наименование советской программы исследований Луны и серии автоматических межпланетных станций (АМС), запускаемых в СССР к Луне начиная с 1959. Первое поколение АМС совершило перелёт с Земли к Луне без предварительного вывода на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ), без проведения коррекций траектории и торможений в окололунном пространстве ('Л.-1', 'Л.-2', 'Л.-3'). При запусках АМС второго поколения использовались более совершенные методы предварительного выведения на орбиту ИСЗ, старт с этой орбиты в сторону Луны, коррекции траектории перелёта и активные манёвры (торможение) в окололунном пространстве ('Л.-4' - 'Л.-14').
Третье поколение АМС ещё более совершенно по своим возможностям. При запуске станций 'Л.-15' - 'Л.-21' применялись методы выведения на орбиту ИСЗ, старт с этой орбиты, коррекции траектории перелёта, вывод на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ) с возможностью многократных коррекций её параметров, торможений и мягкой посадки станций в заданном районе Луны с большой точностью. К 1972 АМС обеспечили получение первых научных данных о Луне ('Л.-1', 'Л.-2', 'Л.-3'), отработку мягкой посадки, испытание новых систем и доставку на поверхность Луны научных автоматических лунных станций ('Л.-4', 'Л.-8', 'Л.-9', 'Л.-13', 'Л.-15', 'Л.-18'), полёт, по орбите искусственного спутника Луны ('Л-10', 'Л.-11', 'Л.-12', 'Л.-14', 'Л.-19'), взятие проб грунта в различных районах Луны и доставку его на Землю ('Л.-16', 'Л.-20'), доставку на поверхность Луны передвижных научных лабораторий 'Л.-17' и 'Луноход-1', 'Л.-21' и 'Луноход-2' (см. Лунный самоходный аппарат ).
'Луна-1' - первая в мире АМС, запущенная в район Луны 2 января 1959 ( рис. 1 ). Пройдя вблизи Луны на расстоянии 5-6 тысяч км от её поверхности, 4 января 1959 АМС вышла из сферы действия земного тяготения и превратилась в первую искусственную планету Солнечной системы с параметрами: перигелий 146,4 млн. км и афелий 197,2 млн. км . Конечная масса последней (3-й) ступени ракеты-носителя (РН) с АМС 'Л.-1' 1472 кг . Масса контейнера 'Л.-1' с аппаратурой 361,3 кг . На АМС размещались радиоаппаратура, телеметрическая система, комплекс приборов и другое оборудование. Приборы предназначены для изучения интенсивности и состава космических лучей, газовой компоненты межпланетного вещества, метеорных частиц, корпускулярного излучения Солнца, межпланетного магнитного поля. На последней ступени ракеты была установлена аппаратура для образования натриевого облака - искусственной кометы. 3 января на расстоянии 113 000 км от Земли было образовано визуально наблюдаемое золотисто-оранжевое натриевое облако. При полёте 'Л.-1' впервые была достигнута вторая космическая скорость. Проведённые измерения дали ценные сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В межпланетном пространстве впервые зарегистрированы сильные потоки ионизированной плазмы - солнечного ветра . В мировой печати АМС 'Л.-1' получила название 'Мечта'.
'Луна-2' 12 сентября 1959 совершила первый в мире перелёт на другое небесное тело. 14 сентября 1959 АМС 'Л.-2' и последняя ступень РН достигли поверхности Луны (западнее Моря Ясности, вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик) и доставили вымпелы с изображением Государственного герба СССР. Конечная масса АМС с последней ступенью РН 1511 кг при массе контейнера, а также научной и измерительной аппаратуры 390,2 кг . Анализ научной информации, полученной 'Л.-2', показал, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационного пояса.
'Луна-3' запущена 4 октября 1959 ( рис. 2 ). Конечная масса последней ступени РН с АМС 'Л.-3' 1553 кг , при массе научной и измерительной аппаратуры с источниками питания 435 кг . В состав аппаратуры входили системы: радиотехническая, телеметрическая, фототелевизионная, ориентации относительно Солнца и Луны, энергопитания с солнечными батареями, терморегулирования, а также комплекс научной аппаратуры. Двигаясь по траектории, огибающей Луну, АМС прошла на расстоянии 6200 км от её поверхности. 7 октября 1959 с борта 'Л.-3' сфотографирована обратная сторона Луны. Фотокамеры с длинно- и короткофокусным объективами засняли почти половину поверхности лунного шара, одна треть которой находилась в краевой зоне видимой с Земли стороны, а две трети - на невидимой. После обработки плёнки на борту полученные изображения были переданы фототелевизионной системой на Землю, когда станция находилась от неё на расстоянии 40 000 км . Полёт 'Л.-3' был первым опытом изучения другого небесного тела с передачей его изображения с борта космического аппарата. После облёта Луны АМС перешла на вытянутую, эллиптическую орбиту ИСЗ с высотой апогея 480 тысяч км . Совершив 11 оборотов по орбите, она вошла в земную атмосферу и прекратила существование.
'Луна-4' - 'Луна-8' - АМС, запущенные в 1963-65 для дальнейшего исследования Луны и отработки мягкой посадки на неё контейнера с научной аппаратурой. Была завершена экспериментальная отработка всего комплекса систем, обеспечивающих мягкую посадку, включая системы астроориентации, управления бортовой радиоаппаратуры, радиоконтроля траектории полёта и приборов автономного управления. Масса АМС после отделения от разгонной ступени РН 1422-1552 кг .
'Луна-9' - АМС, впервые в мире осуществившая мягкую посадку на Луну и передачу изображения её поверхности на Землю ( рис. 3 ). Запущена 31 января1966 4-ступенчатой РН с использованием опорной орбиты ИСЗ. Автоматическая лунная станция прилунилась 3 февраля 1966 в районе Океана Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с координатами 64| 22- з. д. и 7| 08- с. ш. На Землю переданы панорамы лунного ландшафта (при разных углах Солнца над горизонтом). Проведено 7 сеансов радиосвязи (продолжительностью более 8 ч ) для передачи научной информации. АМС работала на Луне 75 ч . 'Л.-9' состоит из АМС, предназначенной для работы на поверхности Луны, отсека с аппаратурой управления и двигательной установки для коррекции траектории и торможения перед посадкой. Общая масса 'Л.-9' после выведения на траекторию полёта к Луне и отделения от разгонной ступени РН 1583 кг . Масса АМС после посадки на Луну 100 кг . В её герметичном корпусе размещены: телевизионная аппаратура, аппаратура радиосвязи, программно-временное устройство, научная аппаратура, система терморегулирования, источники электропитания. Изображения лунной поверхности, переданные 'Л.-9', и успешная посадка имели решающее значение для дальнейших полётов к Луне.
'Луна-10' - первый искусственный спутник Луны (ИСЛ). Стартовала 31 марта 1966. Масса АМС на трассе полёта к Луне 1582 кг , масса ИСЛ, отделённого 3 апреля после перехода на селеноцентрическую орбиту, 240 кг . Параметры орбиты: периселений 350 км, апоселений 1017 км, период обращения 2 ч 58 мин 15 сек , наклонение плоскости лунного экватора 71| 54-. Активная работа аппаратуры 56 суток. За это время ИСЛ совершил 460 витков вокруг Луны, проведено 219 сеансов радиосвязи, получена информация о гравитационных и магнитном полях Луны, магнитном шлейфе Земли, в который не раз попадали Луна и ИСЛ, а также косвенные данные о химическом составе и радиоактивности поверхностных лунных пород. С ИСЛ передавалась на Землю по радио мелодия 'Интернационала', впервые - во время работы 23-го съезда КПСС. За создание и запуск АМС 'Л.-9' и 'Л.-10' Международная авиационная федерация (ФАИ) наградила советских учёных, конструкторов и рабочих почётным дипломом.
'Луна-11' - второй ИСЛ; запущена 24 августа 1966. Масса АМС 1640 кг . 27 августа 'Л.-11' была переведена на окололунную орбиту с параметрами: периселений 160 км , апоселений 1200 км , наклонение 27|, период обращения 2 ч 58 мин . ИСЛ совершил 277 витков, проработав 38 суток. Научные приборы продолжали исследование Луны и окололунного пространства, начатые ИСЛ 'Л.-10'. Проведено 137 сеансов радиосвязи.
'Луна-12' - третий советский ИСЛ; запущена 22 октября 1966 ( рис. 4 ). Параметры орбиты: периселений около 100 км , апоселений 1740 км . Масса АМС на орбите ИСЛ 1148 кг . 'Л.-12' активно функционировала 85 суток. На борту ИСЛ, кроме научной аппаратуры, находилась фототелевизионная система с высоким разрешением (1100 строк); с её помощью получены и переданы на Землю крупномасштабные изображения участков лунной поверхности в районе Моря Дождей, кратера Аристарх и других (различаются кратеры размером до 15-20 м , а отдельные объекты размером до 5 м ). Станция функционировала до19 января 1967. Проведено 302 сеанса радиосвязи. На 602-м витке после выполнения программы полета радиосвязь со станцией была прервана.
'Луна-13' - вторая АМС, совершившая мягкую посадку на Луну ( рис. 5 ). Запущена 21 декабря 1966. 24 декабря произвела посадку в районе Океана Бурь в точке с селенографическими координатами 62| 03- з. д. и 18| 52- с. ш. Масса АМС после посадки на Луну 112 кг . С помощью механического грунтомера, динамографа и радиационного плотномера получены данные о физико-механических свойствах поверхностного слоя лунного грунта. Газоразрядные счётчики, регистрировавшие космическое корпускулярное излучение, позволили определить отражательную способность лунной поверхности для космических лучей. На Землю переданы 5 крупных панорам лунного ландшафта при различных высотах Солнца над горизонтом.
'Луна-14' - четвёртый советский ИСЛ. Запущена 7 апреля 1968. Параметры орбиты: периселений 160 км, апоселений 870 км. Проводилось уточнение соотношения масс Земли и Луны; исследовались гравитационное поле Луны и её форма методом систематических длительных наблюдений за изменениями параметров орбиты; изучались условия прохождения и стабильности радиосигналов, передаваемых с Земли на борт ИСЛ и обратно при различных положениях его относительно Луны, в частности при заходе за лунный диск; измерялись космические лучи и потоки заряженных частиц, идущих от Солнца. Получена дополнительная информация для построения точной теории движения Луны.
'Луна-15' запущена 13 июля 1969 более мощной ракетой. После выхода на селеноцентрическую орбиту проведено 2 коррекции орбиты: после первой - периселений 95 км , апоселений 221 км ; после второй - периселений 16 км , апоселений 110 км . При этом испытывались новые навигационные системы. Проведены исследования в окололунном пространстве и получена информация о работе новых систем станции, обеспечивающих посадку в различных районах Луны. 'Л.-15' сделала 52 витка вокруг Луны. 21 июля была включена тормозная двигательная установка, станция сошла с орбиты и упала на лунную поверхность в заданном районе.
'Луна-16' - АМС, впервые совершившая рейс Земля - Луна - Земля и доставившая образцы лунного грунта ( рис.6 ). Стартовала 12 сентября 1970. 17 сентября вышла на селеноцентрическую круговую орбиту с удалением от лунной поверхности 110 км , наклонением 70|, периодом обращения 1 ч 59 мин . В дальнейшем была решена сложная задача формирования предпосадочной орбиты с низким периселением. Мягкая посадка произведена 20 сентября 1970 в районе Моря Изобилия в точке с координатами 56|18- в. д. и 0|41- ю. ш. Грунтозаборное устройство обеспечило бурение и забор грунта. Старт с Луны ракеты 'Луна - Земля' произведён по команде с Земли 21 сентября 1970. 24 сентября возвращаемый аппарат был отделен от приборного отсека и совершил посадку в расчётном районе. 'Л.-16' состоит из посадочной ступени с грунтозаборным устройством и космической ракеты 'Луна - Земля' с возвращаемым аппаратом. Масса АМС при посадке на поверхность Луны 1880 кг . Посадочная ступень - самостоятельный ракетный блок многоцелевого назначения, имеющий жидкостный ракетный двигатель, систему баков с компонентами топлива, приборные отсеки и амортизированные опоры для посадки на поверхность Луны.
'Луна-17' - АМС, доставившая на Луну первую автоматическую передвижную научную лабораторию 'Луноход-1' (см. Лунный самоходный аппарат ). Запуск 'Л.-17' - 10 ноября 1970, 17 ноября - мягкая посадка на Луну в районе Моря Дождей, в точке с координатами 35| з. д. и 38|17- с. ш.
'Луна-18' запущена 2 сентября 1971. На орбите станция осуществляла маневрирование с целью отработки методов автоматической окололунной навигации и обеспечения посадки на Луну. 'Л.-18' совершила 54 витка. Проведено 85 сеансов радиосвязи (проверка работы систем, измерение параметров траектории движения). 11 сентября была включена тормозная двигательная установка, станция сошла с орбиты и достигла Луны в материковой части, окружающей Море Изобилия. Район посадки был выбран в гористой местности, представляющей большой научный интерес. Как показали измерения, прилунение станции в этих сложных топографических условиях оказалось неблагоприятным.
'Луна-19' - шестой советский ИСЛ; запущена 28 сентября 1971. 3 октября станция вышла на селеноцентрическую круговую орбиту с параметрами: высота над поверхностью Луны 140 км, наклонение 40| 35-, период обращения 2 ч 01 мин 45 сек . 26 и 28 ноября станция была переведена на новую орбиту. Проводились систематические длительные наблюдения за эволюцией её орбиты с целью получения необходимой информации для уточнения гравитационного поля Луны. Непрерывно измерялись характеристики межпланетного магнитного поля в окрестностях Луны. На Землю переданы фотографии лунной поверхности.
'Луна-20' запущена 14 февраля 1972. 18 февраля в результате торможения переведена на круговую селеноцентрическую орбиту с параметрами: высота 100 км, наклонение 65|, период обращения 1 ч 58 мин . 21 февраля осуществила мягкую посадку на поверхность Луны впервые в горном материковом районе между Морем Изобилия и Морем Кризисов, в точке с селенографическими координатами 56| 33- в. д. и 3| 32- с. ш. 'Л.-20' по конструкции аналогична 'Л.-16'. Грунтозаборный механизм произвёл бурение лунного грунта и забор образцов, которые были помещены в контейнер возвращаемого аппарата ( рис. 7 ) и загерметизированы. 23 февраля с Луны стартовала космическая ракета с возвращаемым аппаратом. 25 февраля возвращаемый аппарат АМС 'Л.-20' совершил посадку в расчётном районе территории СССР. На Землю были доставлены образцы лунного грунта, впервые взятые в труднодоступном материковом районе Луны.
'Луна-21' доставила на поверхность Луны 'Луноход-2'. Запуск был осуществлен 8 января 1973. 'Л.-21' совершила мягкую посадку на Луну на восточной окраине Моря Ясности, внутри кратера Лемонье, в точке с координатами 30| 27- в. д. и 25| 51- с. ш. 16 января с посадочной ступени 'Л.-21' по трапу сошёл 'Луноход-2'.
А. А. Еременко.