Луна-16

В 1970 году в космическое пространство Советским Союзом была запущена автоматическая межпланетная станция «Луна-16». Её задача заключалась в доставке образцов грунта с лунной поверхности.

Составные части комплекса

В состав комплекса входили:

1. Посадочная ступень, обеспечивающая прилунение и отправку с Луны обратно на Землю. Она подходила для всех космических станций из серии, к которой относилась «Луна-16», и была аппаратом, служащим для доставки на естественный спутник различной научной аппаратуры.
2. Ракета «Луна-Земля», чья роль заключалась в отправке возвращаемого аппарата с лунной поверхности обратно домой.
3. Возвращаемый аппарат (ВА) в виде сферы, содержащий три отсека.

Не обошлось и без опознавательных знаков. Посадочная ступень была оснащена металлическим вымпелом, на котором красовалось название нашей страны и гербом СССР. На возвращаемом аппарате тоже были отличительные знаки Советского Союза.

Посадочная ступень

Посадочная ступень, являющаяся многоцелевым ракетным блоком, была оснащена ракетным двигателем жидкостного типа, топливными баками, приборными отсеками, опорами для амортизации при соприкосновении с Луной и имела устройство для забора лунной породы. Грунтозаборное устройство было оборудовано станком, способным пробурить породу той или иной плотности.

Приборные отсеки содержали:

• различные приборы;
• бортовой радиокомплекс;
• управляющий блок;
• источники электрической энергии;
• систему терморегулирования;
• средства радиоизмерения высоты нахождения и скорости движения при посадке;
• аппараты для измерения радиации и температуры на поверхности спутника, а также на пути к нему.

Двигательная установка состояла из:

• главного двигателя, который мог включаться любое количество раз и имел управляемую тягу для торможения;
• пары двигателей малой тяги, которые включались на последнем этапе посадки.

Снаружи посадочной ступени стояли бортовые радиоантенны, реактивные двигатели и прочие приборы.

Ракета «Луна-Земля»

Это был ракетный блок, оснащённый реактивными двигателями жидкостного типа и топливными  баками, средний из них держал приборный отсек цилиндрической формы. Внутри этого отсека была установлены:

• управляющие приборы;
• радиоприборы;
• аккумуляторы;
• прочие приборы, необходимые на борту.

Снаружи ракеты находились две пары антенн. Сверху лентами из металла крепился ВА, способный отделиться по радиокоманде.

Возвращаемый аппарат

Возвращаемый аппарат выглядел как металлический шар с теплозащитным покрытием внешней стороны.  Покрытие было необходимо для защиты от нагрева при входе в земную атмосферу. В отсеках шара находились:

• в первом – радиопередатчики, посылающие сигналы при спуске на парашюте, аккумуляторы, устройство управления парашютом;
• во втором – парашют, антенны передатчиков, баллоны с газом для обеспечения нужного расположения аппарата после приземления;
• третий служил контейнером для лунных образцов и имел отверстие, закрывающееся герметической крышкой.

Полёт

Хроника полёта, который стал важным достижением космонавтики, была такова:

12.09.70. В 13 часов 26 минут по Всемирному времени запущена ракета-носитель. АМС «Луна-16» встала на траекторию движения к естественному спутнику Земли.

13.09.70. Траектория скорректирована, что позволило вывести АМС в нужную расчётную точку.

17.09.70. Станция «Луна-16» встала на лунную орбиту. Здесь она будет находиться три дня, за это время её орбита будет изменена дважды для обеспечения необходимой ориентации.

20.09.70.  В 5:18 по Всемирному времени совершено мягкое прилунение на спутницу Земли в район Моря  Изобилия. Снижение и замедление достигнуто путём включений-выключений посадочного двигателя. После этого вертикальное снижение до полной посадки выполнялось за счёт пары двигателей малой тяги. Прилунение было совершено в полуторах километрах от расчётного места. Станция коснулась лунной поверхности после захода Солнца и находилась на Луне в полной темноте. В этот же день устройство по забору грунта выполнило бурение поверхности и взятие лунного грунта, поместило его в герметичную капсулу и доставило в отсек возвращаемого аппарата. Масса АМС на Луне составила 1880 кг.

21.09.70. Ракета в 10:43 по Москве (7:43 мирового времени) стартовала с лунной поверхности с возвращаемым аппаратом АМС «Луна-16». Двигатель находился в рабочем положении до той поры, пока скорость ракеты не составила 2,708 км/сек. Ракета встала на траекторию полёта к родной планете.

24.09.70. ВА был отделён от ракеты и через 3 часа 20 минут в 8:10 по Москве вошёл в атмосферу Земли. Тормозной парашют раскрылся на высоте 14,5 км. Через 16 минут после этого была совершена мягкая посадка. «Луна-16» приземлилась в 80 км от г. Джезказган (Казахстан) – всего за 30 км от расчётной точки посадки. За 12 минут до касания поверхности Земли, АМС была обнаружена благодаря радиосигналам, и её спуск проходил под наблюдением с вертолёта.

Интересно, что уверенности в том, что приземлившуюся станцию «Луна-16» удастся легко обнаружить, не было. Небольшой вес возвращаемого аппарата не представлял возможности установить на нём приборы, обеспечивающие высокую точность приземления. В случае отказа радиомаяка «Луна-16» могла бы потеряться, особенно при плохих погодных условиях. Однако радиомаяк сработал отлично, и погода выдалась идеальной.

Таким образом, на Землю были привезены образцы лунного грунта общей массой 101 гр, которые были взяты в Море Изобилия. «Луна-16» стала пионером среди непилотируемых летательных аппаратов, доставивших внеземное вещество на нашу планету (до неё доставка осуществлялась только пилотируемыми экспедициями «Апполон-11» и «Апполон-12»). Это было успешным  решением сложнейшей научно-технической задачи и позволило Советскому Союзу на шаг обогнать США.

Исследование лунных образцов позволило выяснить их физические свойства и химический состав и провести сравнительный анализ. Кроме всего прочего, было обнаружено, что возраст Земли примерно равен возрасту её спутника.

Достижения АМС «Луна-16»

По возвращению станции домой, Международная авиационная федерация отметила следующие её достижения:

• посадка на Луну и возвращение после этого обратно;
• доставка на естественный спутник ракеты «Луна-Земля» с ВА;
• непилотируемый старт с лунной площадки;
• доставка людям лунных пород.

Кроме того, были зарегистрированы следующие рекорды максимальных масс в классе С:

• лунной породы, привезённой на нашу планету аппаратом-роботом;
• доставленной на Луну;
• возвращённой с Луны.

Интересные факты

Доставленный АМС «Луна-16» образец грунта представлял собой порошок тёмно-серого цвета, легко слипающийся в отдельные комки, и значительно отличался по свойствам от нашей земной пыли. Часть пробы была представлена крупнозернистым фрагментом породы.

Несколько крупинок лунного грунта, которые доставила «Луна-16», были помещены в ёмкость и подарены второй супруге С.П.Королёва – Н.И.Королёвой за заслуги её мужа в реализации космических программ. Позже эти крупинки были предметом торга на аукционе Сотбис.