Космические аппараты «Луна-1» и «Луна-2» по своей конструкции были не очень сложными. Они выполняли совершенно определенные задачи: отработку и проверку
точности выведения аппаратов на межпланетные орбиты, проверку возможности поддержания радиосвязи с ними на значительных расстояниях, исследование свойств
космического пространства между Землей и Луной и вблизи Луны. При их полёте удалось начать изучение из космического пространства
магнитного поля Земли и Луны, радиационных поясов, космических лучей.
Схема устройства третьей ступени ракеты-носителя аппарата «Луна-1».
Модифицированный вариант этой ступени позднее использовался в пилотируемых полётах кораблей "Восток". Кроме того, эта ступень иногда использовалась для
запуска беспилотных невозвращаемых спутников, предназначенных для исследований Земли.
Первые снимки с поверхности Луны сделали русские, а опубликовали… англичане.
Оказывается, сигналы передачи первого в истории изображения лунной
поверхности с автоматической станции «Луна-9» были приняты на Земле не только в советском Центре дальней космической связи, но
также и в английской радиообсерватории Манчестерского университета. Английские астрономы, осуществив радиоперехват сигнала, провели его обработку и
получили изображение лунной поверхности. Поначалу они не стали передавать его в печать,
дожидаясь, когда первыми эти сенсационные данные опубликуют русские. Но на следующее утро советские газеты почему-то вышли без фотографий с Луны.
Недоумевающие англичане послали телеграмму в Москву, в Академию наук. Ответа, естественно, не последовало. Ибо всё, что касалось космических
исследований, в Советском Союзе было покрыто строжайшей тайной. Никакого взаимодействия между учёными двух конкурирующих систем в то время быть не могло
по определению, по крайней мере, без соответствующих строгих наблюдений спецслужб. Поэтому, чтобы получить разрешение на публикацию снимков Лунной
поверхности, нашим учёным ещё предстояло долгое странствие по всем бюрократическим инстанциям, вплоть до Л.И. Брежнева.
После некоторой паузы британские исследователи не выдержали и передали снимок в газеты, видимо посчитав, что сенсация так и останется за железным занавесом …
И первый снимок с поверхности Луны предстал перед миром с искажениями, из-за того, что масштаб развёртки изображения был в неверных пропорциях обычного
телевизионного формата вместо панорамного, не известного британцам. В результате всё вышло неестественно сжатым с боков и растянутым в высоту.
Наши же учёные пришли в отчаяние от понимания того, что в СССР оказалось проще слетать на Луну, чем воспользоваться отечественными информационными средствами.
Ещё до начала космической эры люди мечтали о полётах на Луну и планеты Солнечной системы.
Многие учёные создавали проекты космических кораблей, художники рисовали воображаемые картины высадки первых людей на Луну, писатели-фантасты предлагали
в своих романах различные способы достижения заветной цели. Но никто не мог всерьёз предположить, что люди в самом деле отправятся на Луну на достаточно
ранней стадии освоения космоса. А это произошло… Но обо всём по-порядку.
Первые полёты к Луне
2 января 1959 года в Советском союзе был осуществлён пуск
ракеты-носителя «Восток-Л», которая вывела на траекторию полёта к Луне АМС «Луна-1». Станция также имела названия «Луна-1D»
и, как её прозвали журналисты, «Мечта» (фактически, это четвёртая попытка пуска к Луне, три предшествующих:
«Луна-1A» - 23 сентября 1958 г., «Луна-1B» - 11 октября 1958 г., «Луна-1C» - 4 декабря 1958 г. окончились неудачей из-за
аварий ракеты-носителя). «Луна-1» прошла на расстоянии 6000 километров от поверхности Луны и вышла на
гелиоцентрическую орбиту. Несмотря на то, что станция в Луну не попала, АМС «Луна-1» стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим
второй космической скорости, преодолевшим притяжение Земли и ставшим искусственным спутником Солнца. Специальное устройство, установленное на
последней ступени ракеты-носителя, выбросило на высоте около 100 тыс. км натриевое облако. Эта искусственная комета была видна с Земли.
12 сентября 1959 года к спутнику нашей планеты стартовала автоматическая станция «Луна-2» («Лунник-2»).
Она достигла Луны и доставила на её поверхность вымпел с изображением герба СССР. Впервые была проложена трасса Земля - Луна, впервые был нарушен извечный
покой другого небесного тела. «Луна-2», представляла собой сферу из алюминиево-магниевого сплава диаметром 1,2 м. На ней
были установлены три простейших прибора (магнитометр, сцинтилляционные счётчики и счётчики Гейгера, детекторы микрометеоритов), два из которых закреплялись на
выносных штангах. Аппарат весом 390 кг на протяжении всего своего быстрого полёта к Луне был прикреплен к верхней ступени ракеты-носителя, он вонзился в
поверхность Луны со скоростью свыше 3 км/с. Радиосвязь с ним оборвалась в районе края Моря Имбриум неподалеку от кратера Архимед.
Слева и в центре: Первым космическим аппаратом, упавшим на поверхность Луны,
стала советская «Луна-2», присоединенная к последней ступени ракеты-носителя. Это произошло 13 сентября 1959 года. Справа: «Луна-3», на счету
которой ещё один триумф СССР — первые в мире снимки обратной стороны Луны.
Следующий триумф достался «Луне-3», запущенной меньше чем через месяц. Этот аппарат весом
278 кг имел длину 1,3 м и диаметр 1,2 м. На его корпусе впервые в истории советской космонавтики установили солнечные батареи. Также впервые
автоматический космический аппарат был оборудован системой ориентации В неё входили оптические датчики, которые "видели" Солнце и Луну, и микродвигатели
ориентации, поддерживавшие станцию в строго определенном положении, когда
объектив фототелевизионного устройства направлялся на поверхность Луны.
Главным прибором была фототелевизионная камера, передающая отдельные кадры, которая включилась 7 октября на расстоянии 65000 км
от Луны. В течение 40 минут было снято 29 кадров (по некоторым данным, на Земле
удовлетворительно удалось принять лишь 17), на которых, в основном, были изображения обратной стороны Луны, которую до тех пор не видел никто.
Процесс работы камеры заключался в том, что 35-миллиметровая пленка проявлялась, фиксировалась и сушилась прямо на борту, а затем просвечивалась световым лучом и
преобразовывалась в аналоговое телевизионное изображение разрешением в 1000 строк, которое и передавалось на Землю.
Человечество впервые в истории увидело около 70 процентов обратной стороны Луны. Конечно, по сравнению с современными методами передачи
изображений, качество сигнала было плохим, высоки́ были уровни шумо́в. Но несмотря
на это, полёт «Луны-3» был выдающимся достижением, знаменующим целый этап космической эры.
В результате самых первых полётов к Луне было установлено, что у неё отсутствуют магнитное поле и пояса́ радиации. Измерения общего потока
космического излучения, проведённые на траектории полётов и вблизи Луны, дали новые сведения о космических лучах и частицах, о микрометеорах в открытом космическом пространстве.
Следующим значительным достижением стали снимки Луны с близкого расстояния. 31 июля 1964 года аппарат
«Рэйнджер 7» весом 366 кг вонзился в поверхность Моря Облаков со скоростью 9316 км/ч после того, как передал на Землю 4316 кадров. На последнем
снимке была видна пятнистая поверхность, усеянная сотнями мелких кратеров. Качество изображения в тысячи раз превосходило изображения с лучших земных
телескопов. Вслед за «Рэйнджером 7» последовали столь же успешные полёты «Рэйнджеров»
8 и 9. Аппараты «Рэйнджер» были построены на такой же, как у «Маринера 2»,
основе, над которой возвышалась похожая на башню конусообразная надстройка высотой 1,5 м. В её оконечности помещалась телевизионная система из шести камер
общим весом 173 кг. Получаемые при помощи передающих телевизионных трубок изображения напрямую транслировались на Землю.
«Рэйнджер 7», «Луна-9» (модель) и «Сервэйер 1»
Первая мягкая посадка на Луну была осуществлена́ советской«Луной-9»,
хотя строго говоря, её нельзя назвать мягкой. Спускаемая капсула «Луны-9» весом 100 кг, внутри которой установили телекамеру весом 1,5 кг, была состыко́вана с
последней ступенью основного аппарата в течение всего полёта к Луне. На подлёте к поверхности включался тормозной двигатель тягой 4600 кг, снижая скорость
спуска. На высоте 5 метров над поверхностью капсула отстреливалась от основного аппарата, совершая посадку с вертикальной скоростью 22 км/ч. Когда капсула
остановила своё движение по поверхности Луны, корпус её раскрылся подобно четырем лепесткам цветка, и телекамера начала съемку лунной поверхности.
Скорость её работы была сравнима со скоростью передачи изображений современными факсимильными аппаратами. Камера вращалась, совершая один оборот за 1 час 40
минут, снимая круговую панораму с разрешением 6000 строк и дальностью перспективы в 1,5 км. На покрытой пылью поверхности Луны лежало множество мелких
камней разного размера. Это доказывало, что лунная пыль, по крайней мере, в
Океане Бурь не образует глубокого слоя. Таким образом, «Луна-9»передала на Землю первые панорамные
снимки лунной поверхности.
Первой по-настоящему мягкой посадкой стало прилуне́ние американского«Сервэйера 1»
в июне 1966 года с использованием посадочного двигателя. Всего в разных районах Луны совершили мягкую посадку пять «Сервэйеров».
Они передали на Землю ценные снимки, которые помогли руководству программы «Аполлон» выбрать места для высадки пилотируемых спускаемых
аппаратов. Их данные были дополнены в ходе удивительно удачных полетов «Лунных орбитальных аппаратов». Но СССР хотел быть первым и на лунной
орбите, поэтому 31 марта 1966 года была запущена «Луна-10».
«Луна-10»стала первым в мире искусственным спутником Луны.
Впервые получены данные об общем химическом составе Луны по характеру гамма-излучения её поверхности. Было сделано 460 витков вокруг Луны. Связь с
аппаратом прекратилась 30 мая 1966 года.
