Изследването на Луната има дълга история. Те започват още преди нашата ера, когато Хипарх изучава движението на Луната в звездното небе, определя наклона на лунната орбита спрямо еклиптиката, размера на Луната и разстоянието от Земята, а също така разкрива редица особености на движението.

От средата на 19-ти век, във връзка с откриването на фотографията, започва нов етап в изучаването на Луната: става възможно да се анализира повърхността на Луната по-подробно с помощта на подробни снимки (Warren de la Rue и Lewis Ръдърфорд). През 1881 г. Пиер Янсен съставя подробен "Фотографски атлас на Луната".

През 20-ти век започва космическата ера, познанията за Луната се разширяват значително. Съставът на лунната почва стана известен, учените получиха проби от нея и беше съставена карта на обратната страна.

Изследване на луната с автоматични устройства

Съветският космически кораб Луна-2 за първи път достига до Луната на 13 септември 1959 г. И за първи път е възможно да се погледне далечната страна на Луната през 1959 г., когато съветската станция Луна-3 прелетя над нея и засне част от повърхността й, невидима от Земята. Учените смятат, че далечната страна на Луната е перфектно мястоза астрономическа обсерватория. Оптичните телескопи, разположени тук, не биха проникнали в плътната атмосфера на Земята. А за радиотелескопите Луната ще служи като естествен щит от твърди скали с дебелина 3500 км, който надеждно ще ги прикрива от всякакви радиосмущения от Земята.

През втората половина на 20-ти век Съединените щати започнаха активно да се подготвят за кацане на Луната. Но за да се подготви за пилотиран полет, НАСА е планирала няколко космически програми: "Рейнджър"(снимане на повърхността му), " геодезист" (меко кацане и проучване на терена) и " Лунен орбитален апарат"(подробно изображение на повърхността на луната). През 1965-1966г НАСА реализира проекта MOON-BLINK за ​​изследване на необичайни явления (аномалии) на повърхността луна. Геодезисти 3,4 и 7 бяха оборудвани с кофа за загребване на почвата.

СССР провежда изследвания на повърхността на Луната с помощта на две радиоуправляеми самоходни превозни средства, Луноход-1, изстрелян към Луната през ноември 1970 г., и Луноход-2 през януари 1973 г. Луноход-1 работи 10,5 земни месеца, " Луноход-2" - 4,5 земни месеца (тоест 5 лунни днии 4 лунни нощи). И двете устройства събраха и предадоха на Земята голямо количество данни за лунната почва и много снимки на детайли и панорами на лунния релеф.

"Луноход-1"

Луноход-1 е първият планетарен роувър в света, който успешно работи на повърхността на Луната. Принадлежи към серия съветски дистанционно управлявани самоходни апарати "Луноход" за изследване на Луната, работили на Луната в продължение на единадесет лунни дни (10,5 земни месеца).

Луноход-1 беше оборудван с:

• две камери (една резервна), четири панорамни телефотометъра;
• Рентгенов флуоресцентен спектрометър RIFMA;
• Рентгенов телескоп РТ-1;
• одометър-пенетрометър PrOP;
• детектор за радиация РВ-2Н;
• лазерен рефлектор TL.

Автоматичната междупланетна станция "Луна-17" с "Луноход-1" беше изстреляна на 10 ноември 1970 г. и влезе в орбитата на изкуствен спътник на Луната, а на 17 ноември 1970 г. станцията кацна благополучно в морето Дъждове и "Луноход-1" премина надолу към лунното грундиране.

По време на престоя си на повърхността на Луната Луноход-1 измина 10 540 м, изследва площ от 80 000 м2, предаде 211 лунни панорами и 25 000 снимки на Земята. максимална скоростдвижението беше 2 км/ч. Извършено е на 25 точки от лунната почва химичен анализ. На Луноход-1 беше инсталиран ъглов рефлектор, с помощта на който бяха проведени експерименти за точно определяне на разстоянието до Луната.

"Луноход-2"

"Луноход-2"- вторият от поредицата съветски лунни дистанционно управлявани самоходни планетарни ровери. Той е предназначен за изследване на механичните свойства на лунната повърхност, фотографиране и телефотография на Луната, провеждане на експерименти с наземен лазерен далекомер, наблюдение на слънчевата радиация и други изследвания.

15 януари 1973 г. доставен на Луната от автоматичната междупланетна станция "Луна-21". Кацането е извършено на 172 километра от мястото за кацане на Аполо 17 на Луната. Навигационната система Луноход-2 е повредена и наземният екипаж на Луноход се ръководи от околната среда и Слънцето. Въпреки това устройството покри по-голямо разстояние от Луна-1, тъй като бяха въведени редица нововъведения, например трета видеокамера на върха на човешкия растеж.

За четири месеца работа той изминава 37 километра, предава 86 панорами и около 80 000 телевизионни кадъра на Земята, но неговите по-нататъшна работапредотвратява прегряване на оборудването вътре в кутията. Работата на Луноход-2 е официално прекратена на 4 юни 1973 г.

Космическата програма "Луна" е съкратена в СССР през 1977 г. Изстрелването на "Луноход-3" е отменено.

През август 1976 г. съветската станция "Луна-24" достави проби от лунна почва на Земята, японският спътник "Хитен" долетя до Луната едва през 1990 г. Тогава бяха изстреляни два американски космически кораба - "Клементин" през 1994 г. и "Лунен проспектор "през ​​1998г

"Клементина"

Clementine е съвместна мисия между Северноамериканското командване на аерокосмическата отбрана и НАСА за тестване на военна технология и едновременно с това произвеждат подробни снимки на лунната повърхност.

Сондата Clementine предаде на Земята около 1,8 милиона изображения на повърхността на Луната в черно и бяло. "Клементин" е първата сонда, която предава научна информация, потвърждаваща хипотезата за наличие на вода на лунните полюси. Това е много важно откритие, че на Луната има твърда вода. Течната вода не може да бъде на лунната повърхност, тъй като се изпарява под въздействието на слънчевата светлина и след това се разпръсква в космоса. Но от 60-те години на миналия век съществува хипотеза, че водният лед се съхранява в кратерите на Луната, където слънчевите лъчи не могат да проникнат или да лежат на голяма дълбочина. И тук се потвърждава. Какво е значението на това откритие? Лунните ледници могат да осигурят вода за първите колонисти, докато растителността може да се появи на Луната.

Лунен златотърсач

"Лунен търсач"и американската автоматична междупланетна станция за изследване на Луната, създадена като част от програмата на НАСА Discovery. Пуснат на 7 януари 1998 г. Завършен на 31 юли 1999 г

AMS "Lunar Prospector" е предназначена за глобално изобразяване на елементния състав на повърхността на Луната, изследване на нейното гравитационно поле и вътрешна структура, магнитно полеи отделяне на летливи вещества. Лунният проспектор трябваше да допълни и прецизира изследванията на Клементина и най-важното да провери за наличието на лед.

Lunar Prospector е изстрелян на 7 януари 1998 г. с ракета носител Athena-2. През 1998 г. повечето от научните проблеми, за които е изстрелян апаратът, са решени: е изяснен възможният обем на леда на южния полюс на Луната, съдържанието му в почвата е оценено от учените на 1-10%, а дори по-силният сигнал показва наличието на лед на северния полюс. От далечната страна на Луната магнитометър открива сравнително мощни локални магнитни полета, които образуват 2 малки магнитосфери с диаметър около 200 км. Според смущенията в движението на апарата са открити 7 нови маскони (участък от литосферата на планетата или естествен спътник, който причинява положителни гравитационни аномалии).

Беше извършено и първото глобално спектрометрично изследване в гама лъчи, в резултат на което бяха съставени карти на разпределение на титан, желязо, алуминий, калий, калций, силиций, магнезий, кислород, уран, редкоземни елементи и фосфор, модел на е създадено гравитационното поле на Луната, което позволява много точно да се изчисли орбитата на спътниците на Луната.

През 1999 г. AMC приключи работата си.

Автоматично изследване на Луната вXXI век

След края на съветската космическа програма "Луна" и американската "Аполо" изследването на Луната с помощта на космически кораб на практика беше спряно.

Но в началото на 21-ви век Китай започна своята програма за изследване на Луната. Тя включва: доставка на луноход и изпращане на почва на Земята, след това експедиция до Луната и изграждане на обитаеми лунни бази. Останалите космически сили, разбира се, не можаха да замълчат и отново стартираха своите лунни програми. Обявени са плановете за бъдещи лунни експедиции Русия, Европа, Индия, Япония.На 28 септември 2003 г. Европейската космическа агенция пусна първата си автоматична междупланетна станция (AMS) Smart-1. На 14 септември 2007 г. Япония стартира втория AMS за изследване на Луната, Кагуя. А на 24 октомври 2007 г. Китай също се включи в лунната надпревара - беше изстрелян първият китайски спътник на Луната Chang'e-1. С помощта на тази и следващите станции учените създават триизмерна карта на лунната повърхност, която в бъдеще може да допринесе за амбициозен проектколонизация на луната. На 22 октомври 2008 г. стартира първата индийска AMS "Chandrayan-1". През 2010 г. Китай изстреля втората AMS Chang'e-2.

През 2009 г. НАСА стартира Lunar Reconnaissance Orbiter и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite за събиране на информация за лунната повърхност, търсене на вода и подходящи места за бъдещи лунни експедиции. На 9 октомври 2009 г. космическият кораб LCROSS и горната степен Centaurus направиха планирано падане на лунната повърхност. до кратера Кабеус, разположен на около 100 км от южния полюс на Луната и поради това постоянно в дълбока сянка. На 13 ноември НАСА обяви, че на Луната е открита вода с помощта на този експеримент.

Частни компании започват да изучават Луната. Обявен е световен конкурс Google Lunar X PRIZE за изграждане на малък луноход. Няколко отбора от различни страни, включително руският Селеноход. Има планове за организиране на космически туризъм с полети около Луната на руски кораби – първо на модернизирания Союз, а след това и на перспективния универсален ПТКНП Рус.

САЩще продължат изследването на Луната от автоматични станции "GRAIL" (стартирана през 2011 г.), "LADEE" (планирана да бъде пусната през 2013 г.) и др. Китайпланира да изстреля първия си AMS за кацане, Chang'e-3, през 2013 г., последван от лунен роувър до 2015 г., AMS за връщане на лунната почва до 2017 г. и лунна база до 2050 г. Японияобяви бъдещо роботизирано изследване на Луната. Индияпланира мисия през 2017 г. на своя орбитален апарат Chandrayaan-2 и малък луноход, доставени от руския AMS Luna-Resource, както и по-нататъшно изследване на Луната до пилотирани експедиции. Русияза първи път стартира многоетапна програма за изследване на Луната от автоматични станции "Луна-Глоб" през 2015 г., "Луна-Ресурс-2" и "Луна-Ресурс-3" с луноходи през 2020 и 2022 г., "Луна-Ресурс-4" " връщане на почвата, събрана от луноходите през 2023 г., а след това планира пилотирани експедиции през 2030-те.

Учените не изключват, че на Луната може да има не само сребро, живак и алкохоли, но и други. химични елементии връзки. Водният лед, молекулярният водород показват, че наистина има ресурси на Луната, които могат да бъдат използвани в бъдещи мисии. Анализът на топографските данни, изпратени от космическия кораб LRO, и гравитационните измервания на Кагуя показаха, че дебелината на кората от далечната страна на Луната не е постоянна и се променя с географската ширина. Най-дебелите участъци от кората отговарят на най-високите височини, което е характерно и за Земята, а най-тънките се намират в субполярните ширини.

Цялата тази отново отворена лунна надпревара е свързана с възможността за колонизиране на Луната. Какво означава?

Колонизация на Луната

Колонизацията на Луната се разбира като заселването на Луната от хората. Сега това не е измислица от фантастични произведения, а реални планове за изграждане на обитаеми бази на Луната. Бързото развитие на космическите технологии ни позволява да се надяваме, че космическата колонизация е напълно постижима цел. Поради близостта си до Земята (три дни полет) и сравнително добро познаване на ландшафта, Луната отдавна се смята за кандидат за създаване на човешка колония. Но докато съветските програми „Луна“ и „Луноход“ и американската програма „Аполо“ демонстрираха практическата осъществимост на полета до Луната, те също потиснаха ентусиазма за създаване на лунна колония. Това се дължи на факта, че анализът на пробите от прах, доставени от астронавтите, показа много ниско съдържание на леки елементи в него, необходими за живота на Луната.

За учените лунната база е уникално място за провеждане научно изследванев областта на планетологията, астрономията, космологията, космическата биология и други дисциплини. Изследването на лунната кора може да даде отговори на най-важните въпроси за формирането и по-нататъшната еволюция на Слънчевата система, системата Земя-Луна и възникването на живота. Липсата на атмосфера и по-ниската гравитация правят възможно изграждането на обсерватории на лунната повърхност, оборудвани с оптични и радиотелескопи, способни да получават много по-подробни и ясни изображения на отдалечени региони на Вселената, отколкото е възможно на Земята, и поддържане и модернизиране на такива телескопите е много по-лесно от орбиталните обсерватории. Луната също има разнообразие от минерали: желязо, алуминий, титан; в повърхностен слойЛунната почва, реголит, е натрупала рядък на Земята изотоп хелий-3, който може да се използва като гориво за обещаващи термоядрени реактори. В момента се разработват методи за промишлено производство на метали, кислород и хелий-3 от реголит и са открити залежи от воден лед. Дълбокият вакуум и наличието на евтина слънчева енергия отварят нови хоризонти за електрониката, леярството, металообработването и материалознанието. Луната също изглежда като много вероятен обект за космически туризъм, който може да привлече значителни средства за своето развитие, да насърчи пътуване в космоса, за осигуряване на притока на хора за развитието на лунната повърхност. Космическият туризъм ще изисква определени инфраструктурни решения. Развитието на инфраструктурата от своя страна ще допринесе за по-голямо проникване на човечеството на Луната. Има планове за използване на лунни бази за военни цели за контролиране на околоземното пространство и осигуряване на господство в космоса. По този начин колонизацията на Луната е много вероятно събитие през следващите десетилетия.

Етикети

Съветска автоматична станция "Луна"

"Луна-1"- първият AMS в света, изстрелян в района на Луната на 2 януари 1959 г. Минавайки близо до Луната на разстояние 5-6 хил. км от нейната повърхност, на 4 януари 1959 г. AMS напусна сферата на Земната гравитация и се превърна в първата изкуствена планета на Слънчевата система с параметри: перихелий 146,4 милиона км и афелий 197,2 милиона км. Крайната маса на последната (3-та) степен на ракетата-носител (РН) с АСУ "Луна-1" е 1472 кг. Масата на контейнера "Луна-1" с оборудване е 361,3 кг. AMS разполагаше с радиооборудване, телеметрична система, набор от инструменти и друго оборудване. Инструментите са предназначени за изследване на интензитета и състава на космическите лъчи, газообразния компонент на междупланетната материя, метеорните частици, слънчевото корпускулно лъчение и междупланетното магнитно поле. На последния етап на ракетата е инсталирано оборудване за образуване на натриев облак - изкуствена комета. На 3 януари визуално наблюдаван златисто-оранжев натриев облак се образува на разстояние 113 000 км от Земята. По време на полета на "Луна-1" за първи път е постигната втората космическа скорост. За първи път в междупланетното пространство са регистрирани силни потоци от йонизирана плазма. В световната преса AMS "Луна-1" беше наречена "Мечта".

"Луна-2"На 12 септември 1959 г. прави първият в света полет до друго небесно тяло. На 14 септември 1959 г. Luna-2 AMS и последната степен на ракетата-носител достигат повърхността на Луната (западно от Морето на яснотата, близо до кратерите Аристил, Архимед и Автолик) и доставят флагове, изобразяващи държавата Герб на СССР. Крайната маса на AMS с последната степен на ракетата-носител е 1511 кг с масата на контейнера, както и на научното и измервателното оборудване 390,2 кг. Анализ на научната информация, получена от Луна-2, показа, че Луната практически няма собствено магнитно поле и радиационен пояс.

Луна-2

Луна-3

Луна-4

Луна-9

Луна-10

Луна-11

Луна-12

Луна-13

"Луна-15"стартира на 13 юли 1969 г., три дни преди изстрелването на Аполо 11. Целта на тази станция беше да вземе проби от лунната почва. Влязъл в лунна орбита по същото време като Аполо 11. Ако успеят, нашите станции биха могли да вземат проби от почвата и за първи път да тръгнат от Луната и да се върнат на Земята преди американците. В книгата на Ю. И. Мухин „Анти-Аполон: лунната измама на САЩ“ се казва: „въпреки че вероятността от сблъсък беше много по-ниска, отколкото в небето над Боденското езеро, американците попитаха Академията на науките на СССР за параметрите на орбитата на нашата AMS, Те бяха информирани. По някаква причина AMS висеше в орбита дълго време. След това направи твърдо кацане върху реголита. Американците спечелиха мача. Как? Какво означават тези дни на Луна-15, обикаляща около Луната: проблеми, възникнали на борда или ... преговори на някои власти? Нашият AMC се срути от само себе си, или му помогнаха да го направи? Само Луна-16 успя да вземе проби от почвата.

Луна-15

Луна-16

По време на разработването и създаването на лунохода съветските учени и дизайнери се изправиха пред необходимостта да решат комплекс от сложни проблеми. Трябваше да се създаде перфектно. нов типмашини, способни на дълго времефункционират в необичайни условия на открито пространство на повърхността на друго небесно тяло. Основни задачи: създаване на оптимален задвижващ агрегат с висока проходимост при ниско тегло и консумация на енергия, осигуряващ надеждна работаи безопасност на движението; системи дистанционнодвижението на лунохода; осигуряване на необходимия топлинен режим с помощта на система за термичен контрол, която поддържа температурата на газа в инструменталните отделения, конструктивните елементи и оборудването, разположени вътре и извън херметическите отделения (в открито пространство през периоди на лунни дни и нощи) в рамките на определени граници; избор на източници на енергия, материали за конструктивни елементи; разработване на смазочни материали и смазочни системи за условия на вакуум и др.

Научно оборудване L. s. а. е трябвало да осигури проучването на топографските и селеново-морфологични особености на района; определение химичен състави физико-механичните свойства на почвата; изследване на радиационната обстановка по маршрута на полета до Луната, в окололунното пространство и на повърхността на Луната; рентгеново космическо излъчване; експерименти за лазерно локализиране на луната. Първият L. s. а. - съветският "Луноход-1" (фиг. 1), предназначен за провеждане на голям комплекс от научни изследвания на повърхността на Луната, беше доставен на Луната от автоматичната междупланетна станция "Луна-17" (виж Грешка! Справка източник не е намерен.), работи на повърхността му от 17 ноември 1970 г. до 4 октомври 1971 г. и преминава 10540 м. Луноход-1 се състои от 2 части: инструментално отделение и шаси на колела. Масата на "Луноход-1" е 756 кг. Запечатаното отделение за инструменти има формата на пресечен конус. Корпусът му е изработен от магнезиеви сплави, осигуряващи достатъчна здравина и лекота. Горна частКорпусът на отделението се използва като радиатор-охладител в системата за термичен контрол и се затваря с капак. През лунната нощ капакът затваря радиатора и предотвратява излъчването на топлина от отделението. През лунния ден капакът е отворен, а разположените от вътрешната му страна елементи на слънчевата батерия осигуряват презареждане на батериите, които захранват бордовото оборудване с електричество.

Приборното отделение съдържа системи за термично управление, захранване, приемно-предавателни устройства на радиокомплекса, устройства за дистанционно управление и електронни преобразуватели на научно оборудване. В предната част има: прозорци на телевизионни камери, електрическо задвижване на мобилна високонасочена антена, която служи за предаване на телевизионни изображения на лунната повърхност към Земята; нисконасочена антена, която осигурява приемане на радиокоманди и предаване на телеметрична информация, научни инструменти и оптичен ъглов рефлектор, произведен във Франция. От лявата и дясната страна са монтирани: 2 панорамни телефото камери (във всяка двойка една от камерите е конструктивно комбинирана с локален вертикален детерминант), 4 ударни антени за приемане на радиокоманди от Земята в различен честотен диапазон. Изотопен източник на топлинна енергия се използва за загряване на газа, циркулиращ вътре в апарата. До него има уред за определяне на физико-механичните свойства на лунната почва.

Резките температурни промени при смяната на деня и нощта на повърхността на Луната, както и голямата температурна разлика между частите на апарата, разположени на Слънцето и в сянката, наложиха разработването специална систематерморегулация. При ниски температури през лунната нощ, за загряване на инструменталното отделение, циркулацията на топлоносителя газ през охладителния кръг автоматично се спира и газът се насочва към отоплителния кръг.

Захранващата система на лунохода се състои от слънчеви и химически буферни батерии, както и устройства за автоматично управление. Задвижването на слънчевата батерия се управлява от Земята; докато капакът може да се монтира под произволен ъгъл между нула и 180°, необходимо за максимално използване на слънчевата енергия.

Бордовият радиокомплекс осигурява приемането на команди от Центъра за управление и предаването на информация от космическия кораб към Земята. Редица системи на радиокомплекса се използват не само при работа на повърхността на Луната, но и по време на полет от Земята. Две телевизионни системи L. s. а. служат за решаване на независими проблеми. Телевизионната система с ниска рамка е предназначена да предава на Земята телевизионни изображения на терена, необходими за екипажа, контролиращ движението на лунохода от Земята. Възможността и целесъобразността за използване на такава система, която се характеризира с по-ниска скорост на предаване на изображение в сравнение със стандарта за излъчване на телевизия, беше продиктувана от специфични лунни условия. Основната е бавната смяна на пейзажа по време на движението на лунохода. Втората телевизионна система се използва за получаване на панорамно изображение на околността и заснемане на участъци от звездното небе, Слънцето и Земята с цел астроориентация. Системата се състои от 4 панорамни телефото камери.

Самоходното шаси предоставя решение на принципно нова задача на космонавтиката - движението на автоматична лаборатория по повърхността на Луната. Той е проектиран по такъв начин, че луноходът да има висока проходимост и надеждна работа за дълго време с минимално собствено тегло и консумация на енергия. Колесникът осигурява движението на лунохода напред (с 2 скорости) и назад, завъртане на място и в движение. Състои се от ходова част, блок за автоматизация, система за безопасност на движението, устройство и набор от сензори за определяне на механичните свойства на почвата и оценка на проходимостта на шасито. Завоят се постига поради различни скорости на въртене на колелата от дясната и лявата страна и промяна в посоката на тяхното въртене. Спирането се извършва чрез превключване на тяговите двигатели на шасито в режим на електродинамично спиране. За да задържите лунохода на склонове и да го спрете напълно, се активират дискови спирачки с електромагнитно управление. Блокът за автоматизация управлява движението на лунохода по радиокоманди от Земята, измерва и управлява основните параметри на самоходното шаси и автоматичната работа на инструментите за изследване на механичните свойства на лунната почва. Системата за безопасност на движението осигурява автоматично спиране при гранични ъгли на преобръщане и тримиране и претоварвания на електродвигателите на колелата.

Устройството за определяне на механичните свойства на лунната почва ви позволява бързо да получите информация за земните условия на движение. Изминатото разстояние се определя от броя на оборотите на задвижващите колела. За да се вземе предвид тяхното приплъзване, се прави поправка, определяна с помощта на свободно въртящо се девето колело, което се спуска на земята чрез специално задвижване и се издига до първоначалното си положение. Апаратът се управлява от Центъра за Далеч космически комуникацииекипаж, състоящ се от командир, водач, навигатор, оператор, борден инженер.

Режимът на шофиране се избира в резултат на онлайн оценка на телевизионната информация и телеметричните данни за големината на ролката, дифференцирането на изминатото разстояние, състоянието и режимите на работа на задвижванията на колелата. В условията на космически вакуум, радиация, значителни температурни колебания и труден терен по маршрута, всички системи и научни инструменти на лунохода функционираха нормално, осигурявайки изпълнението както на основните, така и на допълнителни програми за научни изследвания на Луната и космическото пространство. , както и инженерни и конструкторски изпитания.

Луна-17

"Луноход-1"

"Луна-19"- шестият съветски ISL; стартира на 28 септември 1971 г. На 3 октомври станцията влиза в селеноцентрична кръгова орбита със следните параметри: височина над повърхността на Луната 140 км, наклон 40° 35", орбитален период 2 ч. 01 мин. 45 сек. На 26 и 28 ноември станцията беше прехвърлена на нова орбита.Систематични дългосрочни наблюдения на еволюцията на нейната орбита с цел получаване на необходимата информация за прецизиране на гравитационното поле на Луната.Характеристиките на междупланетното магнитно поле в околностите на Луната бяха непрекъснато измервани. Снимките на лунната повърхност бяха предадени на Земята.

"Луна-19"

"Луна-21"доставен на повърхността на Луната "Луноход-2". Изстрелването е извършено на 8 януари 1973 г. Луна 21 направи меко кацане на Луната на източния край на Морето на яснотата, вътре в кратера Lemonnier, в точка с координати 30°27"E и 25° 51" Н. ш. 16 януари от кацана "Луна-21" слезе по стълбата "Луноход-2".

"Луна-21"

"Луноход-2"

"Луна-23"Той беше изстрелян на 28 октомври 1974 г. и направи меко кацане на Луната на 6 ноември. Вероятно стартирането му беше насочено към следващата годишнина от Великата октомврийска революция. Задачите на станцията включват улавяне и изследване на лунна почва, но кацането се извършва в район с неблагоприятен терен, поради което устройството за вземане на проби от почвата се повреди. На 6-9 ноември проучванията се провеждаха по намалена програма.

"Луна-24"е изстрелян на 9 август 1976 г. и кацна на 18 август в района на Морето на кризата. Задачата на станцията беше да вземе "морска" лунна почва (въпреки факта, че "Луна-16" взе почва на границата на морето и сушата, а "Луна-20" - на континенталния регион). Модулът за излитане с лунна почва беше изстрелян от Луната на 19 август, а на 22 август капсулата с почва достигна Земята.

"Луна-24"

Продължение на кратък дайджест за историята на изследването на Слънчевата система от космически кораби. В предишната част говорихме за, днес ще говорим за естествения спътник на Земята.
Разположена на разстояние от само 380 000 километра от нас, Луната е един от най-лесно достъпните обекти в Слънчевата система - както за наземни инструменти за наблюдение (всеки може да разгледа добре кратерите й с обикновен бинокъл), така и за междупланетни сонди. Ако полетът до Марс/Венера отнема месеци, тогава Луната, ако желаете, може да бъде достигната за няколко дни. Ниската гравитация и липсата на атмосфера правят сравнително лесно кацането на космически кораби на повърхността му и след това връщането им у дома.

Не е изненадващо, че от всички тела на Слънчевата система Луната е на първо място по брой превозни средства, изпратени до нея. В известен смисъл на думата може да се нарече тренировъчна площадка, където са тествани технологии, които след това са използвани по време на полети до други планети.

Силно необичайна снимка: Космическият кораб LADEE, обикалящ около Луната, както се вижда от LRO от разстояние от 9 километра.

Първите опити за достигане до Луната започват през 1958 г. Но тъй като говорим за самата зора на космическата ера и изстрелванията (четири американски и три съветски) бяха извършени в условия на силен политически натиск, когато беше необходимо на всяка цена да се изпревари противника, тези първите мисии завършват или със скъпи фойерверки, или с факта, че устройството не може да набере желаната скорости отидете на луната.
Накрая, през януари 1959 г., при осмия опит, Луна-1 достигна втората си скорост на бягство. Вярно е, че не удари самия спътник (а целта беше да се разбие в Луната и да достави съветския герб на нейната повърхност), но станцията прелетя поне на 6000 километра от повърхността, установявайки, че Луната няма значително магнитно поле.

През същата година Луна-2 стана първият космически кораб, който достигна повърхността на Луната и най-накрая достави там съветския герб, а Луна-3 за първи път предаде снимки на далечната страна на Луната.

Разбира се, че неFULL HD- но това е първият поглед към това, което никой не е виждал преди

Що се отнася до Съединените щати, те трябваше да чакат много дълго време за успех. От 9-те кораба, изстреляни към Луната по програмата Pioneer, само един (Pioneer-4, 1959 г.) успя да достигне втората космическа скорост. След това имаше програмата Ranger, която представляваше поредица от превозни средства камикадзе, които трябваше да предават снимки на луната до момента на удара с нея. Изстреляни са общо 9 такива устройства, първите шест изстрелвания завършват неуспешно, успехът идва само с Ranger-7 през 1964 г.

Нещата обаче не бяха по-добри за СССР: след първите успехи следващите трябваше да чакат много дълго време. След неуспешното изстрелване през 1960 г. на две станции, които е трябвало да снимат Луната, съветските специалисти си поставят много по-амбициозна задача – да извършат първото меко кацане на нейната повърхност. Оказа се при деветия опит - на 31 януари 1966 г. Луна-9 изпълни задачата.

Някой може да попита защо при толкова много изстрелвания десантният "Луна-9" всъщност имаше деветия, а не, да речем, петнадесети сериен номер? Факт е, че само станциите, които по принцип можеха да бъдат изпратени до Луната, получиха официални номера. Преди Луна-4 например имаше две станции, които поради проблеми с ракетата-носител не можеха да бъдат изведени на траекторията на полета. След като имаше т.нар. Космос-60 е неуспешната Луна-5, която просто е изгоряла в земната атмосфера.

Лунната надпревара набираше скорост. Постепенно се развиваха технологиите, надеждността на изстрелванията се увеличаваше. Под задачата да кацне човек на Луната преди края на десетилетието, НАСА получи пари, които никога преди или след това не е имала. През 1966 г. бюджетът на НАСА е бил рекордните 4,5% от целия федерален бюджет (сега по-малко от 0,5%).

110 метра "Сатурн-5". Общо 15 от тези гиганти са построени. Коригирани спрямо инфлацията, цената на програмата за създаването им е 47 милиарда долара. Можете сами да изчислите колко струва една ракета.

В подготовка за полетите на Аполо американците стартираха две безпилотни програми. Първата беше поредица от превозни средства Surveyor, чиято задача беше да направят меко кацане на повърхността на спътника, като изработиха както самата технология за кацане на Луната, така и да проучи терена и условията на лунната повърхност. От 7 мисии 5 бяха успешни.

Вторият беше "Lunar orbiter" - серия от пет спътника, които картографираха 99% от цялата повърхност на Луната с разделителна способност до 60 метра. Именно на тези карти бяха избрани местата за бъдещи кацания на Аполо.

Първо, имаше отделна програма Zond, в рамките на която по това време се провеждаха тестове на космически кораб, предназначен за пилотиран полет около Луната. Вече говоря за нея.

Луната през очите на Зонд-7

Второ, същата програма Luna. След меко кацане следващата цел беше да се върнат проби от лунна почва на Земята.

Разбира се, лесно е да се критикува, но американците например нямаха отделна програма с отделен кораб за летене около Луната и отделна програма за доставка на лунна почва. Всичко това беше успешно направено от астронавтите на Аполо като част от една мисия.

Нямам достатъчно време или място да пиша подробно за Аполос, ще отбележа само любимия си детайл. Модулът за спускане на Аполо 12 кацна само на 160 метра от Проучване 3. Астронавтите извадиха някои от инструментите и частите от него, за да проучат какъв ефект е имал върху тях двугодишен престой в лунни условия.

При завръщането вкъщи се оказа нещо интересно - на някои части бяха открити земни бактерии. Оттук се издига интерес Попитайте- Наистина ли земните микроорганизми успяха да оцелеят две години на Луната? Или микробите са били небрежно въведени в частта, след като се е върнала на Земята? Дебатът по този въпрос все още продължава, но оттогава НАСА значително затегна правилата за стерилизиране на космически кораби.

СССР, от друга страна, не успя да изпрати космонавти да летят около Луната в определеното време, нито да ги кацне на повърхността й, като взе утешителна награда под формата на три успешни мисии за доставяне на лунна почва на Земята („Луна -16” през 1970 г., „Луна-20” през 1972 г. и Луна-24 през 1976 г.) и два Лунохода.

Панорама на лунната повърхност, предадена от един от "луноходите"

За съжаление, общественият интерес към космоса падна толкова бързо, колкото започна. Тъй като нямаше какво повече да се доказва с Луната и никой нямаше да изпрати човек на Марс, американците отмениха последните три мисии на Аполо. В резултат на това за последен път астронавтите от екипажа на Аполо 17 имаха възможност да се разхождат по реголита през 1972 г. Накрая оставиха следната паметна плоча.

Политическото ръководство на СССР смяташе за недостойно да бъде второто на Луната и до средата на 70-те години напълно затвори всички лунни програми заедно с плановете за изграждане на дългосрочна станция на нейната повърхност. През 1976 г. е извършен последният полет по програмата Луна. Полетът на Луна-25, планиран за 1977 г., е отменен и Луноход-3 остава на Земята.

През същата 1977 г. НАСА изключи всички инструменти (сеизмографи, магнитометри, детектори за слънчев вятър), оставени от астронавтите на Аполо на Луната.

Единственият инструмент, който все още се използва днес, който хората са оставили на Луната, са ъглови рефлектори, които показват, че Луната се отдалечава от Земята с 3,8 сантиметра всяка година.

През 1990 г., след 14-годишно прекъсване, Луната най-накрая е посетена от нов космически кораб, японският Хитен. През 90-те години до Луната долетяха още две сонди: Clementine през 1994 г. и Lunar Prospector през 1998 г., чиято основна задача беше да проверят данните на Clementine за наличието на ледени запаси на дъното на кратери близо до лунните полюси.

Истинският лунен ренесанс дойде още през новия век. Мисията GRAIL е съставила най-подробната гравитационна карта на Луната. Като част от друга много зрелищна мисия, сондата LCROSS прелетя през облак, повдигнат от удара на горния етап на Кентавър върху кратер в района Южен полюсна луната, за да установи състава на елементите, съдържащи се на нейното дъно.

Пуснат през 2009 г., космическият кораб LRO засне изображения с висока разделителна способност на всички места за лунни мисии, включително точното местоположение на Луноход-1.

Всъщност "Луноход-1"

Място за кацане на Аполо 17

Плановете за по-нататъшно изследване на Луната не са само в отделни държави. Например в рамките на „Google Lunar X PRIZE ” има надпревара между частните компании кой може да кацне първи на Луната. Плановете са много и се надявам, че рано или късно хората ще се върнат там заедно с космически кораби.

След първите успехи в изследването на Луната (първото твърдо кацане на сондата на повърхността, първия полет със заснемане на обратната страна, невидима от Земята), учените и дизайнерите от СССР и САЩ участваха в „ лунна надпревара” обективно се изправи пред нова задача. Беше необходимо да се осигури меко кацане на изследователската сонда на повърхността на Луната и да се научи как да изстрелват изкуствени спътници в нейната орбита.

Тази задача не беше лесна. Достатъчно е да се каже, че Сергей Королев, който оглавяваше ОКБ-1, така и не успя да постигне това. Между 1963 и 1965 г. имаше 11 изстрелвания на космически кораб (всяко успешно изстреляно получи официален сериен номер на Луна) за меко кацане на Луната, всички от които се провалиха. Междувременно натовареността на проектите на ОКБ-1 беше прекомерна и в края на 1965 г. Королев беше принуден да прехвърли темата за меко кацане в конструкторското бюро на Лавочкин, което беше ръководено от Георги Бабакин. Именно „бабакините“ (вече след смъртта на Королев) успяха да влязат в историята благодарение на успеха на Луна-9.

Първо кацане на Луната

(Щракнете върху снимката, за да видите схемата за кацане на космически кораб)

Първоначално, на 31 януари 1966 г., станцията Луна-9 е доставена с ракета в земната орбита, а след това е тръгнала от нея към Луната. Спирачният двигател на станцията осигуряваше намаляване на скоростта на кацане, а надуваеми амортисьори предпазваха спускаемото устройство на станцията от удар в повърхността. След уволнението им модулът се превърна в работно състояние. Първите в света панорамни изображения на лунната повърхност, получени от Луна-9 по време на комуникацията с нея, потвърдиха теорията на учените за повърхността на спътника, непокрита със значителен слой прах.

Първият изкуствен спътник на Луната

Вторият успех на бабакините, които използваха изоставането на ОКБ-1, беше първият лунен изкуствен спътник. Стартирането на космическия кораб Луна-10 е на 31 март 1966 г., а успешното изстрелване в лунна орбита е на 3 април. Повече от месец и половина научните инструменти на Луна-10 са изследвали Луната и окололунното пространство.

постижения на САЩ

Междувременно Съединените щати, които уверено се движат към основната си цел - кацането на човек на Луната, бързо затвориха пропастта със СССР и дръпнаха напред. Пет космически кораба Surveyor са направили меки кацания на Луната и са извършили важни проучвания на местата за кацане. Пет орбитални картографа на Lunar Orbiter създадоха подробна повърхностна карта с висока разделителна способност. Четири пробни пилотирани полета на космическия кораб Apollo, включително два с достъп до орбитата на Луната, потвърдиха правилността на взетите решения при разработването и проектирането на програмата, а технологията доказа своята надеждност.

Първо пилотирано кацане на Луната

Екипажът на първата лунна експедиция включваше астронавтите Нийл Армстронг, Едуин Олдрин и Майкъл Колинс. Космическият кораб Аполо 11 излита на 16 юли 1969 г. Гигантската тристепенна ракета Сатурн V работи безупречно и Аполо 11 излетя към Луната. Влизайки в лунна орбита, той се разделя на орбиталния апарат Columbia и лунния модул Eagle, пилотиран от астронавтите Армстронг и Олдрин. На 20 юли той кацна в югозападната част на Морето на спокойствието.

Шест часа след кацането Нийл Армстронг излезе от кабината на лунния модул и в 2:56:15 UT на 21 юли 1969 г. стъпи на лунния реголит за първи път в човешката история. Олдрин скоро се присъедини към командира на първата лунна експедиция. Те прекараха 151 минути на повърхността на Луната, поставиха принадлежности и научна апаратура върху нея, като в замяна заредиха 21,55 кг лунни скали в модула.

Краят на "лунната надпревара"

Оставяйки блока за кацане на повърхността, етапът за излитане Eagle излетя от Луната и се скачва с Колумбия. Събран отново, екипажът отлетя с Аполо 11 към Земята. След като се забави в атмосферата при втората космическа скорост, командният модул с астронавтите, след повече от 8 дни полет, леко потъна във вълните на Тихия океан. Основната цел на "лунната надпревара" беше постигната.

Друга страна на луната

(Снимка на далечната страна на луната от кацащия апарат "Change-4")

Тази страна е невидима от Земята. На 27 октомври 1959 г. съветската космическа станция Луна-3 снима далечната страна от лунната орбита и повече от половин век по-късно, на 3 януари 2019 г., китайският космически кораб Chanye-4 успешно кацна на повърхността на далечната страна и изпрати първата снимка от повърхността му.

На 2 януари 1959 г. за първи път в историята съветска космическа ракета достига втората космическа скорост, необходима за междупланетни полети, и изстрелва автоматичната междупланетна станция Луна-1 по лунната траектория. Това събитие постави началото на "лунната надпревара" между двете суперсили - СССР и САЩ.

"Луна-1"

На 2 януари 1959 г. СССР изстреля ракетата-носител "Восток-Л", която изведе автоматичната междупланетна станция "Луна-1" по лунната траектория. AMS лети на разстояние 6 хиляди км. от лунната повърхност и влезе в хелиоцентрична орбита. Целта на полета беше да достигне повърхността на Луната с Луна-1. Цялото бордово оборудване работеше правилно, но грешка се промъкна в диаграмата на последователността на полета и AMB не удари лунната повърхност. Това не повлия на ефективността на бордовите експерименти. По време на полета на Луна-1 беше възможно да се регистрира външният радиационен пояс на Земята, да се измерят параметрите на слънчевия вятър за първи път, да се установи липсата на магнитно поле на Луната и да се проведе експеримент за създаване изкуствена комета. Освен това "Луна-1" се превърна в космически кораб, който успя да достигне втората космическа скорост, преодоля земната гравитация и се превърна в изкуствен спътник на Слънцето.

"Пионер-4"

На 3 март 1959 г. от космодрума Кейп Канаверал е изстрелян американският космически кораб Pioneer 4, който пръв облита Луната. На борда бяха монтирани брояч на Гайгер и фотоелектрически сензор за заснемане на лунната повърхност. Космическият кораб е летял на разстояние 60 хиляди километра от Луната със скорост 7,230 km/s. В продължение на 82 часа Pioneer-4 предава данни за радиационната обстановка на Земята: не е открита радиация в близост до Луната. Pioneer 4 беше първият американски космически кораб, който преодоля гравитацията.

"Луна-2"

На 12 септември 1959 г. от космодрума Байконур е изстреляна автоматичната междупланетна станция Луна-2, която става първата станция в света, достигнала повърхността на Луната. AMK нямаше собствена задвижваща система. От научното оборудване на Луна-2 са монтирани броячи на Гайгер, сцинтилационни броячи, магнитометри и детектори за микрометеорити. Луна-2 достави вимпел с емблемата на СССР на лунната повърхност. Копие от този флаг N.S. Хрушчов предаде на президента на САЩ Айзенхауер. Струва си да се отбележи, че СССР демонстрира модела Луна-2 на различни европейски изложения, а ЦРУ успя да получи неограничен достъп до модела, за да проучи възможните характеристики.

"Луна-3"

На 4 октомври 1959 г. от Байконур е изстрелян AMS Луна-3, чиято цел е да изучава космическото пространство и Луната. По време на този полет за първи път в историята бяха получени снимки на далечната страна на Луната. Масата на апарата Луна-3 е 278,5 кг. На борда на космическия кораб бяха инсталирани телеметрични, радиотехнически и фототелеметрични системи за ориентация, които направиха възможно ориентирането по отношение на Луната и Слънцето, система за захранване със слънчеви батерии и комплекс от научно оборудване с фотолаборатория.

"Луна-3" направи 11 оборота около Земята, а след това влезе в земната атмосфера и престана да съществува. Въпреки ниското качество на изображенията, получените снимки дадоха на СССР приоритет при назоваването на обекти на лунната повърхност. Така на картата на Луната се появиха цирковете и кратерите на Лобачевски, Курчатов, Херц, Менделеев, Попов, Склодовская-Кюри и лунното море на Москва.

Рейнджър 4

На 23 април 1962 г. Рейнджър 4 е изстрелян от нос Канаверал. AMS носеше капсула от 42,6 кг, съдържаща магнитен сеизмометър и гама-спектрометър. Американците планираха да пуснат капсулата в района на Океана от бури и да проведат изследвания в рамките на 30 дни. Но бордовото оборудване се провали и Рейнджър 4 не успя да обработи команди, идващи от Земята. Продължителността на полета на AMS "Рейнджър-4" 63 часа и 57 минути.

"Луна-4S"

На 4 януари 1963 г. ракетата-носител „Молния“ извежда в орбита AMS „Луна-4С“, която трябваше да извърши меко кацане на лунната повърхност за първи път в историята на космическите полети. Но изстрелването към Луната не се случи по технически причини и на 5 януари 1963 г. Луна-4C навлезе в плътните слоеве на атмосферата и престана да съществува.

Рейнджър 9

На 21 март 1965 г. американците изстрелват Рейнджър 9, чиято цел е да получи подробни снимки на лунната повърхност в последните минути преди твърдо кацане. Апаратът е ориентиран по такъв начин, че централната ос на камерите напълно съвпада с вектора на скоростта. Това трябваше да избегне „замъгляването на изображението“.

17,5 минути преди падането (разстоянието до повърхността на Луната е 2360 km), са получени 5814 телевизионни изображения на лунната повърхност. Работата на Ranger-9 получи най-високите оценки от световната научна общност.

"Луна-9"

На 31 януари 1966 г. от Байконур стартира съветската AMS Луна-9, която на 3 февруари прави първото меко кацане на Луната. AMS кацна в Океана на бурите. Имаше 7 комуникационни сесии със станцията, чиято продължителност беше повече от 8 часа. По време на комуникационните сесии Луна-9 предаваше панорамни изображения на лунната повърхност в близост до мястото на кацане.

Аполо 11

На 16-24 юли 1969 г. се състоя полетът на американския пилотиран космически кораб от серията Apollo. Този полет е известен преди всичко с факта, че земляните кацнаха на повърхността на космическо тяло за първи път в историята. На 20 юли 1969 г., в 20:17:39 ч., лунният модул на кораба на борда с командир на екипажа Нийл Армстронг и пилот Едуин Олдрин кацна в югозападната част на Морето на спокойствието. Астронавтите направиха изход към лунната повърхност, който продължи 2 часа 31 минути 40 секунди. Пилотът на командния модул Майкъл Колинс ги очакваше в лунна орбита. Астронавтите поставиха знамето на САЩ на мястото на кацане. Американците поставиха набор от научни инструменти на повърхността на Луната и събраха 21,6 кг проби от лунна почва, които бяха доставени на Земята. Известно е, че след завръщането си членовете на екипажа и лунните проби са подложени на строга карантина, която не разкрива никакви лунни микроорганизми.

Аполо 11 доведе до постигането на целта, поставена от президента на САЩ Джон Кенеди – да кацне на Луната, изпреварвайки СССР в лунната надпревара. Струва си да се отбележи, че фактът на кацането на американците на повърхността на Луната предизвиква съмнения сред съвременните учени.

"Луноход-1"

По време на работата си Луноход-1 измина 10 540 метра, движейки се със скорост 2 км/ч, и обхвана площ от 80 000 кв.м. Той предаде 211 лунни панорами и 25 хиляди снимки на земята. По време на 157 сесии със Земята Луноход-1 получи 24 820 радиокоманди и извърши химичен анализ на почвата в 25 точки.

На 15 септември 1971 г. ресурсът на изотопния топлинен източник е изчерпан и температурата вътре в запечатания контейнер на лунохода започва да пада. На 30 септември устройството не влезе в контакт, а на 4 октомври учените спряха да се опитват да се свържат с него.

Струва си да се отбележи, че битката за Луната продължава и днес: космическите сили разработват най-невероятните технологии чрез планиране.