Автоматическая станция Луна-2

Луна-2 — советская автоматическая межпланетная станция, ставшая первым в мире искусственным объектом, достигшим поверхности Луны. Запущена 12 сентября 1959 года, станция совершила жёсткую посадку (падение) на лунную поверхность 14 сентября 1959 года в районе Моря Дождей, вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик. Миссия была частью советской лунной программы и имела целью отработку технологий межпланетных перелётов и доставку вымпелов с государственной символикой СССР на другое небесное тело.

Конструкция и устройство

Автоматическая станция «Луна-2» была разработана в ОКБ-1 под руководством С. П. Королёва. Конструктивно она представляла собой герметичный шар диаметром около 1,2 метра, изготовленный из алюминиевых сплавов. Внутри корпуса размещались научная аппаратура, радиопередатчики, источники электропитания и система терморегуляции.

Основные элементы

• Корпус — сферическая оболочка, внутри которой поддерживалось избыточное давление азота для обеспечения нормальной работы электроники.
• Антенные системы — четыре штыревые антенны (две длиной 2,5 м и две длиной 1,5 м) для связи с Землёй на частотах 19,993 МГц и 183,6 МГц.
• Научная аппаратура:
• Сцинтилляционный счётчик для регистрации космических лучей.
• Газоразрядные счётчики для изучения радиационной обстановки.
• Магнитометр для измерения магнитного поля Луны (размещался на выносной штанге).
• Детекторы микрометеоритов.
• Система вымпелов — на борту находились два металлических шара-вымпела с изображением герба СССР и надписью «СССР. Сентябрь 1959». Они были изготовлены из титанового сплава и должны были разлететься при ударе о поверхность.
• Система управления — включала программно-временное устройство и датчики ориентации по Солнцу и Луне.

Масса станции составляла около 390 кг. Электропитание обеспечивалось серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые заряжались от солнечных батарей, установленных на последней ступени ракеты-носителя.

История запуска и полёта

Подготовка

Запуск «Луны-2» предваряла неудачная попытка 18 июня 1959 года, когда из-за неисправности системы управления ракета-носитель «Восток-Л» отклонилась от траектории и была подорвана. Второй пуск состоялся 12 сентября 1959 года в 6 часов 39 минут 42 секунды по московскому времени с космодрома Байконур.

Этапы полёта

1. Выведение на опорную орбиту — ракета-носитель «Восток-Л» (8К72) вывела станцию с последней ступенью на промежуточную околоземную орбиту.
2. Разгон к Луне — после короткого пассивного участка двигатель последней ступени был включён повторно, сообщив станции вторую космическую скорость (около 11,2 км/с). Траектория была рассчитана так, чтобы станция достигла Луны через 34–36 часов.
3. Коррекция траектории — в ходе полёта проводились измерения параметров движения с помощью наземных радиотехнических комплексов. Коррекция не требовалась, так как точность выведения оказалась высокой.
4. Сближение с Луной — 14 сентября 1959 года в 0 часов 2 минуты 24 секунды по московскому времени станция «Луна-2» достигла лунной поверхности в точке с селенографическими координатами 29,1° с. ш. и 0° з. д. (по другим данным — 0° долготы, 30° с. ш.). Время падения было зафиксировано по прекращению радиосигнала.

Достижение поверхности

Скорость соударения с Луной составляла около 3,3 км/с. Станция не была рассчитана на мягкую посадку и разрушилась при ударе. Вымпелы, по замыслу конструкторов, должны были разлететься и остаться на поверхности, однако их сохранность после удара остаётся под вопросом. Тем не менее, факт доставки советской символики на Луну был зафиксирован.

Научные результаты

«Луна-2» провела ряд измерений во время полёта и непосредственно перед столкновением:

• Магнитное поле Луны — магнитометр не зафиксировал заметного собственного магнитного поля у Луны (его напряжённость оказалась менее 100 гамм). Это подтвердило гипотезу о том, что Луна не имеет жидкого металлического ядра, подобного земному.
• Радиационный пояс — счётчики зарегистрировали увеличение интенсивности космических лучей по мере удаления от Земли, а также отсутствие радиационных поясов у Луны.
• Микрометеориты — детекторы зафиксировали несколько ударов микрометеоритов, что позволило оценить плотность метеорного вещества вблизи Луны.
• Ионосфера — по изменению частоты радиосигнала были получены данные о плотности электронов в окололунном пространстве.

Главным научным итогом стало прямое доказательство отсутствия у Луны значительного магнитного поля и радиационных поясов, что опровергло некоторые существовавшие тогда теории.

Значение и последствия

Миссия «Луна-2» имела огромное научное и политическое значение в контексте космической гонки между СССР и США.

• Первый искусственный объект на другом небесном теле — станция стала первым в истории рукотворным предметом, достигшим поверхности иного космического тела.
• Подтверждение советского лидерства — успех «Луны-2» наглядно продемонстрировал высокий уровень советской ракетно-космической техники и стал важной пропагандистской победой.
• Стимул для дальнейших исследований — данные, полученные станцией, легли в основу планирования следующих лунных миссий, включая «Луну-3», которая в том же году впервые сфотографировала обратную сторону Луны.
• Создание прецедента — доставка вымпелов на Луну заложила традицию маркировки космических аппаратов, хотя юридический статус таких действий (собственность на небесные тела) остаётся неурегулированным до сих пор.

В честь «Луны-2» назван кратер на обратной стороне Луны (Luna 2, диаметр 12 км).

Интересные факты

• В момент удара о лунную поверхность радиопередатчик станции продолжал работать, и сигнал прекратился мгновенно, что позволило точно зафиксировать время столкновения.
• Вымпелы «Луны-2» были изготовлены из титана, чтобы выдержать высокие температуры при входе в атмосферу (хотя атмосферы у Луны нет) и удар. На каждом вымпеле было выгравировано 72 пятиконечные звезды.
• Последняя ступень ракеты-носителя также достигла Луны примерно через 30 минут после станции, но её падение не было зафиксировано.
• В 1959 году советские учёные объявили, что вымпелы «Луны-2» находятся на поверхности Луны, однако их точное местоположение и сохранность остаются неизвестными. Современные орбитальные аппараты (например, LRO) не смогли их обнаружить из-за малых размеров и разрушения при ударе.
• Миссия «Луна-2» была выполнена всего через 18 месяцев после запуска первого искусственного спутника Земли, что свидетельствует о стремительном развитии советской космонавтики.

Источники

• Первушин А. И. «Битва за Луну. Правда и ложь о лунной гонке». — М.: Эксмо, 2007.
• Черток Б. Е. «Ракеты и люди. Лунная гонка». — М.: Машиностроение, 1999.
• Хроника освоения космоса. Под редакцией В. П. Глушко. — М.: Наука, 1984.
• Данные НАСА о миссиях «Луна» (Luna 2) — официальный архив.