58:00

      1972.02.25

      9

      Е-8-5М №410
      Луна-23

      1974.10.28
      14:30:33

      1974.11.02

      1974.11.06

      12°41’с.ш.,62°17’в.д.
      Море Кризисов

      10

      Е-8-5М №412

      1975.10.16
      14:04:56

      Не вышла на орбиту Земли из-за отказа СУ блока «Д»

      11

      Е-8-5М №413
      Луна-24

      1976.08.09
      15:04:12

      1976.08.14

      1976.08.18
      06:36:00

      12°45’с.ш., 62°12в.д.
      Море Кризисов

      1976.08.19
      05:25:00

      1976.08.22

 

 

 

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>