«Луна-24»


9 августа 1976 года 15:04:12 - старт
11 августа 1976 года - коррекция
14 августа 1976 года - вышла на орбиту ИС Луны
16 августа 1976 года - коррекция
17 августа 1976 года - коррекция
18 августа 1976 года 06:36 - посадка на Луну
19 августа 1976 года 05:25 - старт с Луны
23 августа 1976 года 05:55 - посадка на Землю

Ежегодник БСЭ 1973:

«Луна-24». 9-22 августа состоялся полет АС «Луна-24», доставившей на Землю образцы грунта из Моря Кризисов. Станция «Луна-24» принадлежит к поколению советских автоматических лунных аппаратов, уже дважды доставлявших на Землю образцы лунного грунта и дважды опускавших на поверхность Луны луноходы. Основой конструкции станции является посадочная ступень, используемая на трассе Земля-Луна в качестве перелетного ракетного блока. С помощью этой ступени осуществляются коррекция траектории полета, мягкая посадка станции на поверхность Луны. На ней размещена аппаратура, необходимая для обеспечения перелета к Луне, приборы системы ориентации, управления, радиокомплекса, системы терморегулирования, управления мягкой посадкой, энергопитания. На посадочной платформе размещена ракета «Луна - Земля» с возвращаемым аппаратом, а также смонтировано грунтозаборное устройство. При пуске ракеты «Луна - Земля» посадочная ступень является своеобразным стартовым столом.

В состав ракеты «Луна-Земля» входят возвращаемый аппарат, блок двигательной установки и приборный отсек с системами, обеспечивающими энергопитание и полет ракеты в заданном направлении, проведение измерений для уточнения координат ракеты по мере приближения ее к Земле. Возвращаемый аппарат имеет сферическую форму. Он размещен в верхней части ракеты. Внешняя поверхность его покрыта специальной теплозащитой, предохраняющей аппарат от воздействия высоких температур, возникающих при входе в атмосферу. Внутри возвращаемого аппарата находятся цилиндрический контейнер, предназначенный для размещения образцов грунта, источники питания, элементы автоматики, бортовое программное устройство, парашют, антенны радиопеленгационных передатчиков, наполняемые газом эластичные баллоны и радиопеленгационные передатчики, обеспечивающие обнаружение аппарата при его спуске на парашюте и после посадки на Землю.

Грунтозаборное устройство АС «Луна-24» существенно отличается от аналогичных устройств станций «Луна-16» и «Луна-20». Оно способно бурить лунный грунт самых широких вариаций - от твердых скальных до непрочных пылевидных пород с вкраплением отдельных камней различных размеров. Буровое грунтозаборное устройство состоит из следующих основных частей: буровой головки, буровой штанги с колонкой и механизмом забора грунта, механизма подачи буровой головки, механизма перегрузки керна, контейнера для укладки керна, системы автоматики и контроля. В процессе бурения грунт поступает во внутреннюю полость штанги. Там расположена гибкая трубка - грунтонос и механизм, который подхватывает грунт и удерживает его в виде столбика на протяжении всего процесса бурения. По окончании бурения грунтонос с грунтом извлекается из внутренней полости штанги и наматывается на барабан, размещенный в специальном контейнере. Затем контейнер помещают в герметизируемую капсулу возвращаемого аппарата ракеты «Луна - Земля».

Полет АС «Луна-24» начался 9 августа в 18 час 04 мин. Запуск станции к Луне произведен с орбиты ИСЗ. С целью обеспечения выхода станции в заданную точку окололунного пространства 11 августа была осуществлена коррекция траектории движения. При подлете к Луне 14 августа в 2 час 11 мин было проведено торможение станции, в результате чего она перешла на круговую селеноцентрическую орбиту с параметрами: высота над поверхностью Луны 115 км, наклонение к плоскости лунного экватора 120 °, период обращения вокруг Луны 1 час 59 мин. В соответствии с программой полета 16 и 17 августа проводились коррекции траектории движения. В результате станция стала совершать полет по эллиптической орбите с максимальной высотой над поверхностью Луны 120 км и минимальной высотой 12 км. Для обеспечения посадки станции в расчетный район Луны 18 августа в 9 час 30 мин был включен тормозной двигатель. Снижение станции проходило в режиме управляемого спуска и завершилось в 9 час 36 мин мягкой посадкой в юго-вост. районе Моря Кризисов. Селенографические координаты точки посадки: 12° 45' с. ш. и 62° 12' в. д.

Через 15 мин после проверки состояния бортовых систем станции, определения ее положения на лунной поверхности по команде с Земли было включено грунтозаборное устройство. В процессе забора грунта до глубины 120 см использовался режим вращательного бурения, а далее происходила смена способов бурения- с вращательного на ударно-вращательный. Общая глубина бурения составила 225 см. В связи с тем, что оно производилось с наклоном, общее заглубление составило около 2 м.

Космическая ракета станции «Луна-24» с образцами лунного грунта стартовала к Земле 19 августа в 8 час 25 мин. 22 августа она приблизилась к Земле со второй космической скоростью. В расчетное время произошло отделение возвращаемого аппарата. Для слежения за его полетом использовались наземные радиолокационные и пеленгационные средства. В конце участка торможения на высоте 15 км была введена в действие парашютная система. В 20 час 55 мин возвращаемый аппарат АС «Луна-24» совершил посадку в расчетном районе в 200 км юго-вост. Сургута. Доставленные на Землю образцы лунного грунта заканчивают серию проб, характеризующих геологический разрез Море Кризисов (АС «Луна-24»)- его древнее материковое обрамление (АС «Луна-20»)- Море Изобилия (АС «Луна-16»).

В процессе предварительной обработки в приемной лаборатории Ин-та геохимии и аналитической химии АН СССР были получены магнитограмма и рентгенограмма грунтоноса с находящимся в нем грунтом, а после удаления грунтоноса было проведено визуальное описание колонки, ее фотометрическое и рентгеновское изучение. Было установлено, что номинальное погружение буровой коронки в грунт соответствовало 225 см. Фактическая длина колонки составляет около 160 см при общем весе грунта 170 г.

В колонке грунта, доставленного «Луной-24», по цвету реголита можно выделить шесть основных слоев. Все они происходят из районов распространения темных базальтовых (вулканических) пород, заполняющих чашу бассейна Моря Кризисов, но в ряде участков отмечаются также крупные фрагменты интрузивных (застывших на глубине) пород и примесь древнего материкового материала. Изучение отдельных слоев колонки позволит оценить условия и время их формирования. Ученые считают, что в колонке реголита из Моря Кризисов записана история Луны в течение двух-трех миллиардов лет. Поэтому ее исследование поможет найти ответ на очень важные вопросы образования, строения и развития планет Солнечной системы. Л. Лебедев.


Сиддики:
Научные инструменты:
1. Система стереоизображения
2. Бур ЛБ09 для отбора проб
3. детектор излучения
4. Радиовысотомер
Результаты: Луна 24 была третьей попыткой извлечь образец из неисследованного Моря Кризисов (после "Луны-23" и последующей неудачи запуска в октябре 1975 года), места расположения большого лунного маскона. После коррекции траектории 11 августа 1976 года "Луна-24" вышла на орбиту вокруг Луны тремя днями позже. Начальные параметры орбиты составляли 115 х 115 км при наклонении 120°. После дальнейших изменений своей орбиты 16 и 17 августа, которые привели к уменьшению орбиты до эллиптической формы 120 х 12 километров, «Луна 24» начала рискованное снижение на поверхность, запустив свой тормозной двигатель. Всего через 6 минут космический аппарат благополучно приземлился на поверхности Луны 18 августа 1976 года в 06:36 на 12° 45' с.ш. / 62° 12' в.д. (как было объявлено в то время), недалеко от того места, где приземлилась "Луна-23". Более поздний анализ показал, что космический аппарат приземлился всего в 10 метрах от края ударного кратера диаметром 65 метров. После получения соответствующих команд от наземного управления в течение 15 минут после приземления спускаемый аппарат развернул штангу для отбора проб и протолкнул буровую головку (в режиме роторного бурения) примерно на 2,25 метра в грунт. Поскольку сверло входило под углом, вероятная глубина поверхности образца составляла около 2 метров. Образец был надежно уложен в небольшую возвращаемую капсулу, и после почти дня на Луне "Луна 24" успешно стартовала с Луны в 05:25 19 августа 1976 года. После беспрецедентного обратного путешествия продолжительностью 84 часа капсула Луны 24 вошла в атмосферу Земли и благополучно спустилась на Землю в 05:55 23 августа 1976 года примерно в 200 километрах к юго-востоку от Сургута в Западной Сибири. Изучение извлеченных 170,1 граммов почвы показало, что это структура слоистого типа, как если бы она была отложена в виде последовательных отложений. Крошечные части образца были обменены с НАСА в декабре 1976 года. В то время образец Луны 24 озадачил исследователей, потому что его содержание титана и «зрелость» (количество времени, в течение которого образец находился в космической среде) сильно отличались от ожидаемых в Море Кризисов. Изображения, полученные с космического аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) НАСА в 2012 году, показали, что спускаемый аппарат собирал образцы ударных выбросов из кратера диаметром 64 метра, который поднял материал из более глубоких потоков лавы, которые ранее не подвергались воздействию космической среды. Таким образом, образец Луны 24, вероятно, представляет собой подземные материалы, подвергшиеся воздействию космической среды только в течение относительно короткого времени. Изображения LRO помогли уточнить зону приземления как 12,7146° N / 62,2129° E, что было всего в 2,32 км от разбившейся Луны-23. Луна-24 остается последней советской или российской станцией, побывавшей на Луне. Японский космический аппарат -вернулся на Луну почти 14 лет спустя.



Аналог возвращаемого аппарата на испытаниях