Луна-24

Луна-24 Луна

Во второй половине XX века советские учёные провели серию запусков автоматических станций «Луна». Последней в серии стала «Луна-24», которая приземлилась на спутник Земли в 1976 году.

Создание и конструкция станции

Станция «Луна-24» была создана на основании двух предыдущих успешных моделей серии, однако её конструкция имела несколько существенных доработок. Чтобы облегчить аппарат, инженеры втрое уменьшили заправку системы теплорегуляции в приборном отсеке. Кроме этого, был демонтирован высотомер «Квант».

Главное отличие «Луны-24» от моделей-предшественников заключалось в более эффективном устройстве для забора грунта. Оно состояло из следующих элементов:

  • буровой головки с вращателем;
  • штанги с системой забора проб и колонкой;
  • механизма подачи головки;
  • системой регулировки керна и контейнера для его транспортировки.

В процессе бурения добытый грунт поступал во внутреннее пространство штанги, где удерживался за счёт действия специального механизма. После взятия пробы гибкая трубка-грунтонос извлекалась из полости и фиксировалась на барабане. Собранные пробы вместе с инструментом автоматически погружались в герметичную капсулу. Ёмкость с грунтом размещалась в спасаемом аппарате.

Новая конструкция заборного устройства позволила увеличить глубину бурения. Нижняя точка взятия грунта составила 2,3 м. Важную роль для обеспечения успеха миссии сыграли О. Д. Алимов и А. В. Фролов. Они предположили, что свойства почвы могут быть оценены, в том числе, и по реакции бурового автомата при работе. Это позволило расширить область исследования за счёт создания автоматических станций-информаторов.

Строение возвратной ракеты, которая доставляла пробы обратно на Землю, осталась неизменной, хотя диаметр капсулы «Луны-24» был увеличен почти на 50% по сравнению с предыдущими моделями станции (с 6,8 см до 10 см).

Характеристики Луна-24
Характеристики Луна-24

Полёт и приземление

Запуск станции «Луна-24» состоялся 9 августа 1976 года. Стартовой точкой стал космодром Байконур. Доставка аппарата многоступенчатой ракетой-носителем («Протоном-К») позволила использовать схему полёта, которая состояла из 4-х этапов:

На первом этапе станция была выведена на промежуточную земную орбиту, что позволило наиболее точно выбрать начальную точку траектории движения.

На втором этапе был запущен разгонный ракетный блок, который выводит аппарат на траекторию полёта к спутнику. Путь с использованием промежуточной орбиты занимает значительно больше времени, чем относительно прямой разгон. Например, между стартом «Луны-24» и её посадкой прошло около 9 суток. Однако это позволяет сэкономить топливо и увеличить полезный вес аппарата.

На третьем этапе управляющие системы и двигатели носителя скорректировали траекторию полёта. Это минимизировало ошибки при посадке, которые были допущены при неудачных миссиях. Например, предыдущему аппарату серии не удалось получить лунный грунт, поскольку он столкнулся с поверхностью спутника на большой скорости и опрокинулся.

Последний этап процесса – это торможение и посадка. Двигатель посадочной платформы «Луны-24» был включён 18 августа в расчётное время. В 9 часов 36 минут аппарат мягко прилунился в юго-восточной части Моря Кризисов.

После проверки бортовых систем и идентификации положения станции исследователи дистанционно включили грунтозаборную систему. Буровая головка внедрилась в лунный грунт примерно на 2,25 м, причём до глубины 1,2 м использовался вращательный режим бурения, а на большей глубине – вращательно-ударный. Поскольку внедрение колонки происходило под небольшим наклоном, абсолютное заглубление составило около 2 м.

Забор грунтовых проб прошёл в соответствии со спецификациями к бурильному устройству. Возвратная ракета с сохранной капсулой стартовала с поверхности спутника менее чем через сутки после посадки – в 8 часов 25 минут 19-го августа.

«Луна-24» стала последней станцией, которая совершила не жёсткую посадку на лунную поверхность. В 2010 году межпланетная станция NASA (LRO) сделала снимки, на которых явно видна посадочная ступень советского аппарата. Примечательно, что расстояние между ней и ее предшественницей составило всего 2,3 км.

Результаты исследований

Получение образцов грунта, забранных на относительно большой глубине, позволило более глубоко исследовать геологию и историю Моря Кризисов. Масса материала составила около 170 г. Небольшая часть этого образца была позже передана NASA.

Предположения, которые были сделаны с помощью дистанционного зондирования почвы, подтвердились лишь частично, поскольку вместе с поверхностным слоем бурильная головка захватила образцы выбросов близлежащего кратера. Его расположение на территории исследования подтверждается снимками LRO.
Уникальность полученных образцов была обусловлена тем, что глубокие слои почвы подверглись минимальному влиянию космической среды. Кроме этого, характеристики грунта с «Луны-24» позволили установить наличие воды на земном спутнике.

Результаты советских исследований, которые не были приняты мировым научным сообществом в конце 70-х годов, были подтверждены аппаратами «Клементина» и «Lunar Prospector» в 1994-ом и 1998-ом годах. Данные о наличии воды в подповерхностных слоях были получены с помощью радиозондирования и анализа нейтронного излучения.

Перспективы

В 2021-ом году российские исследователи планируют отправить на земной спутник новую, 25-ю станцию, которая будет состоять из зонда и автомата для бурения. Забор проб будут вести в ра

Оцените статью
Добавить комментарий