Луна-16

Луна-16
Автоматическая межпланетная станция Е-8-5 № 406
Модель автоматической межпланетной станции «Луна-16»
Производитель	НПО им. Лавочкина
Спутник	Луна
Выход на орбиту	17 сентября 1970
Запуск	12 сентября 1970
Ракета-носитель	Протон-К / Блок ДМ
Стартовая площадка	Байконур Площадка 81
Технические характеристики
Масса	5600 кг
Посадка на небесное тело	20 сентября 1970
Взлёт с небесного тела	21 сентября 1970
Возвращение на Землю	24 сентября 1970

Луна 16 — советский автоматический межпланетный центр для исследования Луны и космоса. Автоматические межпланетные станции были видом космического аппарата, предназначенного для работы в космическом пространстве и атмосфере планеты. «Луна 16» была запущена 12 сентября 1970 года и стала первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы лунных грунтов.

Предыстория

12 сентября 1970 года в космос запущена космическая миссия «Луна 16», предназначенная для изучения Луны и космоса. Этот космический аппарат был первым, кто доставил на Землю образцы лунных грунтов.

До запуска автоматической космической станции (АМС) «Луна-16» в 1970 году, были реализованы несколько проектов в рамках советской космической программы. С 1959 года была организована серия автоматических станций «Луна», для сбора данных и фотографий. Исследования Луны с орбит искусственных спутников были продолжены советскими станциями «Луна-11,-12,-14, −15». Эти проекты подготовили почву для успешной миссии «Луна-16», которая стала первым автоматическим аппаратом, доставившим лунный грунт на Землю для дальнейшего исследования.

Создатели

Проектная группа Научно-производственного объединения имени С. А. Лавочкина под руководством советского инженера и конструктора Георгия Николаевича Бабкина приступила к разработке автоматической межпланетной станции «Луна-16» в 1969 после серии неудачных запусков ракетоносителя «Протон-К».

НПО им. С. А. Лавочкина было создано в апреле 1937 года как авиационный завод № 293 Народного комиссариата оборонной промышленности СССР. НПО им. С. А. Лавочкина на сегодняшний день — научно-производственное объединение, которое занимается разработкой и производством космических аппаратов и разгонных блоков. Оно расположено в городе Химки Московской области и входит в состав госкорпорации «Роскосмос».

В 1965 году Георгий  Бабкин становится главным конструктором НПО им. С. А. Лавочкина. До этого он участвовал в разработке межконтинентальной крылатой ракеты «Буря» и зенитно-ракетного комплекса В-300.

Устройство космического аппарата

Комплекс включал в себя посадочную ступень с четырьмя опорами для мягкой посадки на грунт, основной двигатель для замедления и два мотора малой мощности, буровое устройство для отбора грунтовых образцов, ракету Луна-Земля с бортовой радиосистемой и цилиндрическим отсеком, предназначенным для размещения возвращающейся части прибора, механизм в виде шара и трёх отсеков. Приборный отсек, в форме цилиндра включал в себя приборы системы управления ракетой, приборы радиокомплекса ракеты, химические батареи и преобразователи тока, приборы бортовой автоматики, а так же служил стартовой площадкой для возвратной ракеты.

Буровые установки были использованы для работы с разнообразными горными породами, от пылевато-песчаных до скальных, с широким диапазоном физико-механических свойств. Максимальная глубина бурения достигала 35 сантиметров. Движение оборудования осуществлялось при помощи электродвигателей, а скорость проникновения бура в грунт и потребляемая мощность электродвигателей контролировались издалека с помощью телеметрии.

Аппарат, который возвращается на Землю, имеет форму металлического шара с теплозащитным покрытием. Его внутренний объем разделен на три изолированных отсека. В самом большом отсеке находятся химическая батарея, радиопеленгационные передатчики для обнаружения аппарата на Земле, устройства автоматики и программное обеспечение, управляющее парашютной системой. Во втором отсеке размещены парашют, 4 упругие антенны передатчиков, 2 газовых баллона для коррекции положения после посадки. Третий отсек предназначен для образцов лунного грунта.

Основные этапы запуска и посадки

• Космический аппарат «Протон К/Д» запустил станцию «Луна-16» 12 сентября 1970 года, выведя ее на орбиту искусственного спутника Земли.
• 17 сентября «Луна-16» достигла лунной орбиты на расстоянии 110 км от поверхности спутника. За три дня на орбите было совершено два маневра. Первый изменил форму орбиты, сделав ее эллиптической с высотой в перигее 15 км и апогее 110 км. В результате второго маневра плоскость орбиты была повернута, а высота в апогее составила 106 км.
• 20 сентября началась подготовка к мягкой посадке на Луну, что увенчалось успешным приземлением в Море Изобилия. После посадки на Луну радиокомплекс на борту станции активировал процесс бурения по команде с Земли. Было определено местоположение станции на лунной поверхности, после чего была передана команда на запуск Главной Защитной Установки (ГЗУ). Работа ГЗУ была выполнена в условиях лунной ночи при низких температурах на поверхности Луны.
• После этого 21 сентября, по команде из Земли, старт ракеты Луна-Земля с возвращенным аппаратом был сделан по команде из Земли. После начала, когда заданная скорость была равной, двигатель выключен, ракета двинулась к Земле на баллистическую траекторию. Не предусмотрена корректировка траектории обратного движения.
• 24 сентября после отделения от приборного отсека АМС, вошел в плотные слои атмосферы со скоростью 11 км/сек, раскрытие тормозного парашюта произошло на высоте 14, 5 км при скорости снижения 300 м/сек. Находясь на 11 км отделился тормозной отсек и открылся основного парашюта. Затем включились пеленгационные радиопередатчики. Поисковыми отрядами был принят радиосигнал сигнал, весь процесс спуска на парашюте наблюдался с вертолета Ми-4 до посадки на Землю. Посадка на Землю была в 80 км юго-восточнее города Джезказгана Казахстан.

Результаты полета

В результате полета АМС «Луна-16» осуществила первую в мире доставку на Землю образцов лунного грунта, массой 101 грамм. Далее грунт был передан в Институт геохимии и аналитической химии АН СССР имени Владимира Ивановича Вернадского. После вскрытия капсулы установлено, что бур заполнен сыпучим лунным грунтом — реголитом. Химический состав вещества представляет размельченную горную породу базальтового типа.

Достижение

В результате успешного полета АМС «Луна-16» подтвердилось правильность пути исследования Луны с помощью межпланетных аппаратов. По результатам полета «Луны-16» Международная авиационная федерация зарегистрировала приоритетные научно-технические достижения станции:

• возвращение на Землю после посадки на поверхность Луны;
• доставка на поверхность Луны космической ракеты «Луна-Земля» с возвращаемым аппаратом;
• автоматический старт с Луны и доставка лунного грунта на Землю.

АМС «Луна-16» были установлены мировые рекорды:

• максимальной массы, доставленной на лунную поверхность;
• максимальной массы, возвращенной на Землю с поверхности Луны;

• максимальной массы лунных пород, доставленной на Землю АМС.

Примечания

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Луна-16», расположенная по следующим адресам: — https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Луна-16 — «https://znanierussia.ru/articles/Луна-16» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».