• Мнения
  • |
  • Обсуждения
Валерий Кузнецов Профессионал

Как 50 лет назад СССР доставил на Землю лунный грунт?

Советское техническое чудо, которое ещё никто не повторил

С удивлением и гордостью можно вспомнить, что ровно полвека назад советская автоматическая станция взяла пробу лунного грунта и доставила её на Землю. В последующие годы СССР успешно воспроизвёл эту операцию ещё два раза, но до сих пор ни одна страна этого не повторила.

Фото: qimono, pixabay.com

Лишь в декабре 2020 г. Китай планирует запустить космический аппарат для доставки образцов лунного грунта на Землю, что должно стать огромным достижением для одной из самых развитых стран современного мира.

С 1959 г. СССР уверенно лидировал в исследовании Луны космическими аппаратами. Список рекордов впечатляет:

  • 1959 г. — первый пролёт вблизи Луны, первая жёсткая посадка на Луну, первая съёмка обратной стороны Луны;
  • 1966 г. — первая мягкая посадка на Луну, первый искусственный спутник Луны.

Следующими этапами исследования Луны должны были стать доставка на Землю лунного грунта и работа автоматических самоходных лабораторий — «луноходов».

На январь 1969 г. был запланирован первый в мире облёт Луны космонавтами (космические корабли «Союз 7К-Л1» проходили беспилотные испытания в 1967—1968 гг.). Полёт космонавтов был отменён после того, как США месяцем ранее сообщили о том, что их пилотируемый корабль облетел Луну.

Компьютерная модель корабля 7К-Л1
Компьютерная модель корабля 7К-Л1
Фото: Ebs08, ru.wikipedia.org

В 1969 г. СССР разработал автоматическую межпланетную станцию (АМС) для доставки на Землю образцов лунного грунта. На июль того же года американцы анонсировали высадку людей на Луну со сбором и доставкой на Землю десятков килограммов грунта.

Советский Союз стремился опередить США. Первая попытка была сделана за месяц до этого и закончилась неудачей — разгонный блок (космическая ступень) ракеты-носителя не смог вывести аппарат на нужную траекторию. Вторая попытка — запуск АМС «Луна-15» — состоялась за три дня до старта американского «Аполлона-11», но задание также не было выполнено: аппарат разбился о поверхность Луны по неизвестной причине (предположительно, столкнулся с горой).

Следующая попытка была предпринята более чем через год: 12 сентября 1970 г. была запущена «Луна-16». Через восемь дней станция успешно села в лунном море Изобилия, произвела забор грунта и на следующий день отправила его на Землю. 24 сентября возвращаемый аппарат со 101 граммом лунного грунта опустился на парашюте в казахской степи.

После этого было выполнено ещё четыре запуска аналогичных аппаратов. Два из них также стали успешными.

Как 50 лет назад СССР доставил на Землю лунный грунт?
Фото: Валерий Кузнецов

Как это было сделано? АМС типа «Луна-16» были похожи на детскую пирамидку из трёх частей: посадочная ступень, ракета «Луна — Земля» и возвращаемый аппарат (маленький шарик на вершине «пирамидки»).

  • Первые две части имели свои двигательные установки, предназначенные, соответственно, для посадки на Луну и для отлёта к Земле.
  • Возвращаемый аппарат имел три отсека, в которых располагались радиопередатчики с антеннами (для обнаружения аппарата на Земле после возвращения), аккумуляторы, тормозной и основной парашюты, контейнер для размещения образца лунного грунта.

На посадочной ступени также имелось специальное грунтозаборное устройство с маленьким буровым станком, установленным на конце поворотной штанги.

Конструкция АМС «Луна-16» и стадии операций на поверхности Луны
Конструкция АМС «Луна-16» и стадии операций на поверхности Луны
Фото: space.stackexchange.com

АМС «Луна-16» была запущена тяжёлой ракетой-носителем «Протон-К» с разгонным блоком, двигатель которого включился уже в космосе и вывел аппарат на траекторию полёта к Луне.

Через пять дней станция вышла на окололунную орбиту, а ещё через три дня, 20 сентября, совершала мягкую посадку на дне самого глубокого лунного моря (средняя глубина «моря» — 4 км).

В тот же день было выполнено бурение лунного грунта на глубину 35 см и забор столбика грунта диаметром 2 см.

Бурение лунного грунта
Бурение лунного грунта
Фото: itgsol.ucoz.com

АМС «Луна-24» имела другое грунтозаборное устройство. Оно позволяло получить столбик породы высотой более 1,5 метров. Оригинальная конструкция устройства обеспечивала упаковку столбика в мягкую трубку, которая аккуратно наматывалась на специальную катушку для размещения в маленьком пространстве возвращаемого на Землю шарика.

На следующий день взлётная ступень станции (или ракета «Луна — Земля») с бесценным грузом стартовала в обратный путь.

Старт взлётной ступени с Луны Взято из интернета
Старт взлётной ступени с Луны Взято из интернета
Фото: blitznews.ru

Место посадки и момент старта с Луны были рассчитаны так, чтобы вертикально стартующая ракета попала в нужную точку земного шара без коррекции траектории (для которой уже не оставалось топлива).

Схема полёта АМС «Луна-16»: 1 — выведение на околоземную орбиту; 2 — полёт по околоземной орбите; 3 — разгон для полёта к Луне; 4 — траектория полёта к Луне; 5 — коррекция траектории; 6 — торможение и выход на окололунную орбиту; 7 — орбита Луны; 8 — снижение высоты окололунной орбиты; 9 — круговая окололунная орбита высотой 20 км; 10 — мягкая посадка на лунную поверхность и забор грунта; 11 — старт ракеты «Луна — Земля»; 12 — траектория полёта к Земле; 13 — отделение возвращаемого аппарата от ракеты «Луна — Земля»
Схема полёта АМС «Луна-16»: 1 — выведение на околоземную орбиту; 2 — полёт по околоземной орбите; 3 — разгон для полёта к Луне; 4 — траектория полёта к Луне; 5 — коррекция траектории; 6 — торможение и выход на окололунную орбиту; 7 — орбита Луны; 8 — снижение высоты окололунной орбиты; 9 — круговая окололунная орбита высотой 20 км; 10 — мягкая посадка на лунную поверхность и забор грунта; 11 — старт ракеты «Луна — Земля»; 12 — траектория полёта к Земле; 13 — отделение возвращаемого аппарата от ракеты «Луна — Земля»
Фото: С. П. Уманский. Космическая Одиссея. Москва, «Мысль». 1988 г.

Примерно через 3 суток, 24 сентября, возвращаемый аппарат (шарик диаметром 50 см) отделился от взлётной ступени и спустя несколько часов ворвался в атмосферу Земли на скорости около 11 км в секунду (перегрузки при этом превысили 315 g!).

В плотных слоях атмосферы последовательно сработали тормозной и основной парашют, вышли антенны, заработал радиопередатчик. Поисковая группа уже находилась в районе посадки в 80 км от города Джезказгана и наблюдала посадку «шарика» с вертолёта.

Возвращаемый аппарат после приземления
Возвращаемый аппарат после приземления
Фото: itgsol.ucoz.com

Таким образом, ровно полвека назад СССР совершил грандиозное научно-техническое достижение и до сих пор остаётся единственной страной, автоматические аппараты которой доставили на Землю образцы лунного грунта.

Статья опубликована в выпуске 12.09.2020

Комментарии (6):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Борцы с наукой и Америкой в очередной раз были посрамлены еще в 2018 или 2019 году, когда в Новосибирске сравнили американский и советский лунный грунт и в очередной раз подтвердили очевидное. Да-да, тот грунт, которого "никто не видел - не щупал"

  • И как этот грунт соотносится с тем, что многими килограммами привезли американцы?

    Оценка статьи: 5

    • Impossible To Tolerate Читатель 23 сентября 2020 в 12:58 отредактирован 25 сентября 2020 в 11:54

      Игорь Вадимов, Какой американский грунт? Научный руководитель ГЕОХИ, академик РАН, Эрик Галимов не в курсе, что был американский грунт. Только советский.

      Оценка статьи: 5

      • Impossible To Tolerate, охота ерунду вам писать?
        Цитирую Эрика Галимова:
        "Что касается нас, то в соответствии с Межправительственным соглашением существовал обмен лунными образцами. С нашей стороны — «Луна-16, -20, -24», с американской — «Аполлон-11, -12, -14, -15, -16 и -17». Обменивались буквально щепотками по 3–5 г реголита. По условию, обмен был эквивалентным: мы принимали от них ровно столько, сколько давали сами. Причем это было не их, а наше условие. Поэтому крупных образцов пород, которые имелись в распоряжении НАСА, у нас, конечно, не было. Некоторые из американских проб были исследованы. Например, К.П.Флоренский с сотрудниками сравнили оптические характеристики реголита из моря Изобилия («Луна-16»), моря Спокойствия («Аполлон-11») и океана Бурь («Аполлон-12»). М.С.Чупахин с И.Д.Шевалевским исследовали при помощи искровой масс-спектрометрии на приборе МХ-3301 химический состав лунных образцов миссий «Аполлон-11» и «Аполлон-12». Они, в частности, подтвердили высокое содержание TiO2 (до 7,3–7,5%) в образцах «Аполлона-11», установленное и опубликованное ранее американскими и австралийскими учеными. Эти работы относятся к периоду первых отечественных исследований лунного грунта. Позже американский лунный грунт передавался для исследования в разные институты — например, в ИГЕМ, в Институт ядерных исследований в Новосибирске. Но в целом число работ с этим материалом у нас невелико. Прежде всего, это связано с тем, что американский грунт поступал к нам тогда, когда он уже был всесторонне исследован в американских и западных лабораториях. Это нормально. Страна, затратившая огромные средства на доставку вещества с другого небесного тела, конечно, имеет право на приоритетное получение новых научных результатов. Вторая причина, тоже существенная, состоит в том, что наши инструментальные возможности уступали инструментальным возможностям Запада. И мы поэтому мало что могли прибавить."

      • Ну-у-у-у, Impossible To Tolerate, шума-то было море.
        Про десятки кило лунного грунта, по готовность поделиться.
        Уверен, что точно есть множество американских ученых, готовых поклясться, что они совершенно уверены в том, что они, хайли лайкли, держали этот грунт в своих руках.

        Оценка статьи: 5

    • Игорь Вадимов, это тёмная история . Люди, пытавшиеся "найти концы" американского грунта, его детальных исследований в разных странах и сравнения с "советским", потерпели неудачу: т. к. ничего определённого найти не удалось