«Известия», 25.02.1972 г.
Прошло почти полтора года с тех пор, как весь мир с восхищением следил за полетом советской космической станции «Луна-16» — первого автоматического аппарата, совершившего посадку на Луну, в Море Изобилия, и отправившего на Землю ракету с лунным грунтом. Вскоре, в ноябре 1970 года, в Море Дождей прилунилась автоматическая станция «Луна-17», доставившая на Луну первый самоходный аппарат «Луноход-1». И вот снова на Луне побывала советская автоматическая станция «Луна-20». На этот раз лунный грунт был взят в материковом районе, что даст возможность ученым-селенологам изучить породы, практически еще совсем неисследованные.
Расстояние от западного «берега» Моря Дождей, где работал «Луноход-1», до материка, откуда стартовала лунная ракета автоматической станции «Луна-20», около трех тысяч километров. Для Луны, диаметр которой составляет примерно 3.500 километров, весьма значительная дистанция.
Особенность выбора посадочной площадки для автоматических станций типа «Луна-16» и «Луна-20» в том, что надо учитывать не только научную-ценность района, но необходимость обратного старта с Луны. Это очень сложный этап.
Как известно, старт с Земли осуществляется с помощью мощной космической ракеты, оборудованной высокоточной бортовой аппаратурой. Ракета взлетает со специально подготовленного пускового комплекса. Кроме того, все системы ракеты проходят тщательную предстартовую проверку, в ходе которой могут быть устранены практически любые неполадки.
Естественно, на лунном «космодроме » нет никаких подготовленных стартовых площадок, а о возможности какого-либо «ремонта» станции не может быть и речи. Если старт с Земли к Луне сравнивать со взлетом современного трансконтинентального воздушного лайнера с аэродрома, оборудованного по последнему слову техники, то старт ракеты с Луны можно уподобить вылету легкого самолета с импровизированного аэродрома в глухой тайге.
Столь резкое различие заставило создателей автоматической станции искать способ обеспечить старт с Луны наиболее простыми средствами, при любом сложном рельефе местности. Эту задачу удалось решить, воспользовавшись тем, что земное притяжение очень велико по сравнению с лунным и сама Земля как бы помогает лунной ракете вернуться на родную планету. Для управления стартом лунной ракеты был выбран метод, при использовании которого взлет ракеты с Луны производится по направлению местной вертикали в точке посадки. Такой способ старта с Луны позволил просто и надежно решить задачу возвращения с Луны на Землю.
Как же все-таки удается обеспечить посадку лунной автоматической станции в заранее — выбранном районе Луны?
Для того чтобы космическая станция, летящая к Луне, достигла ее поверхности, необходимо прежде всего, чтобы станция была «захвачена» лунным полем тяготения. Этого можно добиться, если вывести станцию в окрестность Луны, движущейся по своей орбите. Тогда «захваченная» Луной станция начнет «падать» на нее и либо достигнет ее поверхности; либо, пролетев мимо, уйдет за пределы сферы лунного притяжения.
Если незадолго до встречи с поверхностью Луны включить тормозной двигатель автоматической станции, то можно осуществить так называемую прямую посадку на Луну. По такой схеме производилась посадка советских автоматических станций «Луна-9» и «Луна-13» и американских станций типа «Сервейор». При прямой посадке.координаты точки прилунения определяются, началом этапа «падения». Меняя место начала «падения»— выводя станцию в ту или иную точку окрестностей Луны, можно изменить и место прямой посадки. Однако во всех случаях прямой посадки «падение » на Луну происходит практически по параллельным траекториям.
Для того чтобы сесть в любую заданную точку на поверхности Луны, используются траектории «падения», не попадающие в Луну. В этом случае с помощью торможения можно вывести станцию на орбиту лунного спутника, в плоскости которой будет лежать траектория «падения». Орбиту искусственного спутника Луны можно сформировать так, чтобы после определенного числа витков станция оказалась над выбранной точкой посадки.
При подходе к району посадки запускается тормозной двигатель, и станция сходит с орбиты. Включается автоматическая система управления мягкой посадкой, и по ее командам станция плавно опускается на поверхность Луны.
Именно эта схема использовалась при посадке автоматической космической станции «Луна-20», которая представляет собой еще один важный шаг советской науки и техники по пути исследования Луны.
Глазами автоматического геолога
Когда наблюдаешь за работой автоматического лунного геолога,наиболее сильное впечатление производит безукоризненная согласованность действий всех систем станции.
Как известно, станция «Луна-20» совершила мягкую посадку в прибрежном материковом районе, окаймляющем с северо-востока Море Изобилия. Посадка в этот район со сложным рельефом прошла весьма успешно. После этого волнующего момента предстояло Обследовать лунную поверхность и оценить положение станции относительно
лунной вертикали и меридиана места посадки. Это обследование было выполнено по материалам стереоскопической съемки поверхности с помощью специальных
панорамных оптико-механических телевизионных камер, отлично зарекомендовавших себя на самоходной лаборатории «Луноход-1». Они установлены на некотором расстоянии друг от друга и, подобно нашим глазам, позволяют получать объемное изображение.
Камеры были установлены на посадочной ступени под ракетой, которой предстояло вернуться на Землю, они слегка наклонены к вертикальной оси станции так, чтобы в поле их зрения прежде всего попал участок поверхности, на котором предстояло выбрать место для бурения. Камеры позволяют сделать круговой обзор местности с углом зрения 30 градусов.
По изображению видимого горизонта Луны было установлено, что общий наклон поверхности в месте посадки не превышает 8 градусов. Для определения ориентации станции относительно Меридиана места посадки была получена панорама с изображением Земли. После обзора местности выбрали точку забора грунта, операторы передали на борт команды, и началось бурение. Лунная порода на глубине оказалась достаточно крепкой. Бур останавливался. С помощью телевизионных камер после бурения сняли место забора грунта со следами работы бурового станка. В процессе панорамного обзора был просмотрен лунный горизонт с участками черного космического неба, получено изображение отдельных элементов конструкции станции, бурового станка во время загрузки грунта в возвращаемый на Землю контейнер.
В отличие от первой станции этого типа — «Луны-16» посадка была совершена во время лунного дня при сравнительно высоком положении Солнца — 63 градуса над местным горизонтом. «Луна-20» совершила посадку на небольшую ровную площадку, в труднодоступной горной местности. По свойствам грунта и характеру микрорельефа
место посадки обнаруживает большое сходство с ранее исследованными районами лунных морей, в частности с Морем Дождей, где проводил исследование «Луноход-1». Это
обстоятельство, видимо, связано с сильным воздействием внешних факторов, таких, как метеоритная бомбардировка, корпускулярное и электромагнитное
излучение Солнца.
Работа станции «Луна-20», так же как это сделали ранее «Луна-16»и «Луноход-1», продемонстрировала большие возможности в исследовании космоса дистанционно управляемыми автоматическими аппаратами.
Исследование Луны продолжается с орбитальной лунной лаборатории «Луна- 19». Проводится ряд важных измерений, по которым уточняется гравитационное поле Луны, изучается ее поверхность с помощью панорамных телевизионных устройств. После старта к Земле ракеты с возвращаемым
контейнером Центр управления провел несколько сеансов связи с аппаратурой, оставшейся на посадочной платформе станции «Луна-20». Они необходимы для изучения состояния отдельных узлов станции во время пребывания в сложных лунных условиях и пригодятся для будущих аппаратов, которые еще не раз полетят на Луну.
