III

ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУНЫ

СОВЕТСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЛУНЫ

Космическая эра, начало которой было положено более десяти лет тому назад талантами и трудом советских людей, принесла всему человечеству исключительные по своей важности знания. Коммунистическая партия Советского Союза, оценившая важность и перспективность исследования космического пространства для современной науки, ориентировала наших ученых, конструкторов и инженеров на решение этих проблем. Роль и практическая ценность искусственных спутников Земли, в особенности после запуска спутников Земли серии «Молния» для обеспечения связи и передачи телевидения на большие расстояния и метеорологических спутников Земли для обеспечения прогнозирования погоды, теперь уже очевидны всем. Трудно переоценить и важность открытий, сделанных с помощью космических аппаратов при исследовании верхней атмосферы Земли и ее магнитного и гравитационного полей, радиационного пояса, изучения солнечного излучения и космических лучей.

Советский народ с законной гордостью отмечает приоритет и огромную роль отечественной науки и техники в развитии современных исследований космического пространства.

Спустя три с половиной века после того, когда Галилей направил свой телескоп на Луну, наука о Вселенной вступила в новую эпоху, эпоху исследований с помощью космических аппаратов, посылаемых к небесным телам вначале, чтобы «посмотреть» на них с близкого расстояния, затем изучить особенности их строения автоматическими станциями мягкой посадки и в глобальном масштабе искусственными спутниками. Понятно, что первым объектом нашего внимания стал наш «вечный» естественный спутник Луна.

По целому ряду своих характеристик Луна близка к другим телам Солнечной системы. Изучение ее поверхности, состава коры и внутреннего строения, процессов, изменяющих ландшафт и структуру недр,– все эти проблемы важны не только для познания эволюции Луны, но и для космологии всех тел нашей Солнечной системы. Можно назвать процессы, общие для всех планет и их спутников, особенно в ранний период развития, такие, как соударения с планетоидами, метеоритами кометами, вулканическая деятельность и т. п.

Луна особенно интересна в том отношении, что на ее поверхности сохранились образования, не подвергавшиеся разрушению земного типа (эрозия), хотя в последнее время обсуждается возможность влияния в прошлом не только вулканических извержений, но и потоков воды на видимые детали лунной поверхности.

Изучение внутреннего строения Луны, распределение масс в ее недрах, теплового режима и особенностей магнитного поля важны для понимания истории тесной пары Земля – Луна.

Очевидно, что многие проблемы тел Солнечной системы могут быть решены путем сопоставления геофизических и геохимических параметров Земли с аналогичными данными о Луне.

Одной из основных задач исследования лунной среды является изучение параметров окололунного пространства. Первые шаги в этом направлении были сделаны в процессе полетов автоматических станций «Луна-1» и «Луна-2» (1959 г.), которые стали первыми искусственными телами, превысившими вторую космическую скорость и вышедшими за пределы околоземного космического пространства.

Автоматическая межпланетная станция «Луна-1» прошла на расстоянии 5 – 6 тысяч километров от поверхности Луны, превратившись затем в первую искусственную планету Солнечной системы. Во время исторического первого межпланетного рейса по трассе Земля – окрестности Луны были получены материалы, позволившие сделать два основных научных вывода: впервые обнаружено отсутствие сильного магнитного ноля вблизи Луны и впервые зарегистрированы в межпланетном пространстве потоки ионизированной плазмы – «солнечного ветра». Эти результаты существенно изменили представления о свойствах межпланетной среды.

Запуск автоматической межпланетной станции «Лула-2» позволил доставить научно-измерительную аппаратуру непосредственно к лунной поверхности. Перед тем как станция достигла лунной поверхности, приборы передали на Землю комплекс первых прямых экспериментальных данных о физических свойствах Луны, в том числе об отсутствии радиационного пояса у Луны.

Советская автоматическая станция «Луна-3» начала, а станция «Зонд-3» практически закончила фотографическое обследование обратной стороны Луны. По их материалам был проведен глобальный обзор всей лунной поверхности, выявлены основные закономерности распределения морских л материковых областей, составлены первые полная карта и глобус Луны.

Несмотря на чрезвычайно ценные данные, полученные автоматическими станциями, пролетавшими около Луны и достигавшими ее поверхности, дальнейшее развитие науки об естественном спутнике Земли и окружающей его среде требовало более длительного присутствия научных приборов вблизи Луны.

Качественно новый этап был открыт запуском автоматической лунной станции «Луна-9», впервые в истории осуществившей мягкую посадку на поверхность Луны 3 февраля 1966 года. Время активного существования лаборатории-автомата измерялось уже несколькими сутками, из которых 8 часов 5 минут было отведено на сеансы радиосвязи. По радиолинии «Земля – Луна» были переданы панорама окружающей местности и ряд сведений о лунной среде. Дозиметрические измерения обнаружили существование фона радиации, составлявшего около 25 процентов радиационного фона межпланетного пространства. Этот эксперимент впервые дал сведения о наличии радиоактивных процессов в лунных породах и позволил определить коэффициент отражения (альбедо) лунной поверхности для космических лучей. Перспективы исследований в этом направлении вели к получению данных о химическом составе лунных пород. В то же время принципиально важным представлялось сравнительное изучение характера верхних слоев Луны в масштабе поверхности всего лунного шара. Уже эта частная задача в общем комплексе лунных исследований требовала существенно более длительного пребывания измерительной аппаратуры вблизи Луны и охвата измерениями значительных пространств.

Подобные же требования вытекали и из ряда других проблем науки о Луне.

Обеспечение решения этого круга вопросов стало возможным лишь после создания искусственных спутников Луны.

31 марта 1966 года в сторону Луны направилась автоматическая станция «Луна-10». Целью запуска было создание первого в мире искусственного спутника Луны.

Последняя ступень сообщила станции скорость 10,87 километра в секунду, которая определила время путешествия к ближайшим окрестностям Луны, равное примерно 3,5 суткам. Движение автоматической станции находилось под постоянным контролем. Траекторные данные легли в основу расчета коррекции, которая была проведена по команде с Земли 1 апреля. При подходе станции к границе сферы лунного притяжения ее скорость составляла 1 километр в секунду. Затем, по мере приближения автоматической станции к Луне, когда сила притяжения Земли стала меньше силы притяжения Луны, скорость начала возрастать и вблизи расчетной точки цели полета достигла 2,1 километра в секунду. На высоте 1000 километров над лунной поверхностью эта скорость слишком велика, чтобы тело было захвачено лунным притяжением. Но заранее, еще на расстоянии 8000 километров от Луны, согласно данным аппаратуры системы астроориентации, включением управляющего двигателя станции было придано определенное положение в пространстве, при котором был включен тормозной двигатель.

После окончания работы двигателя скорость станции составляла уже 1,25 километра в секунду, что меньше второй космической скорости для расстояния 1000 километров от поверхности Луны, составляющей 1,9 километра в секунду. Лунное притяжение надежно овладело станцией, направив ее на эллиптическую орбиту вокруг Луны.

Естественный земной спутник обрел свою «искусственную Луну». Спустя 20 секунд после отключения тормозного ракетного двигателя от лунной ракеты, имевшей в начале полета вместе со станцией вес 1600 килограммов, отделился контейнер с научной аппаратурой весом в 245 килограммов. (Напомним, что первый искусственный спутник Земли, запущенный в СССР 4 октября 1957 года, весил 83,6 килограмма).

Первые витки вокруг Луны автоматическая станция «Луна-10» совершила, находясь на орбите со следующими параметрами: наибольшее расстояние от поверхности Луны (в апоселении) – 1017 километров; наименьшее (в периселении) – 350 километров, период обращения – 2 часа 58 минут 15 секунд, угол наклона орбиты к плоскости лунного экватора – 71 градус 54 минуты.

4 апреля, в день работы XXIII съезда Коммунистической партии Советского Союза, с борта автоматической станции «Луна-10» была передана мелодия партийного гимна «Интернационал».

Активное существование первого искусственного спутника Луны длилось почти два месяца (56 суток).

За этот период «Луна-10» 460 раз облетела вокруг Луны. На Землю во время сеансов связи, общее число которых достигло 219, был передан обширный поток информации, имевший важнейшее научное значение.

На борту станции работала следующая аппаратура: гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, что характеризовало тип лунных пород; прибор для изучения радиационной обстановки вблизи Луны; аппаратура для изучения солнечной плазмы в окололунном пространстве; приборы для регистрации инфракрасного излучения поверхности Луны; регистратор метеорных частиц в окололунном пространстве.

Кроме того, изучение эволюции орбиты «Луны-10» легло в основу определения формы динамической фигуры Луны, т. е. характер се гравитационного поля. На 30 мая 1966 года, в момент прекращения активного существования спутника «Луна-10», параметры орбиты ее значительно изменились. Максимальное удаление от поверхности составляло уже 985,3 километра, минимальное – 378,7 километра (эллиптичность существенно уменьшилась), а угол наклона – 72 градуса 02 минуты.

Характер динамической фигуры Луны оказался заметно отличающимся от сферы. Согласно прецизионным измерениям пространственного положения ряда точек лунной поверхности, проведенным на земных обсерваториях, геометрическая фигура Луны близка к сфере радиусом 1738 километров. При этом некоторые исследования предполагают существование незначительной вытянутости тела Луны к Земле.

Согласно обработке данных орбитальных измерений на «Луне-10», поверхности, где сила тяжести Луны постоянна, имеют грушевидную форму с вытянутостью на обратной стороне, т. е. в направлении от Земли. Как известно, форма поверхности равной силы тяжести любого небесного тела определяется не только его геометрической формой, но и внутренним распределением масс. Учитывая это обстоятельство, можно расценивать указанные данные не только с точки зрения практического интереса к строению гравитационного поля Луны, но и как первый шаг на пути изучения строения недр естественного спутника Земли.

В связи с этим интересно указать, что основным выводом о глобальном строении лунного шара, сделанным в свое время по фотографиям обратной стороны Луны («Луна-3», 1959 г. и «Зонд-3», 1965 г.), было открытие морфологической асимметрии видимого и обратного полушарий.

Как оказалось, обратное полушарие целиком покрыто материковым щитом.

Согласно же данным измерений на видимом полушарии Луны, материковые области в среднем приподняты над морскими участками на 1 – 2 километра. Не исключено, что оба результата находятся в прямой связи. Правомочно ли подобное утверждение, покажут дальнейшие исследования строения лунного шара.

Проводились также исследования плотности метеорного вещества вблизи Луны.

Принципиально новым было первое в истории определение химического состава лунных пород по характеру гамма-излучения поверхностных слоев Луны.

Несмотря на то, что измерения производились над различными по морфологии районами, характер гамма-излучений оказался одинаковым. Определенная по нему концентрация радиоактивных элементов – калия, тория и урана соответствует содержанию этих элементов в таких земных породах, как базальт. Интересно, что и оптические свойства лунного покрова, которые уже продолжительное время подробно изучаются с поверхности Земли, привели к подобной же аналогии с учетом, естественно, специфики лунных условий.

Обширные исследования были посвящены магнитометрическим измерениям, начатым первыми советскими космическими станциями серии «Луна». Напряженность магнитного поля изменялась в пределах от 24 до 38 гамм, в то время когда на Земле она меняется от 30 000 до 74 000 гамм.

За период магнитометрических измерений Луна в своем движении по орбите занимала различные положения по отношению к Земле и Солнцу. Так, во время фазы полнолуния (при наблюдении с Земли) Луна и находившаяся на окололунной орбите автоматическая станция «Луна-10» оказывались в области магнитного шлейфа Земли. Однако каких-либо эффектов при этом не было обнаружено. Не было также найдено и изменения магнитной напряженности с расстоянием. Можно предположить, что магнитных полюсов на Луне не существует и по природе лунное магнитное поле можно считать межпланетным полем, деформированным Луной.

24 августа 1966 года в сторону Луны была запущена следующая станция серии «Луна» и 27 августа на окололунную орбиту вышел новый искусственный спутник «Луна-11». Параметры его орбиты были несколько иными, чем для первого искусственного спутника Луны. В периселении спутник приближался к поверхности Луны на расстояние 163,5 километра, максимальное удаление от поверхности составляло 1193,6 километра. Иной наклон имела и плоскость орбиты. Если «Луна-10» обращалась по орбите, близкой к полярной, то новый спутник Луны был выведен на орбиту, приближающуюся к экваториальной.

Станция «Луна-11» за период активного существования совершила 277 витков по окололунной орбите. Приборы, установленные на ее борту, продолжали исследования Луны и окололунного пространства, начатые спутником «Луна-10». Но предыдущая программа была дополнена изучением длинноволнового космического радиоизлучения, данные о котором поступали от специальной радиоастрономической аппаратуры. За 137 сеансов радиосвязи, проведенных со станцией, была получена информация, подтверждающая и расширяющая основные выводы, сделанные по результатам исследований на «Луне-10».

Перед третьим советским искусственным спутником Луны – «Луна-12», вышедшим на окололунную орбиту 25 октября 1966 года, помимо начатых двумя предыдущими спутниками Луны исследований, была поставлена новая задача: фотографирование участков лунной поверхности. Среди снимков, полученных с высот от 100 до 340 километров,– изображения области вблизи кратера Аристарх. Особенно интересными оказались снимки района светлых лучей, исходящих из этого кратера: они показали повышенную концентрацию мелких кратеров на участках, характеризующихся повышенной яркостью согласно наземным наблюдениям. Наименьшие, разрешаемые на этих снимках объекты достигали 15 – 20 метров в поперечнике. Морфологические характеристики кратеров позволяют отнести их к так называемым вторичным кратерам, образование которых предположительно явилось следствием выброса фрагментов породы из очага вулканической деятельности или при падении на лунную поверхность метеорного тела.

Не исключено, что источником подобных выбросов в данном районе был кратер Аристарх.

Фотографии, полученные спутником Луны с небольших высот, открывают все более удивительные особенности ее поверхностного строения. Появилась возможность судить о последовательных этапах лавовых извержений и вулканической деятельности. Чем ближе мы наблюдаем Луну, тем сложнее становятся задачи ее истории. Но в круг перспективных задач искусственных спутников Луны входят не только вопросы, относящиеся непосредственно только к Луне, но и проблемы системы Земля – Луна.

Программа исследований выведенного на селеноцентрическую орбиту нового советского искусственного спутника Луны – «Луна-14» предусматривает некоторые из этих задач. В частности, будет проведено уточнение соотношения массы Земли и массы Луны. Это отношение имеет фундаментальное значение для астрономии, и его определению были посвящены многолетние наблюдения наземных обсерваторий. Столь же важными являются намеченные систематические наблюдения параметров орбиты спутника Луны с целью выявления особенностей ее гравитационного поля.

Очень ценную астрофизическую информацию должны будут доставить предусмотренные программой исследования условий прохождения радиосигналов между Землей и станцией при различных положениях последней относительно лунной поверхности. Весьма интересные результаты можно ожидать, например, при анализе радиосигналов во время процесса захода станции за лунный диск. Анализ всех этих материалов позволит, кроме того, уточнить теорию движения Луны. Будут продолжены исследования потоков заряженных частиц, идущих от Солнца, космических лучей и другие, начатые еще первыми спутниками Луны.

Дальнейшие исследования поверхности Луны и космического пространства помогут раскрыть многие тайны природы, в том числе и нашей родной планеты.

В соответствии с программой исследований космического пространства 2 марта 1968 года в Советском Союзе осуществлен запуск автоматической станции «Зонд-4».

Вывод автоматической станции на заданную траекторию полета произведен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. По данным измерений, полет автоматической станции «Зонд-4» происходит по траектории, близкой к расчетной.

Целью запуска является изучение дальних областей околоземного космического пространства, а также отработка новых бортовых систем и агрегатов станции.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

В соответствии с программой исследования космического пространства 7 апреля 1968 года в 13 часов 09 минут по московскому времени в Советском Союзе осуществлен запуск в сторону Луны космической ракеты с автоматической станцией «Луна-14» на борту.

Основная цель полета – дальнейшее проведение научных исследований окололунного пространства. Предварительные результаты обработки измерений показывают, что движение станции происходит по траектории, близкой к расчетной.

В 17 часов по московскому времени 7 апреля 1968 года станция «Луна-14» находилась на расстоянии 40 тысяч километров от Земли над точкой земной поверхности с координатами: 34 градуса 48 минут северной широты и 99 градусов 38 минут восточной долготы.

Связь со станцией устойчивая. По данным телеметрии, аппаратура, установленная на борту станции, функционирует нормально.

Наблюдение за полетом станции осуществляет наземный измерительный комплекс.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

В соответствии с программой исследований космического пространства 15 сентября 1968 года в Советском Союзе осуществлен запуск автоматической станции «Зоид-5».

Вывод автоматической станции на заданную траекторию полета произведен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. По данным измерений, полет автоматической станции «Зонд-5» проходит по траектории, близкой к расчетной.

Целью запуска является проведение научных исследований в космическом пространстве, а также отработка бортовых систем и агрегатов станции.

Со станцией «Зонд-5» поддерживается устойчивая радиосвязь. По данным телеметрической информации, все бортовые системы, агрегаты станции и научная аппаратура работают нормально.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

Полет автоматической космической станции «Зонд-5», запущенной в Советском Союзе 15 сентября 1968 года, продолжается.

В соответствии с программой 17 сентября 1968 года в 6 часов 11 минут московского времени была проведена коррекция траектории движения станции. После осуществления пространственной ориентации и программных разворотов станции была включена двигательная установка, сообщившая космической станции требуемую величину корректирующего импульса. В результате осуществленного маневра станция перешла на новую траекторию полета для проведения исследования физических характеристик космического пространства в районе Луны.

18 сентября 1968 года автоматическая станция «Зонд-5» осуществила облет Луны. При этом минимальное расстояние до ее поверхности составляло 1950 километров.

Со станцией поддерживается устойчивая радиосвязь и ведется прием научной информации с бортовых запоминающих устройств.

Бортовая аппаратура функционирует нормально, давление и температура внутри станции находятся в заданных пределах.

Программа научных исследований космического пространства автоматической станцией «Зонд-5» выполнена.

Координационно-вычислительный центр продолжает обработку поступающей информации.

Как уже сообщалось, 15 сентября 1968 года в Советском Союзе была запущена автоматическая космическая станция «Зонд-5». После семисуточного полета по трассе Земля – Луна – Земля станция возвратилась на Землю.

Впервые в мире советский космический аппарат, облетев Луну, успешно возвратился на Землю со второй космической скоростью, доставив большой объем научной информации.

В 18 часов 54 минуты московского времени 21 сентября 1968 года автоматическая космическая станция вошла в атмосферу Земли со второй космической скоростью около 11 тысяч метров в секунду и в 19 часов 08 минут приводнилась в расчетном районе в акватории Индийского океана.

Приводнение было совершено в точке с координатами 32 градуса 38 минут южной широты и 65 градусов 33 минуты восточной долготы. Движение станции в атмосфере на участке аэродинамического торможения проходило по баллистической траектории.

Спуск станции после аэродинамического торможения выполнялся с применением парашютной системы. Автоматическая станция вместе с научными приборами 22 сентября была поднята на борт советского корабля поисково-спасательной службы.

При полете автоматической станции «Зонд-5» были осуществлены:

– облет Луны;

– научные исследования космического пространства в районе Луны;

– возвращение на Землю со второй космической скоростью и мягкая посадка в заданном районе.

В процессе полета отрабатывались системы и агрегаты станции для маневрирования на траектории и возвращения на Землю. Системы управления полетом станции и радиотехнические средства измерения параметров ее траектории обеспечили решение поставленных задач.

Программа научных исследований космического пространства и комплексных испытаний бортовых систем и агрегатов автоматической станции «Зонд-5» полностью выполнена.

Успешный полет автоматической станции «Зонд-5» по трассе Земля – Луна – Земля, возвращение ее в заданный район является выдающимся достижением советской науки и техники. Решена новая научно-техническая проблема и открыты широкие перспективы дальнейшего исследования космического пространства и планет Солнечной системы автоматическими космическими станциями с возвращением материалов исследований на Землю.

Автоматические аппараты различных типов, запускаемые в Советском Союзе, проводят разнообразные научные исследования в околоземном и дальнем космосе, вблизи небесных тел и на их поверхности, а также широко используются для отработки в условиях космического полета новых бортовых систем и приборов.

Спутники серии «Космос» проводят широкие исследования верхних слоев атмосферы и околоземного космического пространства по программе, объявленной ТАСС 16 марта 1962 года.

Исследование межпланетного пространства, Луны и планет проводят автоматические станции типа «Зонд», «Луна», «Марс» и «Венера». Так, еще в 1959 году советская автоматическая станция «Луна-3» впервые в мире облетела Луну, сфотографировала ее обратную сторону и передала снимки на Землю. В 1965 году другая советская станция – «Зонд-3», произвела фотографирование той части обратной стороны Луны, которая осталась неохваченной при съемке, осуществленной станцией «Луна-3». Фотографии поверхности Луны, полученные станцией «Зонд-3», передавались на Землю с расстояний, превышающих 30 миллионов километров.

Получение этих фотографий позволило советским ученым приоткрыть завесу тайны, скрывавшую обратную сторону Луны, и решить некоторые проблемы, связанные с природой не видимой с Земли части Луны.

Выдающиеся результаты в исследованиях Луны и окололунного пространства были получены в последующие годы.

3 февраля 1966 года впервые в мире была осуществлена мягкая посадка на Луну автоматической станции «Луна-9», а 3 апреля того же года выведен на орбиту первый искусственный спутник Луны – « Луна-10». Вслед за ними на окололунную орбиту были выведены автоматические станции «Луна-11, «Луна-12» и «Луна-14», а на поверхность Луны совершила мягкую посадку советская станция «Луна-13».

Станции «Луна-9» и «Луна-13» передали на Землю телевизионные изображения панорамы лунной поверхности и ценные сведения о ее поверхности и грунте, а с помощью лунных спутников проводились научные исследования окололунного пространства, гравитационного поля Луны и фотографирование ее поверхности.

Большой объем научной информации о физических процессах, происходящих в межпланетном пространстве, передали советские автоматические станции «Венера-1», «Марс-1», «Венера-2», «Венера-3».

Однако ни один из перечисленных выше автоматических аппаратов не был возвращен на Землю, поскольку на тех этапах развития космической техники такая задача перед ними не могла быть поставлена. Получаемая научная информация передавалась с борта по радиотелеметрическим каналам. Но какими бы совершенными ни были радиотелеметрические и телевизионные средства передачи информации, их возможности в какой-то мере ограничены.

Кроме того, не всякая информация, получаемая научной аппаратурой, может быть проанализирована на борту космического аппарата. Так, например, результаты воздействия лучей высоких энергий на исследуемое вещество и научные приборы могут быть глубже и эффективнее изучены и оценены учеными только на Земле, после возвращения станции из космоса.

Развитие космической техники ставит перед учеными все более сложные задачи в исследованиях межпланетного пространства и планет Солнечной системы. Уже сейчас реальным становится решение таких вопросов, как изучение поверхности, коры планет и состава образующих их химических элементов и минералов, поиски следов живых организмов.

Большой научный интерес представляет также получение свободных от помех и искажений телеметрической передачи непосредственных снимков поверхности и спектров излучений небесных тел.

Поэтому дальнейшее развитие космонавтики поставило на повестку дня вопрос о доставке информации из космоса непосредственно в лаборатории ученых. Такая задача по обработке средств и методов возвращения космических аппаратов с межпланетных трасс ставилась перед советской станцией «Зонд-5» и была успешно выполнена.

Автоматическая станция «Зонд-5» конструктивно выполнена из двух частей: спускаемого аппарата с научной аппаратурой и приборного отсека с системами, обеспечивающими успешный полет станции.

Спускаемый аппарат (СА) имеет корпус, покрытый слоем теплозащитного материала для сохранения его от тепловых потоков, возникающих в процессе торможения при входе в земную атмосферу со скоростью, близкой ко второй космической.

В спускаемом аппарате размещаются приборы для проведения научных измерений, а также аппаратура радиосвязи, системы терморегулирования и энергопитания.

В приборном отсеке (ПО) размещаются радиотелеметрическая система, аппаратура управления бортовыми средствами, система ориентации и стабилизации, ракетная двигательная установка для сообщения станции необходимого корректирующего импульса, системы терморегулирования и энергоснабжения. На внешней стороне отсека были установлены оптические датчики системы ориентации, панели солнечных батарей и антенны.

Программа научных измерений станции «Зонд-5» включала дальнейшее исследование физических условий в окололунном пространстве. В полете проводился широкий круг научно-технических экспериментов, связанных с отработкой ряда бортовых средств и проверкой их работоспособности на трассе Земля – Луна – Земля. Проводились испытания в условиях космического полета системы ориентации и управления движением станции. Испытывались корректирующая двигательная установка станции и система управляющих двигателей малой тяги. На заключительном этапе полета отрабатывались системы, обеспечившие вход спускаемого аппарата в атмосферу со второй космической скоростью, конструкция спускаемого аппарата и система мягкой посадки. В течение всего полета проводились испытания радиотехнических средств, измерения параметров траектории. Одновременно необходимо было обеспечить высокую точность управления полетом аппарата для входа его в узкий коридор атмосферы Земли. Как показали результаты полета станции «Зонд-5», весь этот комплекс задач был успешно решен.

Запуск автоматической станции «Зонд-5» был осуществлен 15 сентября в 0 часов 42 минуты московского времени. Станция вместе с последней ступенью ракеты-носителя была выведена на орбиту искусственного спутника Земли со следующими параметрами:

максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) – 219 километров;

минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) – 187 километров;

наклонение орбиты – 51,5 градуса.

Через 67 минут после старта по команде от программного устройства было произведено включение двигательной установки последней ступени ракеты-носителя, позволившей довести скорость полета станции до скорости, близкой ко второй космической (11,2 километра в секунду), необходимой для выведения аппарата на трассу полета к Луне (рис. 14). Перед включением двигателя станция и последняя ступень носителя были ориентированы в пространстве с высокой точностью. По окончании работы двигательной установки последняя ступень ракеты-носителя была отделена от станции. После выхода станции на трассу полета к Луне были проведены необходимые траекторные измерения. Анализ этих измерений показал, что траектория движения станции была близкой к расчетной. Телеметрическая информация подтвердила нормальное функционирование всех бортовых систем и научной аппаратуры.

Рис. 14. Схема полета автоматической станции «Зонд-5» по трассе Земля–Луна– Земля

Обеспечение облета Луны на заданном расстоянии от нее и возвращение в заданный район земной поверхности требуют проведения коррекции траектории. Командно-измерительным комплексом на основе траекторных измерений были подготовлены и переданы на борт станции необходимые данные для проведения коррекции движения.

Перед коррекцией станция была сориентирована в пространстве. С этой целью сначала станции была сообщена определенная угловая скорость для поиска Солнца оптическим датчиком, а затем она была развернута для поиска Земли и ориентации на нее соответствующего датчика.

После проведения этих операций с помощью бортовой системы автономного управления был осуществлен программный разворот станции в исходное положение для коррекции. В 6 часов 11 минут московского времени 17 сентября 1968 года была включена корректирующая двигательная установка, которая сообщила космической станции требуемую величину корректирующего импульса. В результате осуществленного маневра станция перешла на новую траекторию полета для проведения исследований физических характеристик космического пространства в районе Луны. Во время коррекции станция находилась на расстоянии около 325 000 километров от Земли.

В соответствии с программой полета 18 сентября автоматическая станция облетела Луну на минимальном расстоянии от ее поверхности, равном 1950 километрам.

После облета Луны станция начала приближаться к Земле. На этом участке ее полета проводились траекторные измерения, контроль работы бортовых систем и научные исследования. При подлете к Земле была проведена вторая коррекция траектории движения станции, обеспечившая точный вход ее в земную атмосферу с заданным углом снижения. При этом скорость полета была изменена всего лишь на 0,005 процента, а величина общего, суммарного импульса составляла примерно 0,35 метра в секунду.

Одной из основных задач программы полета было осуществление точного входа станции в атмосферу Земли со второй космической скоростью и мягкой посадки ее в заданном районе.

Возвращение космического аппарата на Землю из полета по межпланетной траектории вокруг Луны или какой-либо планеты Солнечной системы представляет собой чрезвычайно сложную техническую проблему, во много раз более сложную, чем возвращение искусственных спутников Земли, и имеет ряд специфических особенностей.

Для того чтобы межпланетный космический аппарат смог вернуться на Землю с приемлемыми перегрузками и тем более произвести посадку в заданном районе, должны быть очень точно выполнены условия входа его в атмосферу: попадание в расчетное место входа и требуемый угол входа.

С целью получения нужного режима аэродинамического торможения станции нужно приближаться к поверхности Земли под малыми углами, приблизительно по касательной и с таким расчетом, чтобы ее траектория пересекала только верхние слои атмосферы при максимальной высоте над поверхностью в условном перигее 35 – 45 километров.

Имея огромную скорость, порядка 11 километров в секунду, станция резко тормозится атмосферой и за сравнительно короткий промежуток времени гасит практически всю свою скорость. На высоте около 7 километров при скорости полета спускаемого аппарата около 200 метров в секунду срабатывает парашютная система, обеспечивающая мягкую посадку.

Чтобы произвести посадку в заданную точку, нужно исключительно точно выдержать высоту условного перигея (рис. 15). Если станция будет иметь условный перигей несколько выше расчетного, то она станет пересекать более разреженные слои атмосферы и будет менее интенсивно тормозиться, что в конечном счете приведет ее к большому перелету относительно заданного места посадки. И, наоборот, если станция войдет в атмосферу, имея меньшую высоту условного перигея, то она будет тормозиться более интенсивно и посадку произведет с недолетом по отношению к заданному району посадки.

Рис. 15. Вход станции «Зонд-5» в атмосферу и спуск на Землю I – точка входа в атмосферу с посадкой на дальней границе района посадки; II – расчетная точка входа в атмосферу; III – точка входа в атмосферу с посадкой на ближней границе района посадки. 1 – коридор входа; 2 – нижняя граница коридора; 3 – верхняя граница коридора; 4 – траектория баллистического спуска; 5 – условная граница атмосферы; 6 – траектория без учета влияния атмосферы

Насколько сильно влияет точность выдерживания высоты условного перигея, т. е. точность попадания станции в заданный коридор атмосферы, видно на таком примере: отклонение условного перигея по высоте плюс – минус 1 километр дает, соответственно, отклонение точки посадки на плюс – минус 50 километров при высоте условного перигея в 35 километров. Увеличение высоты условного перигея на 25 километров или уменьшение ее на 10 километров приводит в первом случае к пролету космической станции мимо Земли, а во втором случае аппарат будет подвергаться перегрузкам, которые могут превысить предельно допустимые, и интенсивному кинетическому нагреву. Для космических аппаратов, входящих в атмосферу Земли с межпланетной трассы, наиболее приемлемой является траектория с углами входа порядка 5 – 6 градусов к плоскости местного горизонта с высотой условного перигея порядка 35 километров. При этом в случае спуска по баллистической траектории перегрузки во время торможения космического аппарата не превышают 10 – 16 единиц. Если же увеличить угол входа на один градус, то величина перегрузки возрастет до 30– 40 единиц и может превысить расчетную для конструкции и аппаратуры. С другой стороны, уменьшение угла входа на один градус опасно возможностью «незахвата» космического аппарата атмосферой Земли, т. е. он пролетит мимо Земли и уйдет в космическое пространство, и только силы земного притяжения его задержат. Описав под действием сил тяготения эллипс, аппарат снова вернется в атмосферу, и только после многократного прохождения его сквозь ее верхние слои аппарат сможет погасить скорость и произвести посадку. Но это намного увеличивает время пребывания его в околоземном пространстве и значительно затрудняет попадание его в заданный район.

Таким образом, требование приземления аппарата в заданном районе ставит условие очень точного подхода его к земной атмосфере. Для автоматической станции «Зонд-5», например, расчетная ширина «коридора входа» составляла 10 – 13 километров.

Сравнивая эти цифры с масштабом облетной траектории Луны, расстояние до которой составляет около 385 тысяч километров, можно судить о совершенстве и ювелирной точности в работе систем ориентации и управления станции «Зонд-5».

Космический аппарат, возвращающийся на Землю после облета Луны, входит в земную атмосферу со скоростью около 11 километров в секунду, в то время как скорость возвращающихся искусственных спутников Земли составляет около 8 километров в секунду.

Прохождение плотных слоев атмосферы со второй космической скоростью вызывает значительно большие тепловые нагрузки. Перед космическим аппаратом, движущимся в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, возникает мощная ударная волна. Между ударной волной и аппаратом температура достигает 13 тысяч градусов, против 7 – 8 тысяч при входе с первой космической скоростью. Это обстоятельство существенно влияет на величину радиационных тепловых потоков, которая в этом случае на некоторых участках траектории превышает величину конвективных потоков, влияющих на тепловой режим корпуса спускаемого аппарата и характер обтекания его потоком, что весьма существенно сказывается на устойчивости движения и точности попадания в заданный район.

Поэтому актуальной является проблема создания оптимальной организации теплозащиты аппарата. Эта проблема решается путем выбора соответствующей формы аппарата и покрытия его теплозащитным материалом. Форма спускаемого аппарата может быть весьма различной. Также разнообразно будет распределение тепловых нагрузок на спускаемый аппарат, которое в свою очередь вызывает соответствующую конструкцию теплозащитного покрытия. Выбор формы спускаемого аппарата представляет собой сложную научно-техническую задачу, которая решается как теоретическим, так и экспериментальным путем.

Теплозащитное покрытие спускаемого аппарата имеет сложную конструкцию и включает различные жаропрочные и теплоизоляционные материалы.

Успешное возвращение спускаемого аппарата станции «Зонд-5» на Землю свидетельствует о правильности выбранной формы и надежности его конструкции, испытанной в реальных условиях спуска.

После аэродинамического торможения по траектории была введена в действие парашютная система, обеспечившая дальнейшее погашение скорости и мягкую посадку.

Чрезвычайно важно своевременно обнаружить приводнившийся спускаемый аппарат и извлечь из него научную аппаратуру и пленки с записями научных измерений. Эти задачи решал специальный поисково-спасательный комплекс, оборудованный совершенными радиотехническими средствами обнаружения. В состав его входили морские суда, поисковые самолеты и вертолеты.

После приводнения автоматической станции «Зонд-5» суда поисково-спасательной службы приблизились к станции и она была поднята на борт одного из кораблей.

Полет станции продолжался около 7 суток. За это время с ней было проведено 36 сеансов связи. Телеметрическая информация, полученная с борта станции в процессе полета, показала безупречную работу всех бортовых систем станции, тем самым подтвердив правильность выбранных конструктивных решений.

Программа научных исследований космического пространства и комплексных испытаний бортовых систем и агрегатов автоматической станции «Зонд-5» полностью выполнена.

Успешный полет автоматической станции «Зонд-5» на трассе Земля – Луна – Земля, возвращение и приводнение спускаемого аппарата в заданном районе являются новым выдающимся достижением советской науки и техники.

Этот эксперимент показывает, что возвращение летательных аппаратов из района Луны на Землю не только вполне реально, но и уже обеспечено созданием необходимых технических средств. Новый успех советских покорителей космоса еще раз продемонстрировал высокий уровень отечественной науки и техники, прогресс нашей страны в планомерном освоении околосолнечного пространства. Открыты широкие перспективы дальнейшего исследования космического пространства, Луны и планет Солнечной системы автоматическими космическими аппаратами с возвращением материалов исследований на Землю.

Одной из задач, составлявших программу исследований станции «Зонд-5», было фотографирование Земли из космоса на конечном участке траектории. В результате получена серия снимков.

На фотографии, которая сегодня публикуется (рис. 16), представлено изображение Земли, полученное 21 сентября 1968 года в 12 часов 8 минут по московскому времени, с расстояния около 90 000 километров. Освещенная часть земной поверхности ограничена меридианами 50 градусов западной долготы и 60 градусов восточной долготы. Терминатор проходит примерно по меридиану 50 градусов западной долготы. На снимке хорошо просматриваются очертания материков и водных поверхностей, не закрытых облачностью, районы Средиземного, Черного, Каспийского и Аральского морей, Аравийский полуостров, Иранское нагорье и большая часть Африки. На территории Африки хорошо опознаются долины рек Нил, Лимпопо, Замбези, а также озера Ньяса и Чад. В бассейне Средиземного моря видны Гибралтарский пролив, Суэцкий канал, острова.

Рис. 16. Фотографирует «Зонд-5»

Значительная часть земной поверхности закрыта облачностью. Над северной частью Атлантического океана и Северной Европой – две циклонические облачные системы. Над Центральной Европой и соседними частями Атлантического океана и СССР – сплошная слоисто-кучевая облачность. Над Центральной Африкой и центральной частью Атлантического океана – разорванная и частью сплошная облачность – кучевая, высококучевая и перисто-кучевая.

Над Атлантическим океаном в районе, примыкающем к Юго-Западной Африке,– волнистые слоисто-кучевые облака. Над районом между Центральной Европой и Центральной Африкой – небольшая облачность различного вида.

В южной части Атлантического и Индийского океанов, примыкающей к Антарктике,– сплошная слоистая облачность.

Непосредственное фотографирование Земли с больших высот позволяет получить ряд важных научных данных. В частности, по измерениям снимков земной поверхности можно установить взаимное пространственное положение крупных метеорологических структур (циклонов, антициклонов, облачных образований и т. д.) на момент съемки, что в совокупности с другими метеорологическими исследованиями позволит сделать важные научные обобщения.

Снимки Земли из космоса дают возможность изучить отражательную способность земной поверхности. Известно, что отражение лучей от поверхности любого твердого вещества происходит по-разному и характер этого отражения может многое сказать о природе изучаемого объекта. Определение коэффициентов отражения материков, океанов, морей, озер, лесных массивов и т. д. дает богатый материал для целей дешифрирования не только Земли, но других планет.

В соответствии с программой исследований космического пространства 10 ноября 1968 года в Советском Союзе осуществлен запуск автоматической станции «Зонд-6» в направлении к Луне.

Вывод автоматической станции на заданную траекторию полета произведен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. По данным измерений, полет автоматической станции «Зонд-6» проходит по траектории, близкой к расчетной.

Целью запуска является проведение научных исследований на трассе полета и в окололунном пространстве, а также отработка бортовых систем и агрегатов станции.

Со станцией «Зонд-6» поддерживается устойчивая радиосвязь. По данным телеметрической информации, бортовые системы, агрегаты станции и научная аппаратура работают нормально.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

Полет автоматической космической станции «Зонд-6», запущенной в Советском Союзе 10 ноября 1968 года, продолжается.

В соответствии с программой 12 ноября 1968 года в 8 часов 41 минуту московского времени была проведена коррекция траектории движения станции. После осуществления пространственной ориентации и программных разворотов станции была включена двигательная установка, сообщившая станции необходимую величину корректирующего импульса. В результате маневра станция перешла на траекторию, обеспечивающую облет Луны на заданном расстояния.

14 ноября 1968 года автоматическая станция «Зонд-6» осуществила облет Луны при минимальном расстоянии от ее поверхности, равном 2420 километрам.

Во время полета станции в районе Луны проводились научные исследования физических характеристик окололунного космического пространства.

Со станцией поддерживается устойчивая радиосвязь и ведется прием научной информации с бортовых запоминающих устройств.

Бортовая аппаратура функционирует нормально, давление и температура внутри станции находятся в заданных пределах.

Координационно-вычислительный центр продолжает обработку поступающей информации.

17 ноября 1968 года станция «Зонд-6» после почти семисуточного полета по космической трассе Земля – Луна – Земля возвратилась на Землю в заданный район Советского Союза. В эксперименте с автоматической станцией «Зонд-6» впервые проверялся другой, более сложный и перспективный метод возвращения с межпланетных траекторий космических аппаратов – метод управляемого спуска с использованием аэродинамической подъемной силы (аэродинамического качества) спускаемого аппарата. В случае управляемого спуска с использованием аэродинамического качества траектория движения космического аппарата при торможении имеет существенно отличную форму от траектории баллистического спуска, что позволяет осуществить приземление в нужной точке земной поверхности с меньшими перегрузками и с большей точностью.

Торможение спускаемого аппарата в атмосфере Земли проходило по траектории с двумя погружениями в атмосферу. При первом погружении спускаемого аппарата вторая космическая скорость (более 11 километров в секунду) была снижена за счет аэродинамического торможения до 7,6 километра в секунду. При этом с помощью бортовой системы управления спускаемый аппарат станции был сориентирован таким образом, что, пройдя сквозь плотные слои атмосферы, вышел из них и далее продолжал полет по баллистической траектории до второго погружения в атмосферу. На втором участке погружения дальнейшее снижение спускаемого аппарата также проходило по траектории управляемого спуска с использованием аэродинамического качества, обеспечившей возвращение его на Землю в заданный район.

При полете автоматической станции «Зонд-6» были осуществлены:

– облет Луны на заданном расстоянии (2420 километров);

– научные исследования на трассе полета и в окололунном космическом пространстве;

– отработка и проверка в реальных условиях космического полета систем, агрегатов и аппаратуры космической станции;

– отработка системы управляемого спуска при возвращении на Землю со второй космической скоростью с использованием аэродинамической подъемной силы спускаемого аппарата.

Намеченная программа испытаний и отработки бортовых систем, агрегатов, узлов и аппаратуры, а также научные исследования космического пространства автоматической станцией «Зонд-6» выполнены.

После завершения полета советской автоматической станции. «Зонд-6» корреспондент «Известий» Б. Коновалов встретился с академиком Г. И. Петровым – крупнейшим советским специалистом в области аэродинамики и космических исследований – и попросил его ответить на несколько вопросов.

– Георгий Иванович, расскажите, пожалуйста, о специфических особенностях входа в атмосферу Земли автоматической станции, мчащейся со второй космической скоростью?

– Возвращение на Землю аппаратов, летящих со второй космической скоростью,– качественно новый этап в развитии космонавтики. Решение этой проблемы оказалось «по плечу» технике только во втором десятилетии космической эры, и уже сам по себе этот факт свидетельствует о сложности задачи.

Погасить скорость станции с помощью ракетных двигателей практически очень трудно. Для того чтобы снизить скорость до первой космической такого большого аппарата, как «Зонд-6», потребовалось бы везти вокруг Луны слишком много горючего. А каждый килограмм, выведенный на лунную орбиту,– это не одна сотня килограммов стартового веса.

Поэтому приходится полагаться только на торможение за счет сопротивления атмосферы. Это значит, что очень сильно возрастают требования к системе теплозащиты.

Первая космическая скорость вблизи Земли – это 7,8 километра в секунду, а вторая – 11,2. Увеличение, как видите, небольшое – примерно на 40 процентов, но при этом резко – раза в три – возрастают тепловые нагрузки. Перед космическим аппаратом образуется мощная ударная волна. Температура газа за ней достигает 13 тысяч градусов. Для сравнения: температура на поверхности Солнца 6 тысяч градусов, газовая горелка при автогенной резке металла дает 4 тысячи градусов, а здесь 13 тысяч! Молекулы газа за ударной волной не только разбиты на атомы, но уже и от атомов оторваны электроны. Газ частично переходит в состояние плазмы и начинает интенсивно светиться. Это очень усложняет расчет тепловых потоков у поверхности аппарата и требует специальных мер защиты. В то же время при жестких весовых ограничениях теплозащита должна быть достаточно легкой.

Другая особенность возвращения на Землю со второй космической скоростью – гораздо более высокие требования к точности работы системы ориентации и управления аппаратом. Чтобы сесть на Землю без больших перегрузок в процессе спуска, он должен подходить к атмосфере, как говорят аэродинамики, под малыми углами атаки – почти по касательной. Но если угол входа будет слишком маленький, то станция может проскочить мимо Земли. Например, для автоматической станции «Зонд-5» расчетная ширина «коридора входа» составляла всего 10 – 13 километров.

– Расскажите, пожалуйста, подробнее, что означает – управляемый спуск с использованием аэродинамического качества?

– При спуске по баллистической траектории, осуществленном, например, станцией «Зонд-5», движение определяется лобовым сопротивлением воздуха, аппарат летит в атмосферу, как снаряд, только выстреленный с космической скоростью. Место посадки целиком определяется углом входа в атмосферу и скоростью. При спуске с аэродинамическим качеством аппарат за счет своеобразного расположения центра тяжести и формы обтекается воздушным потоком несимметрично. При этом на него действует не только лобовое сопротивление воздуха, направленное вдоль траектории, но и подъемная сила, перпендикулярная направлению полета. Полет как бы растягивается, торможение осуществляется в течение более длительного времени, уменьшаются перегрузки. Появляется возможность регулирования дальности полета и маневрирования аппарата в атмосфере и, следовательно, более точного возвращения в выбранный район. Такой спуск уже приближается к полету обычного самолета,, хотя и сильно отличается от него тем, что аэродинамическое качество – отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению – во много раз меньше, чем у самолетов. В случае необходимости космические аппараты, обладающие аэродинамическим качеством, могут снижаться и по баллистическим траекториям.

Корабли типа «Союз», а также такие автоматические станции, как «Зонд-5» и «Зонд-6»,– особый и самостоятельный класс управляемых гиперзвуковых аппаратов, которые имеют большие перспективы использования.

При баллистическом спуске станции «Зонд-5» перегрузки достигали 10 – 16 единиц, а спуск «Зонда-6» с аэродинамическим качеством позволил значительно снизить их. Станция «Зонд-6» сначала как бы чиркнула по атмосфере, снизив тем самым свою скорость примерно до первой космической. Затем опять вышла в пространство с большим разрежением и затем снова нырнула в атмосферу. Только такая схема движения обеспечила возвращение «Зонда-6» на территорию СССР.

Возвращение космических аппаратов, использующих аэродинамическое качество,– новая эпоха в космонавтике. И приятно отметить, что здесь мы достигли больших успехов. Ведь трудности пришлось преодолеть немалые. В космонавтике получается, что за каждый новый шаг приходится платить усложнением исследований, разработкой новых материалов, конструкций. Спуск с аэродинамическим качеством, как мы уже отмечали, делает полет управляемым. Но при этом растягивается время полета в атмосфере и, следовательно, увеличивается время воздействия сильных тепловых потоков.

Кроме того, аппарат испытывает два тепловых удара – когда в первый раз «чиркает» по атмосфере и когда уже входит в нее окончательно. А, как известно, резкие скачки тепловой нагрузки для защитной оболочки аппарата гораздо неприятнее равномерного нагрева.

– Как решалась проблема входа в атмосферу со второй космической: скоростью в лабораториях?

– В наземных лабораториях был проведен широкий цикл исследований как теоретических, так и экспериментальных, чтобы найти наилучшую форму аппарата и системы теплозащиты. Серьезную проблему представлял переход от результатов экспериментов на маленьких моделях к реальным аппаратам. Ведь создать на земле весь комплекс условий входа в атмосферу со второй космической скоростью и тем более для натурных испытаний космических аппаратов невозможно. Они влетают в атмосферу со скоростью, в 30 – 40 раз превышающей скорость, звука.

В аэродинамической трубе, рассчитанной на такие скорости, потребовалось бы создать перепад давлений в сотни тысяч атмосфер, а для того чтобы подогреть газ, потребовалась бы энергия нескольких крупных электростанций. Поэтому решать задачи космической аэродинамики прямо, в лоб, нельзя. Мало того, что исследования приходится проводить только на маленьких моделях, но надо разбивать комплекс условий входа в атмосферу, изучать отдельно тепловой режим и режимы обтекания аппарата гиперзвуковым потоком газа. Свести все полученные результаты воедино, увязать их с теоретическими расчетами и требованиями конструкторов достаточно сложно. Однако успех станции «Венера-4», впервые в истории космонавтики вошедшей со второй космической скоростью в неизвестную атмосферу далекой планеты, возвращение «Зонда-5» и «Зонда-6» показывают, что советские ученые и инженеры справились с этой труднейшей задачей.

– Какое значение имеет решение проблемы возвращения на Землю аппаратов, летящих со второй космической скоростью, и спуск с аэродинамическим качеством для дальнейшего освоения космоса?

– Прежде всего решение этой проблемы имеет огромное научное значение. Какими бы ни были совершенными средства космической радиосвязи, при передаче сведений, добытых в полете, по радиоканалам неизбежны помехи. Скажем, одно дело фотографии марсианской поверхности, снятые бортовым фотоаппаратом и отпечатанные на Земле, и совсем другое – переданные по радио, качество их было бы несопоставимо. На борту станции «Зонд-5» находились черепахи, мухи-дрозофилы, хлорелла, семена пшеницы, ячменя, сосны. Исследователям важно было выяснить, как они перенесли условия на лунной трассе, выяснить отдаленные генетические последствия воздействия космической радиации. Ясно, что, если бы станция не вернулась на Землю, получить ответы на эти вопросы не удалось бы.

Если говорить о будущем, то успешный полет станций «Зонд-5», «Зонд-6» – важный шаг на пути создания космических аппаратов, способных побывать на Луне, Марсе, Венере и других планетах и вернуться на Землю.

Спуск с аэродинамическим качеством имеет большое значение для пилотируемых полетов будущего. Космическая техника, если она будет развиваться столь же быстрыми темпами, уже в обозримом будущем позволит нам создавать долговременные орбитальные станции, лунные лаборатории с научным персоналом. Корабли, обладающие аэродинамическим качеством, позволят возвращать на Землю практически любого здорового ученого, если в этом возникнет необходимость, поскольку перегрузки будут небольшими. Космонавт Г. Т. Береговой посадку на корабле «Союз-3» перенес очень хорошо – он мог поворачивать голову, делал записи в блокноте. Перегрузки были, но такие, что их выдержал бы обычный человек.

Первые полеты аппаратов, обладающих аэродинамическим качеством,– это еще одна важная ступень, ведущая к созданию ракетного транспорта. Конечно, пассажирские ракеты будут отличаться от нынешних космических кораблей, но принципы их создания рождаются на наших глазах. Пока еще пассажирские ракеты, способные доставлять за час людей на другую сторону земного шара,– это только мечта. Возможно, совершенствование сверхзвуковой авиации сделает пассажирский вариант нерентабельным, и на трассах Земля – Земля будут использоваться только почтовые и грузовые ракеты, но для рейсов на орбитальные и инопланетные станции ракетный транспорт незаменим, и он будет создан.

В короткую по времени, но весьма насыщенную по научным результатам историю завоевания космоса советский народ вписал новую славную страницу.

Автоматическая станция «Зонд-6» облетела Луну и, возвратившись к Земле, совершила управляемый спуск на ее поверхность.

Успешное осуществление этого эксперимента наглядно свидетельствует о том, что с каждым новым полетом все совершеннее становятся космические аппараты, возрастают объем и сложность решаемых ими научных и технических задач. При этом каждый следующий шаг в космос становится качественно новым, необходимым звеном в советской программе космических исследований.

Не так давно автоматическая станция «Зонд-5» облетела Луну и вернулась на Землю по баллистической траектории. В этом беспримерном космическом эксперименте впервые в мире была решена сложнейшая научно-техническая задача возвращения с космической трассы Луна – Земля! аппарата, имеющего вторую космическую скорость.

В ходе полета автоматической станции «Зонд-6» впервые удалось решить еще более сложную научно-техническую проблему – управляемый спуск на Землю космического аппарата, облетевшего Луну.

Траекторию полета автоматической станции «Зонд-6» можно разделить на три основных этапа (рис. 17). На первом этапе полета с помощью многоступенчатой ракеты-носителя выводится на промежуточную орбиту спутника Земли ракетно-космический комплекс, состоящий из последней ступени ракеты-носителя и самой станции.

Рис. 17. Схема полета автоматической станции «Зонд-6» по трассе Земля–Луна–Земля 1 – выведение на промежуточную орбиту; 2 – старт к Луне; 3 – первая коррекция траектории; 4 – орбита спутника и траектория движения без коррекции; 5 – облет Луны; 6 – вторая коррекция траектории; 7 – третья коррекция траектории; 8 – отделение спускаемого аппарата; 9 – спуск в атмосфере; коридор входа; 10 – участок внеатмосферного (баллистического) полета

На втором этапе полета автоматическая станция с помощью последней ступени ракеты-носителя стартует с промежуточной орбиты и выходит на трассу полета к Луне. Облетев ее, она начинает двигаться в направлении к Земле.

На третьем этапе полета при подходе к Земле от станции отделяется спускаемый аппарат, который входит в атмосферу Земли и, совершив управляемый спуск, возвращается в заданный район территории Советского Союза.

Запуск автоматической станции «Зонд-6» был осуществлен многоступенчатой ракетой-носителем 10 ноября 1968 года в 22 часа 11 минут 30 секунд московского времени, и станция вместе с последней ступенью ракеты-носителя была выведена на орбиту спутника Земли со следующими параметрами:

минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) – 185 километров;

максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) – 210 километров;

наклонение орбиты к плоскости экватора – 51,4 градуса.

После выхода на орбиту ракетно-космический комплекс совершил необходимые угловые развороты и стабилизацию своего положения в пространстве.

В 23 часа 18 минут 30 секунд по команде от бортовой системы управления было произведено второе включение ракетного двигателя последней ступени носителя для разгона станции до скорости, близкой ко второй космической (11,2 километра в секунду), что было необходимо для полета к Луне. По достижении расчетной величины скорости было произведено автоматическое выключение двигателя, и космическая станция отделилась от последней ступени носителя.

Весь дальнейший полет автоматической станции в основном проходил при постоянной ориентации на Солнце панелей солнечных батарей, обеспечивающих ее электрической энергией.

Процесс ориентации солнечных батарей происходил следующим образом. Сразу после отделения космической станции от последней ступени ракеты-носителя система автономного управления, используя двигатели малой тяги, осуществила гашение возмущений, возникающих при отделении. Затем был произведен поиск Солнца и разворот станции так, чтобы плоскость солнечных батарей была перпендикулярна линии Солнце – космический аппарат. После этого станции было сообщено вращение вокруг этой оси для постоянного направления солнечных батарей на Солнце во время полета, при этом использовался гироскопический эффект (закрутка).

В результате измерений фактического движения станции было установлено, что траектория движения станции близка к расчетной. Однако для обеспечения пролета станции на заданном расстоянии от Луны необходимо было провести коррекцию траектории.

Время коррекции должно быть выбрано с учетом ряда условий. Коррекция на небольшом удалении от Земли приводит к большим разбросам в районе Луны, а коррекция вблизи Луны может оказаться неэффективной или потребует значительно больших энергетических затрат для обеспечения оптимальной траектории облета Луны. Поэтому коррекция траектории движения станции «Зонд-6» была проведена на расстоянии около 250 тысяч километров от Земли.

Наземным координационно-вычислительным центром были определены необходимые исходные данные для коррекции: величина и направление корректирующего импульса, момент включения двигательной установки.

В расчетное время эти данные были переданы на борт станции и запомнены бортовым вычислительным устройством.

Перед коррекцией «Зонд-6» был сориентирован в пространстве по Солнцу и звезде Сириус.

Затем космическая станция в соответствии с запомненными данными автоматически произвела необходимые угловые развороты: с помощью двигателей малой тяги. В результате разворотов ось корректирующего двигателя была ориентирована в пространстве в расчетном положении.

12 ноября в 8 часов 41 минуту была включена корректирующая двигательная установка и после того, как станции была сообщена необходимая величина дополнительной скорости, система управления выключила двигательную установку.

В результате коррекции «Зонд-6», продолжая полет по траектории, облетел Луну на заданном расстоянии от ее поверхности, равном 2420 километров.

Во время полота станции в районе Луны проводился комплекс научных исследований и измерений физических характеристик окололунного космического пространства.

После облета Луны для устранения возмущений, вызванных ее гравитационным полем, в 9 часов 40 минут 16 ноября была проведена вторая коррекция траектории на расстоянии 236 тысяч километров от Земли.

Для более точного входа спускаемого аппарата в атмосферу Земли 17 ноября в 8 часов 36 минут била проведена еще одна коррекция траектории.

Проведенные коррекции обеспечили попадание спускаемого аппарата в заданный коридор входа в атмосферу Земли, расчетная ширина которого составляет плюс – минус 10 километров при номинальном значении высоты условного перигея 45 километров.

Следует отметить, что для обеспечения посадки космического аппарата, возвратившегося к Земле после облета Луны в заданную точку территории Советского Союза, нужно исключительно точно выдержать не только высоту условного перигея, но и время подхода станции к Земле.

Отклонение времени входа космической станции в атмосферу Земли на плюс – минус 5 – 10 минут от расчетного приводит из-за вращения Земли к ошибке по направлению до 300 километров.

Это учитывалось при проведении коррекции.

При подлете станции к Земле на борт ее были переданы исходные данные для осуществления режима спуска. По команде от бортового программного устройства были проведены астроориентация и необходимые развороты станции с целью установки в исходное положение перед входом в атмосферу Земли.

После выполнения этих операций по команде от программно-временного устройства было проведено отделение спускаемого аппарата от приборного отсека станции. Система стабилизации спускаемого аппарата погасила угловые возмущения, возникшие в процессе разделения, и развернула его к моменту входа в атмосферу для создания необходимого угла атаки (угол между продольной осью аппарата и вектором скорости), обеспечивающего создание необходимой величины подъемной силы при спуске.

Чтобы совершить посадку в расчетном районе Советского Союза, спускаемый аппарат должен после входа в плотные слои атмосферы пролететь около 9 тысяч километров, поскольку станция подлетает к Земле со стороны южного полушария.

Вообще вход спускаемого аппарата в атмосферу можно проводить с любой стороны: или с севера («северный вариант входа»), или с юга («южный вариант входа»). Это можно выполнить путем задания соответствующего направления движения автоматической станции по облетной траектории. Однако для посадки на территории СССР приемлем только «южный вариант». Это объясняется тем, что при входе с севера точка входа спускаемого аппарата в атмосферу практически во всех случаях лежит на южной границе территории Советского Союза. Только в исключительных случаях можно было бы провести посадку с использованием «северного варианта», причем полет сопровождался бы исключительно большими перегрузками. При «южном варианте» другая крайность – точка входа удалена от южной границы СССР на несколько тысяч километров. Преодолевать такие расстояния аппарат может только при управляемом полете.

Управление летательным аппаратом наиболее рационально осуществлять путем использования аэродинамических сил: силы лобового сопротивления и подъемной силы. Этот вид спуска, получивший наименование управляемого, был впервые после успешного облета Луны осуществлен аппаратом «Зонд-6». Такой спуск по сравнению с баллистическим является более сложным, так как в этом случае траектория полета требует двух погружений спускаемого аппарата в атмосферу.

Для этого необходимо иметь специальную точную систему управления спуском. На аппарате «Зонд-6» был выбран такой закон управления спуском, где регулирование подъемной силы по величине осуществляется за счет изменения направления ее действия (путем поворота по крену), что и обеспечивает заданные величины скорости, высоты и дальности. Отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению называется аэродинамическим качеством. Чем больше аэродинамическое качество, тем более пологой может быть траектория спуска, больше дальность полета и шире маневренные возможности спускаемого аппарата.

Чтобы понять принцип работы системы управления спуском, предположим, что космический аппарат летит, например, несколько выше расчетной траектории. В этом случае для того, чтобы вернуть его на заданную траекторию, надо направить подъемную силу в другую сторону – вниз, для чего система управления спуском с помощью двигателей малой тяги развернет аппарат вокруг продольной оси по крену. Тогда подъемная сила не будет «выталкивать» аппарат из атмосферы, и он будет снижаться более интенсивно, выходя на расчетную траекторию движения.

На рис. 18 представлена траектория спуска, состоящая из участков: первого погружения, промежуточного внеатмосферного полета и второго погружения, завершаемого посадкой в заданном районе.

Рис. 18. Схема маневрирования спускаемого аппарата станции «Зонд-6» в атмосфере Земли 1 – отделение спускаемого аппарата от станции; 2 – стабилизация спускаемого аппарата; 3 – границы коридора входа; 4 – участок первого погружения спускаемого аппарата в атмосферу; 5 – условная траектория полета без учета влияния атмосферы; 6 – условная граница атмосферы; 7 – участок внеатмосферного (баллистического) полета; 8 – участок второго погружения в атмосферу; 9 – расчетный район посадки

Главной задачей системы управления на участке первого погружения является обеспечение с высокой точностью таких величин скорости полета и угла наклона траектории, которые обеспечили бы расчетную дальность перед началом участка второго погружения. На этом участке полета за счет силы аэродинамического сопротивления происходит торможение аппарата от скорости порядка 11 километров в секунду до скорости около 7,6 километра в секунду при соблюдении определенных ограничений по перегрузкам и тепловому режиму.

Максимальные значения осевых перегрузок на участке первого погружения главным образом зависят от высоты условного перигея и составляют 4 – 7 единиц.

Управляющее действие подъемной силы на участке первого погружения предотвращает искривление траектории по направлению к Земле, возникающее в результате аэродинамического торможения в атмосфере, и не позволяет аппарату на этом участке опуститься ниже расчетной высоты.

Затем аппарат выходит из плотных слоев атмосферы и совершает неуправляемый полет по баллистической траектории.

Во время полета на этом участке система управления спуском осуществляет вновь разворот аппарата и его стабилизацию в положение, необходимое для управления на участке второго погружения.

При повторном погружении в атмосферу автоматика системы управления производит выбор программы спуска для этого участка с обеспечением приземления в заданном районе территории Советского Союза с высокой точностью. Тепловые потоки на этом участке существенно меньше, чем на участке первого погружения, и не превосходят значений, имеющих место при спуске с орбиты искусственного спутника Земли. Однако то обстоятельство, что при этом нагреву подвергается теплозащитное покрытие, уже испытавшее действие интенсивных тепловых потоков в процессе первого погружения, значительно усложняет решение задачи надежного обеспечения тепловой защиты аппарата. Поэтому теплозащитное покрытие спускаемого аппарата имеет сложную конструкцию, включающую набор жаропрочных и теплоизоляционных материалов, предохраняющих элементы конструкции и оборудование аппарата от чрезмерного нагрева.

Спускаемый аппарат станции «Зонд-6» в 16 часов 58 минут 17 ноября 1968 года вошел в плотные слои атмосферы.

При входе в атмосферу бортовое вычислительное устройство выбрало необходимую программу полета для участка первого погружения, и система управления спуском точно реализовала ее. При выходе из атмосферы спускаемый аппарат имел скорость и угол наклона траектории, весьма близкие к расчетным. На внеатмосферном участке полета были осуществлены автоматически все подготовительные операции для повторного входа в атмосферу, и аппарат совершил его в расчетном режиме. В конце участка второго погружения система управления вывела аппарат в район посадки.

На высоте 7,5 километра при скорости около 200 метров в секунду была включена парашютная система, и аппарат приземлился.

Одной из важных научных задач автоматической станции «Зонд-6» являлось исследование радиационной обстановки на трассе полета Земля – Луна – Земля. Как известно, сейчас наблюдается повышенная активность Солнца. Так, в конце октября сего года на Солнце были зарегистрированы крупные вспышки, которые привели к значительному возрастанию интенсивности космических лучей.

Зоны радиации, и особенно излучения, сопровождающие хромосферные вспышки на Солнце, могут создать определенную опасность при проникновении человека в космос. Поэтому получение данных о воздействии различных источников излучения в космическом пространстве на биологические объекты представляет большой научный интерес.

На станции «Зонд-6» проводились радиационные исследования с использованием биологических объектов, начатые автоматической станцией «Зонд-5».

Наряду с этим проводился эксперимент, связанный с применением фотоэмульсионной камеры, позволяющей на удалениях от Земли порядка несколько сотен тысяч километров получить данные для изучения многозарядной составляющей первичных космических лучей (в области больших зарядов).

На станции «Зонд-6» был установлен регистратор метеорных частиц для определения их пространственной плотности и энергетических характеристик на трассе полета и в окололунном пространстве. Большой интерес в этом отношении представляет возможное прохождение станции «Зонд-6» при возвращении к Земле через метеорный поток «Леониды», отличающийся наиболее высокой по сравнению с другими известными метеорными потоками скоростью встречи с Землей (около 72 километров в секунду). Этот поток – одно из замечательных явлений природы, которое люди не один раз наблюдали в виде яркого и впечатляющего дождя «падающих звезд». В настоящее время, по-видимому, под влиянием притяжения Юпитера, он несколько переместился в пространстве.

На обратном пути время полета станции совпадало со временем прохождения Земли через внешние слои потока «Леониды». И хотя возможность столкновения станции с метеорами мала, это обстоятельство повышает вероятность подобной встречи. Тщательная обработка полученной информации поможет ответить на этот вопрос.

Особый интерес представляет изучение доставленной на Землю фотопленки с изображением лунной поверхности, отснятой с высот от 10 тысяч до 3,5 тысяч километров от поверхности Луны. Эта пленка, обладающая высокой разрешающей способностью, позволила получить снимки более высокого качества по сравнению с фототелевизионными изображениями, полученными с борта станций «Луна-3» и «Зонд-3».

Хорошее качество снимков объясняется отсутствием помех, обычно возникающих при передаче изображения по радиоканалу. Снимки производились фотоаппаратом, имеющим объектив с фокусным расстоянием 400 миллиметров. Размеры кадра – 13 × 18 сантиметров.

Детальная обработка полученных научных материалов потребует некоторого времени. Но уже сейчас можно говорить о большом объеме ноной ценной информации, доставленной в лаборатории ученых.

К основным техническим задачам, решенным при запуске станции «Зонд-6», относятся:

1. Дальнейшая отработка полета космической станции по трассе Земля– Луна– Земля с возвращением на Землю.

2. Отработка системы управляемого спуска при входе в атмосферу со второй космической скоростью. Управление станцией основано на изменении перегрузок при входе в атмосферу.

На расчетной (поминальной) траектории перегрузки в полете изменяются строго определенным образом, и можно задать программу изменения перегрузок, например, по времени спуска. В реальном полете, замеряя действующие перегрузки и сравнивая их с программными, можно получить представление о характере движения. Так, если перегрузки превышают программные значения, это означает, что спускаемый аппарат идет по траектории ниже расчетной.

Следует особо подчеркнуть, что работа системы управления спуском не контролируется с Земли, так как спускаемый аппарат окружен ионизированным слоем воздуха и связь с Землей в этих условиях отсутствует. Это накладывает особые требования к надежности работы системы управления и делает такой автоматический полет исключительно сложным с технической точки зрения.

3. Отработка в летных условиях аэродинамической формы и характеристик спускаемого аппарата.

Наиболее целесообразным для спускаемого аппарата является применение осесимметричных сегментально-конических форм без выступающих частей. Для создания подъемной силы аппарат такой формы необходимо скомпоновать таким образом, чтобы центр тяжести был смещен относительно оси симметрии. Тогда аппарат при движении в атмосфере будет иметь угол атаки, так называемый балансировочный угол, и набегающий ноток воздуха будет подходить под углом к оси симметрии спускаемого аппарата. Несимметричное обтекание симметричного тела обеспечивает возникновение аэродинамической подъемной силы.

Запуск станции «Зонд-6», как и станций «Зонд-4» и «Зонд-5», имел целью проведение летно-конструкторской отработки в автоматическом варианте пилотируемого корабля для полетов к Луне, а также проверку функционирования бортовых систем в реальных условиях полета по трассе Земля – Луна – Земля.

Успешный полет станции «Зонд-6» свидетельствует о ее высоком техническом совершенстве.

Намеченные задачи автоматической станцией выполнены.

Успешный полет автоматической станции «Зонд-6» наглядно показал, что советские ученые и инженеры сделали еще один важный шаг на трудном пути освоения космических трасс и возвращения на Землю космических аппаратов и кораблей.

Программа запусков автоматических станций «Зонд-4», «Зонд-5» и «Зонд-6» предусматривала решение принципиально новых задач космонавтики. Запуски станций «Зонд» позволили получить ряд важных опытных данных по работе конструкции, бортовых систем и аппаратуры пилотируемого космического корабля для полетов человека к Луне, а также проверить работоспособность средств командно-измерительного комплекса.

Советский Союз последовательно осуществляет научно обоснованную программу изучения Луны, рассматривая ее как важный объект исследований.

Мировой общественности хорошо известны успехи Советского Союза в этом направлении. Начиная с 1959 года запуски советских автоматических аппаратов дали современной науке большой объем информации, расширили знания о форме и поверхности Луны, ее физических свойствах и химическом составе, параметрах окололунного космического пространства.

Первые фотографии обратной стороны Луны, мягкая посадка на Луну и передача на Землю панорамы лунной поверхности, искусственные спутники Луны, успешные полеты станций серии «Зонд» – таковы последовательные этапы нашей программы исследования Луны.

Исследования Марса и Венеры советскими автоматическими космическими станциями также внесли огромный вклад в мировую науку и позволили накопить большой объем очень важных сведений о межпланетном пространстве и планетах, что дает возможность создавать более совершенные космические аппараты и уверенно ставить перед космонавтикой новые сложные задачи.

Широкое применение нашли искусственные спутники Земли, предназначенные для решения важных народнохозяйственных и научных задач. Спутники серии «Космос», «Молния», «Электрон», «Протон» и другие встали на службу людям и успешно помогают решать грандиозные задачи коммунистического строительства.

Запуск космических станций серии «Зонд» имеет большое практическое значение, так как открывает новые перспективы полетов человека к Луне, возвращения на Землю результатов научных исследований, полученных в процессе космического полета.

Полет станции «Зонд-6» показал, что характеристики аппарата обеспечивают требования надежного выполнения управляемого спуска со второй космической скоростью. Это имеет большое значение для будущих полетов с маневрированием в атмосферах Земли и планет.

В Советском Союзе сделан очередной важный шаг в осуществлении программы освоения и изучения космического пространства и Луны.

Космическая станция «Зонд-6» сфотографировала Луну с близкого расстояния и доставила заснятую пленку на Землю. Что нового дает это науке? И как производилось фотографирование?

Прежде чем ответить на эти вопросы, сделаем небольшую экскурсию в совсем недавнее прошлое. Луну уже фотографировали советские автоматические станции «Луна-3» и «Зонд-3». В результате была заснята почти вся невидимая с Земли сторона нашего естественного спутника, что явилось важной вехой в космических исследованиях. На станциях «Луна-3» и «Зонд-3» действовали фототелевизионные системы, представляющие собой соединение фотоаппарата, проявочного устройства,, телевизионной камеры и радиопередатчика. Изображение Луны экспонировалось на фотопленке и проявлялось на борту станции, затем просматривалось телекамерой и передавалось на Землю в виде электрических сигналов. Здесь они принимались и с помощью фототелеграфного аппарата снова преобразовывались в фотографическое изображение.

На том уровне развития космической техники, который существовал во время запусков «Луны-3» и «Зонда-3», применение фототелевизионной системы было наиболее прогрессивным методом. Вслед за советскими учеными подобные системы были применены и американцами на космических аппаратах «Маринер-4» и «Лунар-орбитер».

Фототелевизионные системы обладают тем преимуществом, что позволяют быстро и с хорошим качеством заснять на фотопленку поверхность Луны и, таким образом, получить большой объем информации о ее природе. Для передачи такого количества информации непосредственно во время пролета космического аппарата потребовалось бы иметь на его борту огромные запасы энергии, мощный передатчик и сложную антенную систему, точно направленную на Землю. По понятным причинам возможности такого рода в условиях космического полета ограничены. Поэтому гораздо выгодней «запоминать» информацию и передавать ее, как говорят радиотехники, в узкой полосе частот, т. е. малыми порциями в течение длительного времени, после самой фотосъемки. В таком случае фотопленка, проявленная на борту космического аппарата, играет роль «промежуточной памяти».

Несмотря, однако, на свои достоинства, фототелевизионные системы обладают и существенным недостатком. Прежде чем информация, содержащаяся в оригинальном фотоизображении, дойдет до специалистов на Земле в виде снимков, она претерпевает ряд превращений. При этом неизбежны потери, в результате чего снимки, воспроизведенные на Земле, получаются хуже по качеству, чем оригиналы. На них меньше деталей, и геометрически они искажены. С другой стороны, обзор телевизионного устройства, считывающего на борту фотоизображение, невелик. Поэтому фотографирование приходится вести на узкую пленку либо считывать изображение по частям. В обоих случаях это так или иначе ограничивает суммарную информативность системы. Если же заснятую в космическом полете фотопленку доставить на Землю и здесь ее обработать, то мы будем иметь дело с оригинальными снимками, сохранившими все присущее фотографии информативное богатство. В этом и заключается основное преимущество съемок, выполненных «Зондом-6».

На космической станции «Зонд-6» был установлен специальный автоматический фотоаппарат для съемки Луны на участке наибольшего сближения. Фотоаппарат имеет объектив с фокусным расстоянием 400 миллиметров и относительным отверстием 1 : 6,3. Съемка производилась на изопанхроматическую фотопленку шириной 19 сантиметров и длиной 28,5 метра. Размер одного снимка – 13 × 18 сантиметров. При наилучшей экспозиции фотоаппарат дает среднюю разрешающую способность по полю снимка около 50 линий на миллиметр. Он снабжен дополнительными устройствами, с помощью которых регистрируется режим работы фотозатвора, а также фиксируются точные моменты экспозиций в шкале единого времени. Чтобы лучше проработались детали лунной поверхности, обладающие различной яркостью, объектив снабжен механизмом изменения диафрагмы. Этот механизм последовательно устанавливает три значения диафрагмы, в результате чего с определенным периодом делаются три разные экспозиции. Фотоаппарат управляется сигналами командного прибора, который включает его в нужные моменты. Перед полетом фотоаппарат прошел тщательное компорирование, т. е. были определены его фотометрические и фотограмметрические характеристики.

Для оценки качественного скачка, который сделан фотосъемкой Луны с возвратом пленки на Землю, сопоставим информативность одного снимка, полученного при помощи «Зонда-3», со снимком, доставленным «Зондом-6».

Информативность фототелевизионного снимка определяется числом строк и числом элементов в строке считывающего телевизионного устройства (без учета градаций яркости). У системы, примененной на «Зонде-3», оно составляло 1100 × 1100, т. е. в одном кадре можно было раздельно передать 1 210 000 черных и белых элементиков, образующих микроскопическую «шахматную доску», заполняющую все поле кадра. На фотоснимке же, полученном фотоаппаратом «Зонда-6», таких элементиков изображается 134 миллиона. Если же принять во внимание то, что станция «Зонд-3» передала всего лишь 25 кадров, а «Зонд-6» привез их в несколько раз больше и к тому же они воспроизводят в четыре раза больше градаций яркости, чем фототелевизионные снимки, то выигрыш в информативности получается почти в тысячу раз.

Сказанное касается лишь изобразительных свойств снимков, т. е. того, сколь мелкие детали лунной поверхности можно на них разглядеть и распознать.

Снимки, проявленные на Земле, имеют и несравненно более высокие измерительные свойства. Они позволяют произвести стереоскопические измерения лунной поверхности с точностью на несколько порядков более высокой, чем до сих пор.

Каковы же научные задачи эксперимента по фотографированию Луны с корабля «Зонд-6»? Это прежде всего наблюдения ее с близкого расстояния и с направлений, недоступных для обзора с Земли.

Известно, что фигуры и поверхности планет тщательно изучаются учеными, так как они определенным образом отражают их свойства, происхождение, физическую природу.

До недавнего времени фигура Луны изучалась по данным наблюдений с Земли, которые могли охватить лишь видимую ее сторону. Из-за этого представления о ней в буквальном смысле были «однобокими».

Снимки, сделанные «Луной-3» и «Зондом-3», добавили в этом отношении не очень много ввиду их недостаточной геометрической точности и информативности. Лишь искусственные спутники Луны, первым из которых была советская станция «Луна-10», внесли новый вклад в изучение фигуры Луны. По их движению изучается лунное гравитационное поле, которое связано с динамической фигурой Луны. О форме физической поверхности динамическая фигура дает лишь косвенное представление, в то же время для детального изучения самого гравитационного ноля, привязки ого к ориентирам лунной поверхности, изучения ее физической природы, геологических структур и т. п. необходимо знать форму именно физической поверхности.

Фотосъемка со станций типа «Зонд-6» позволяет получить профиль лунного диска в направлениях, отличающихся от тех, с которых мы видим ее, наблюдая с Земли.

Точные стереофотограмметрические измерения дают возможность построить пространственную модель Луны и таким путем «обмерить» ее фигуру.

Другой научной задачей является детальное изучение лунной поверхности и природы образований на ней в местах, недоступных или неудобных для наблюдений с Земли. В частности, представляет интерес выяснение особенностей и топографии обратной стороны Луны. Не менее важно изучение физико-оптических свойств лунных пород и геологических структур с помощью точного фотометрирования снимков.

К числу научно-прикладных задач эксперимента принадлежит уточнение системы координат на лунной поверхности в краевых зонах видимого с Земли диска и распространения ее на обратную сторону Луны, а также составление более точных карт, необходимых для научных исследований, ориентировки во время окололунных полетов и привязки орбит космических аппаратов к физической поверхности Луны.

Будучи первым опытом в своем роде, этот эксперимент делает вклад в отработку фотографического метода исследований планет с доставкой пленки на Землю. В частности, проверяется правильность выбранных экспозиций, влияние космической радиации на фотоматериал при длительном пребывании его в космосе, подбираются режимы фотообработки, оцениваются изобразительные и измерительные свойства фотографий, уточняются методы фотограмметрической и фотометрической обработки снимков, методы их дешифрирования и др.

Процесс фотографирования протекал следующим образом: когда «Зонд-6» пролетал над западным полушарием Луны, станция была сориентирована так, что оптическая ось фотоаппарата расположилась в плоскости орбиты, перпендикулярно к направлению Земля – Луна. Если бы на «Зонде-6» находился космонавт, то он увидел бы, что по мере приближения к Луне ее размеры увеличиваются. Для включения фотоаппарата был выбран момент, когда Луна оказалась чуть меньше поля зрения объектива, а фотоаппарат направлен в центр лунного диска. При этом изображение диска заполнило весь кадр. После включения фотоаппарат автоматически проводил съемку.

Станция продолжала двигаться по облетной траектории, постепенно приближаясь к Луне, и прошла мимо нее на расстоянии 2420 километров. На таком расстоянии видимый угловой размер Луны значительно превышает угол зрения фотоаппарата. Поэтому могла быть сфотографирована полоса лунной поверхности вдоль трассы полета от края диска, наблюдавшегося с «Зонда-6», до терминатора.

Фотоснимки, полученные с «Зонда-6», перекрывают значительную часть и видимой и обратной стороны Луны. Поэтому обеспечивается надежная привязка снимков обратной стороны к координатной опоре и картам, видимого полушария.

Фотографии Луны, выполненные и доставленные на Землю станцией «Зонд-6», имеют уникальную ценность. В настоящее время они всесторонне изучаются. Результаты исследований в дальнейшем будут опубликованы.

Программой научных исследований советской автоматической станции «Зонд-6», как было сообщено в статье ТАСС «Очередной этап советской космической программы», предусматривалось фотографирование Луны.

Во время полета проведено два сеанса фотографирования аэрофотоаппаратом с фокусным расстоянием 400 миллиметров и форматом кадра 3 × 18 сантиметров.

Во время первого сеанса, при подлете к Луне, ставилась задача фотографирования всей освещенной поверхности Луны для измерения фотометрических характеристик, а также для определения ее размеров и формы.

После ориентирования по Солнцу и звезде станция «Зонд-6» была развернута таким образом, что оптическая ось аэрофотоаппарата оказалась направленной на центр Луны, примерно на границу между ее видимой и невидимой с Земли частями.

Положение аппарата показано на схеме облета и фотографирования Луны.

Второй сеанс фотографирования проводился для получения снимков в возможно крупном масштабе с целью фотограмметрических измерений и картографирования невидимой части Луны. При этом оптическая ось аэрофотоаппарата была ориентирована так, что в поле зрения попала и Земля (рис. 19).

Рис. 19. Схема облета и сеансов фотографирования Луны и Земли аппаратурой станции «Зонд-6» 1 – начало первого сеанса фотографирования; 2 – начало второго сеанса фотографирования; 3 – перицентр

Снимок 1 сделан в начале первого сеанса фотографирования 14 ноября в 4 часа 00 минут по московскому времени с расстояния около 11 тысяч километров. На этом снимке изображен полный «видимый» станцией диск Луны, ограниченный меридианами 10 градусов и 170 градусов западной долготы, т. е. восточный сектор обратной стороны Луны и часть западного сектора видимой стороны Луны. Северо-восточную часть снимка занимает Океан Бурь, на поверхности которого расположены светлые пятна – кратеры Аристарх и Кеплер. На восточной границе лунного диска хорошо просматривается кратер Коперник. В юго-западной части Океана Бурь видно округлое темное пятно – один из самых больших цирков – Гримальди. К северо-западу от него пятно меньших размеров – цирк Риччиоли. Темное пространство у юго-восточного края Луны – Море Влажности, к западу от которого расположено светлое пятно с расходящимися лучами – кратер Бюрги. В южной части снимка просматриваются характерные очертания Моря Восточного и окаймляющих его с северо-востока и востока Моря Весны и Моря Осени, а также горных хребтов Рук и Кордильер. Вблизи центра снимка видна ярко светящаяся точка – кратер Бюффон, к северо-западу от которого находится кратер Штернберг с отходящими от него на северо-восток и северо-запад лучами. На западной границе лунного диска виден кратер Кондратюк, к юго-востоку от которого расположен кратер Кибальчич с отходящими от него на восток характерными цепочками мелких кратеров Гирд и Рнии, названных так в честь первых организаций, занимавшихся разработками ракетной техники в СССР. Между кратерами Штернберг и Кибальчич виден кратер Ланжевен. На снимке изображено также множество других кратеров.

На втором снимке (рис. 20) представлено изображение края Луны 1 с расстояния около 3,3 тысячи километров и планеты Земля 2 с расстояния около 388 тысяч километров, полученное в 5 часов 48 минут по московскому времени. На этом снимке четко виден восточный сектор обратной стороны Луны, ограниченный меридианами от 90 градусов до 130 градусов западной долготы. В верхней части изображения поверхности Луны на этом снимке хорошо просматривается кратер Штернберг 3, к западу от которого расположен кратер Лоренц 4, а к юго-западу – кратер Ланжевен 5. В нижней части снимка виден кратер Рынин 6. В экваториальной части на краю диска Луны к востоку от кратера Рынин виден кратер Бюффон 7. Со стороны восточного края диска Луны видна наша планета – Земля. В момент фотографирования терминатор Земли (граница дня и ночи) проходил по меридиану 45 градусов восточной долготы. Большая часть поверхности нашей планеты закрыта облаками. Лишь на юго-востоке просматривается западное побережье Австралии до 120 градусов восточной долготы.

Рис. 20. Фотография края Луны и Земли станцией «Зонд-6» 1 – край Луны; 2 – планета Земля; 3 – Штернберг; 4 – Лоренц; 5 – Ланжевен; 6 – Рынин; 7 – Бюффон

На третьем снимке (рис. 21) изображены участок лунной поверхности вокруг двойного кратера Братья Вавиловы 1; ширина кратера – около 100 километров. Отчетливо видны крутые обрывы кратера и волнистая поверхность его дна. В верхней части снимка изображен кратер Ловелл 2, на западе – Этвеш 3, а на юго-западе – Ван Гу 4. Хорошо просматривается множество других кратеров и неровностей шириной до 200 метров и менее.

Рис. 21. Изображение участка лунной поверхности вокруг двойного кратера Братья Вавиловы

С успешным решением советской наукой и техникой задачи возвращения с межпланетных трасс на Землю автоматических станций появилась возможность полностью использовать один из лучших способов запоминания и хранения информации – фотографический. Важность этого факта очевидна. Общеизвестно, что фотографическое изображение передает значительно больше деталей, чем фототелевизионное.

В интервале между черным и белым тоном лучшие телевизионные системы передают до 12 тонов различной плотности (градаций). На снимке можно использовать все возможности человеческого глаза – до 60 градаций, а применив приборы, – до 100 и более градаций. Фототелевизионная система передает 3 – 5 пар черных и белых штрихов на участке шириной один миллиметр (разрешающая способность – 3 – 5 линий на миллиметр). Фотографирующая система может передать в 10 – 20 раз больше. При этом значительно уменьшаются и геометрические искажения.

Фотографирование с автоматических станций серии «Зонд» принципиально но отличается от аэрофотосъемки с самолетов. В обоих случаях оптическая система «отфокусирована» на бесконечность, съемка ведется в автоматическом режиме. Соотношение скорости, масштаба съемки и выдержки затвора в большинстве случаев позволяет пренебречь сдвигом изображения за счет съемки в движении. В приборном отсеке станции поддерживаются заданные температура и давление, отсутствуют вибрации. В этом отношении условия съемки лучше, чем на самолете. Новым является то, что фотоаппаратура в космосе работает в условиях невесомости.

Современная картография в качестве исходного материала использует фотографическую пленку. Поэтому при съемке с возвращаемых из космоса станций можно использовать весь арсенал хорошо разработанных средств и методов аэрофотосъемки, фотограмметрии и картографии.

Полученные во время полета станции «Зонд-6» фотоснимки Луны дают ценный материал для разнообразных научных исследований.

В соответствии с программой исследования космического пространства 13 июля 1969 года в 5 часов 55 минут по московскому времени в Советском Союзе осуществлен старт ракеты-носителя с автоматической станцией «Луна-15». Запуск станции к Луне произведен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. Цель полета – отработка бортовых систем автоматической станции и дальнейшее проведение научных исследований Луны и окололунного космического пространства.

Движение станции происходит по траектории, близкой к расчетной. В 12 часов по московскому времени 13 июля 1969 года станция «Луна-15» будет находиться на расстоянии 65 тысяч километров от Земли над точкой земной поверхности с координатами 62 градуса 12 минут восточной долготы и 36 градусов 27 минут северной широты.

Со станцией поддерживается устойчивая радиосвязь. По данным телеметрической информации, бортовые системы и научная аппаратура станции функционируют нормально.

Управление полетом станции «Луна-15», определение параметров ее траектории и прием информации осуществляются средствами наземного командно-измерительного комплекса.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

17 июля 1969 года автоматическая станция «Луна-15» выведена на окололунную орбиту и стала очередным советским искусственным спутником Луны.

Как уже сообщалось, запуск автоматической станции «Луна-15» был произведен 13 июля этого года. В течение 102 часов полета по космической трассе Земля – Луна со станцией было проведено 28 сеансов радиосвязи, в которых выполнялись измерения траектории движения, проверялась работа бортовых систем и проводились научные исследования.

С целью обеспечения подлета станции к Луне на заданном расстоянии 14 июля была проведена коррекция траектории ее движения. При подлете к Луне автоматическая станция была сориентирована в космическом пространстве и в 13 часов по московскому времени была включена ее двигательная установка. В этот момент станция находилась над невидимой с Земли стороной Луны. После торможения станция «Луна-15» вышла на орбиту искусственного спутника Луны. Параметры окололунной орбиты близки к расчетным. Радиосвязь со станцией устойчивая. По данным телеметрической информации, бортовая аппаратура функционирует нормально. Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации.

Автоматическая станция «Луна-15» продолжает полет по окололунной орбите в соответствии с программой.

Все бортовые системы и научная аппаратура станции функционируют нормально. Проводятся научные исследования в окололунном пространстве.

19 июля в 16 часов 08 минут была проведена коррекция орбиты станции «Луна-15». После проведения коррекции параметры орбиты станции, по предварительным данным, составляют:

максимальная высота над поверхностью Луны (в апоселении) – 221 километр;

минимальная высота над поверхностью Луны (в периселении) – 95 километров;

наклонение к плоскости лунного экватора – 126 градусов;

период обращения – 2 часа 03,5 минуты.

Полет советской автоматической станции «Луна-15», выведенной 17 июля на окололунную орбиту, продолжается. 20 июля в 17 часов 16 минут по московскому времени была проведена вторая коррекция окололунной орбиты автоматической станции, в результате которой станция перешла на новую орбиту со следующими параметрами:

максимальная высота над поверхностью Луны (в апоселении) – 110 километров;

минимальная высота над поверхностью Луны (в периселении) – 16 километров;

наклонение орбиты к плоскости лунного экватора – 127 градусов;

период обращения – 1 час 54 минуты.

По данным телеметрической информации, бортовые системы и научная аппаратура функционируют нормально.

Автоматическая станция «Луна-15» продолжает научные исследования в окололунном космическом пространстве.

21 июля 1969 года завершена программа исследований в окололунном пространстве и отработки новых систем автоматической станции «Луна-15».

Как уже сообщалось, автоматическая станция «Луна-15» была выведена на траекторию полета к Луне 13 июля этого года. В процессе полета со станцией было проведено 86 сеансов радиосвязи, в ходе которых проверялась работа новых систем станции, измерялись параметры траектории движения и проводились научные исследования.

За время полета по окололунной орбите автоматическая станция «Луна-15» совершила 52 оборота вокруг Луны.

Станция «Луна-15» отличается от предыдущих автоматических станций «Луна-9» и «Луна-13» возможностью осуществления посадки в различных районах лунной поверхности за счет изменения селеноцентрической орбиты. Два таких изменения орбиты были проведены 18 и 19 июля этого года. При этом были испытаны новые автоматические навигационные системы.

21 июля в 18 часов 47 минут была включена тормозная двигательная установка, станция сошла с орбиты и достигла поверхности Луны в заданном районе. Работа со станцией «Луна-15» закончилась в 18 часов 51 минуту.

За время полета по орбите спутника Луны станцией проведен ряд научных исследований в окололунном пространстве и получены важные опытные данные о работе конструкций и бортовых систем. Результаты измерений обрабатываются.

В соответствии с программой космических исследований 8 августа 1969 года в Советском Союзе с помощью мощной ракеты-носителя осуществлен запуск автоматической станции «Зонд-7».

Целью запуска является дальнейшее изучение Луны и окололунного пространства, проведение фотографирования поверхности Луны, а также дальнейшая отработка усовершенствованных бортовых систем, агрегатов и конструкции ракетно-космического комплекса.

После выведения станции на орбиту искусственного спутника Земли была произведена ее ориентация в пространстве и в расчетной точке траектории включен разгонный блок, сообщивший станции импульс необходимой величины. В результате проведенного маневра станция «Зонд-7» вышла на траекторию полета к Луне. После отделения от станции разгонного блока были выполнены ориентация солнечных батарей на Солнце и ориентация антенн радиосвязи на Землю.

Со станцией поддерживается устойчивая радиосвязь. Управление полетом, определение параметров траектории и прием телеметрической информации с борта станции осуществляются средствами наземного командно-измерительного комплекса.

Параметры траектории полета станции «Зонд-7» близки к расчетным. Согласно данным телеметрической информации, все бортовые системы и аппаратура функционируют нормально.

Координационно-вычислительный центр приступил к обработке поступающей информации.

Советская автоматическая станция «Зонд-7» продолжает полет.

В соответствии с программой 9 августа 1969 года после выполнения астроориентации и программных разворотов, в момент, когда станция находилась на расстоянии около 260 тысяч километров от Земли, была включена двигательная установка, сообщившая станции корректирующий импульс расчетной величины. В результате проведенного маневра автоматическая станция перешла на уточненную траекторию полета к Луне. В процессе полета велись научные измерения, выполнялось фотографирование Земли, проводилась отработка усовершенствованных бортовых систем.

И августа был совершен облет Луны. При этом проводились измерения физических характеристик окололунного пространства и фотографирование лунной поверхности.

После облета Луны «Зонд-7» перешел на траекторию полета к Земле.

Радиосвязь со станцией устойчивая. Согласно поступающим телеметрическим данным, все бортовые системы работают нормально. Параметры траектории близки к расчетным.

Средства наземного командно-измерительного комплекса продолжают принимать поступающую с борта станции «Зонд-7» телеметрическую информацию.

Координационно-вычислительный центр ведет обработку полученной информации.

14 августа 1969 года успешно завершен новый космический эксперимент в советской программе исследования Луны.

Стартовавшая 8 августа автоматическая станция «Зонд-7» облетела Луну и, выполнив большой объем научно-технических исследований и экспериментов, совершила управляемый спуск в атмосфере Земли и мягкую посадку в заданном районе территории Советского Союза южнее города Кустанай.

Как уже сообщалось, автоматическая станция «Зонд-7» была выведена на орбиту искусственного спутника Земли и в расчетное время после включения разгонного блока вышла на траекторию полета к Луне. 11 августа после проведения коррекции траектории станция совершила облет Луны.

По трассе полета проводились научные измерения физических характеристик космического пространства, Луны и окололунного пространства, а также фотографирование Земли и Луны на различных удалениях. В программу полета входило выполнение широкого круга технических экспериментов по отработке усовершенствованных бортовых систем и агрегатов станции:

– системы управления движением с использованием бортовой электронно-вычислительной машины, обеспечивающей оптимальный закон управления на всех этапах полета станции;

– высокоточных систем астроориентации;

– бортовой аппаратуры дальней радиосвязи для приема и передачи информации со станции и регистрации параметров ее движения;

– телеметрической системы для контроля функционирования бортовых систем станции;

– средств радиационной защиты космических кораблей и контроля доз радиации внутри спускаемого аппарата.

Спуск станции «Зонд-7» в атмосфере Земли проходил по траектории с использованием аэродинамической подъемной силы. Перед входом в атмосферу, по команде от программно-временного устройства от станции отделился спускаемый аппарат. После двойного погружения в атмосферу, в результате аэродинамического торможения скорость полета спускаемого аппарата была снижена от второй космической (более 11 километров в секунду) до 200 метров в секунду. На высоте 7,5 километра была введена в действие парашютная система. Непосредственно перед приземлением автоматически включились двигатели мягкой посадки.

Программа полета советской автоматической станции «Зонд-7» полностью выполнена. Сделан новый шаг в отработке космических средств для всестороннего изучения Луны и окололунного пространства. Получены новые опытные данные о работоспособности усовершенствованных систем станции и научные результаты по исследованию космического пространства.

Как уже сообщалось, одним из научных экспериментов, проведенных в ходе полета автоматической станции «Зонд-7», было фотографирование на цветную пленку Земли и Луны. Снимки доставлены станцией на Землю.

Первый сеанс фотографирования Земли был выполнен 8 августа 1969 года в период с 8 часов 52 минут до 9 часов 26 минут. В это время станция находилась на расстоянии примерно 70 тысяч километров от нашей планеты (рис. 22).

Рис. 22. Снимок Земли станцией «Зонд-7» с расстояния около 70 тысяч километров

Перед началом сеанса станция была сориентирована таким образом, что оптическая ось установленного на ней фотоаппарата оказалась направленной на центр Земли. В момент фотографирования станция находилась над Каспийским морем. Ось Земли на снимке несколько отклонена влево. Можно видеть, что над этим морем и далее к востоку облачности не было. Хорошо видны очертания среднеазиатских республик, Аральского моря и озера Балхаш. Отчетливо выделяются горные хребты Памира и Тянь-Шаня. К востоку, в просветах между облаками, просматриваются лесистые горы Алтая, а далее - контуры озера Байкал.

За сплошной облачностью, затянувшей весь Кавказ, видны Черное и Азовское моря и Крымский полуостров. Севернее, за грядой облаков просматриваются очертания Ботнического залива, Карелии и Белого моря. Все пространство над Северным Ледовитым океаном закрыто облаками.

К югу от Советского Союза видны территории Ирана и Афганистана, Ирака, Малой Азии и Аравийского полуострова. В этой части обращают на себя внимание очертания Месопотамии с пересекающими ее реками Тигром и Евфратом.

За Красным морем видны пространства Северной Африки, долина Нила почти по всему его течению в Египте и Судане и далее африканские пустыни.

Над побережьем Средиземного моря и Балканского полуострова легкая облачность. Облака, двигающиеся от Атлантического океана, плотно окутали Пиренейский полуостров. В момент фотографирования линия терминатора (граница дня и ночи) проходила в Атлантическом океане.

Второй сеанс фотографирования начался 11 августа в 5 часов 28 минут московского времени и продолжался десять минут. К началу сеанса станция находилась на расстоянии 10 000 километров от Луны. Левая часть лунной поверхности ярко освещена Солнцем. Правая часть затемнена. На снимке (рис. 23) виден терминатор.

Рис. 23. Снимок Луны, сделанный автоматической станцией «Зонд-7» 11 августа 1969 г. Цифрами обозначены цирки и кратеры: 1 – Рессел; 2 – Струве; 3– Эддингтон; 4 – Бригс; 5 – Кардан; 6 – Кавальери; 7 – Гевелий; 8 – Риччиоли; 9 – Шлютер; 10 – Хартвиг; 11 – Васко да Гама; 12 – Эйнштейн; 13 – Мосли; 14 – Бальбоа

На ночной стороне – западная часть Океана Бурь (на цветном фото он выглядит серовато-коричневым с зеленым отливом, цвет остальных областей – серо-желтый).

Четко выделяются наиболее крупные образования Океана Бурь: цирки Рессел и Струве. С запада их огибают Горы Герцинские. К востоку от цирка Эддингтон – на терминаторе просматривается вал кратера Селевк, освещенный лучами заходящего Солнца. К северу от цирка Эддингтон рядом с терминатором – кратер Бригс, а к югу видны два четко выраженных кратера Крафт и Кардан.

В южной части снимка едва проглядывают освещенные заходящим Солнцем валы цирков Кавальери и Гевелий. В правом нижнем углу видно обширное дно цирка Гримальди, а северо-западнее его расположены цирки Гедин и Риччиоли.

Примерно по середине снимка с севера на юг проходит граница видимой и невидимой с Земли сторон Луны. При этом невидимая сторона расположена слева. В самой нижней части снимка виден кратер Шлютер. Правее его находится более слабо выраженный цирк Хартвиг. Вся западная часть снимка заполнена многочисленным семейством кратеров и цирков, ярко освещенных Солнцем. В средней части заметен цирк Васко да Гама, западнее которого расположен двойной цирк Эйнштейн, а севернее – цирки Мосли и Бальбоа. По долготе на поверхности Луны снимок охватывает около 30 градусов, а по широте – около 40 градусов.

Третий сеанс фотографирования начался примерно через час после окончания второго сеанса, за несколько минут до входа «Зонда-7» в радиотень Луны. Системы ориентации и автоматические программно-управляющие устройства обеспечили высокую точность и надежность работы всех блоков космической фотосистемы. Оптическая ось в третьем сеансе, как и в первом, была направлена на центр Земли. Фотографирование обратной стороны Луны производилось с высоты 2000 километров над поверхностью Луны и продолжалось до момента прохождения «Зон-дом-7» перицентра орбиты (наименьшего расстояния станции от поверхности Луны).

В самом начале третьего сеанса были получены цветные снимки Земли (рис. 24), постепенно заходящей за горизонт Луны.

Рис. 24. Снимок Земли перед заходом ее за край Луны, полученный 11 августа 1969 г. автоматической станцией «Зонд-7». Расстояние до Луны 2 тысячи километров. На фотографии хорошо просматриваются Средняя Азия, Аравийский полуостров, Австралия

Земля здесь видна в несколько ином ракурсе. В центре изображения просматриваются южная часть Индостана и северное побережье Индийского океана. Почти не закрыты облаками Юго-Западная Азия и Северо-Восточная Африка. Отчетливо видны Каспийское и Аральское моря, Средняя Азия, узкая полоска Африки. В нижней части снимка – справа – очертания Австралии, почти не покрытой облаками. Часть снимка занимает Тихий океан. Время фотографирования соответствует 7 часам 08 минутам московского времени, поэтому западная часть Европы и Африки находится в тени – там еще ночь. Граница дня и ночи на снимке представлена немного размытой линией, обращенной к Луне.

Результаты фотографических экспериментов, проведенных в ходе полета автоматической станции «Зонд-7, обрабатываются. Цветные снимки будут опубликованы в журналах.