«Огонек» 1968 г. №40, с.4-5



ВПЕРВЫЕ В МИРЕ СОВЕТСКИЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ОБЛЕТЕВ ЛУНУ,
УСПЕШНО ВОЗВРАТИЛСЯ НА ЗЕМЛЮ СО ВТОРОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СКОРОСТЬЮ.


ВЫДАЮЩЕЕСЯ ДОСТИЖЕНИЕ СОВЕТСКОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ.

Ю. ЛИПСКИЙ,
профессор, доктор
физико-математических наук
ШТУРМ

КОСМОСА

ПРОДОЛЖАЕТСЯ

Советская автоматическая станция «Зонд-5» благополучно вернулась на Землю. Мы с законной гордостью отмечаем еще одну грандиозную победу отечественной науки и техники. Именно в нашей стране был создан космический аппарат, впервые в истории науки стартовавший с поверхности Земли, облетевший другое небесное тело — Луну — и вернувшийся обратно, доставив в полной сохранности сложный комплекс научной аппаратуры и результаты проведенных исследований. Такого эксперимента история земной цивилизации еще не знала.

Успешное выполнение программы автоматической станции «Зонд-5» знаменует собой качественно новый этап в развитии космонавтики. В этом эксперименте исключительной трудности удалось решить многочисленные научные проблемы.

Без малого четыре века прошло с тех пор, как стали пользоваться телескопами. За это время несколько поколений селенологов посвятили свою жизнь изучению нашего естественного спутника.

После первых зарисовок, сделанных еще в начале XVII века Галилеем и его современниками, к началу XVIII века были составлены уже вполне доброкачественные карты Луны. По мере усовершенствования наблюдательных средств земных обсерваторий росли знания о физических особенностях нашего спутника. Становилось все более ясным, что по целому ряду своих особенностей Луна очень близка к другим телам солнечной системы. Изучение ее поверхности и внутреннего строения, исследование возможных процессов, изменяющих ее ландшафт и структуру недр, очень важны для космогонии соседних планет. Однако естественный спутник Земли приготовил астрономам ряд сюрпризов.

Один из них — это совпадение периодов обращения Луны вокруг Земли и вокруг своей собственной оси. Как известно, силы приливного трения, действуя на протяжении многих миллионов лет, выровняли эти периоды с точностью до малых долей секунды. Таким образом, Луна оказалась повернутой к Земле всегда одной и той же стороной. Точнее, нам недоступен для наблюдений с Земли при любом положении Луны на ее орбите 41 процент лунной поверхности. Еще около десяти лет назад казалось, что загадка обратной стороны Луны многие годы будет ждать своего разрешения. Почти столь же трудной представлялась и задача определения химического состава лунного поверхностного покрова, оценка прочности грунта, выяснение структуры микрорельефа и других данных.

Запуск в 1957 году советского искусственного спутника Земли открыл невиданные ранее возможности для астрономических экспериментов, возможности, о которых астрономы могли лишь мечтать. Успехи советских автоматических станций «Луна-1» и «Луна-2» положили начало изучению окололунного пространства и сделали реальной перспективу исследования таинственной обратной стороны Луны, глобальное рассмотрение всей Луны в целом, сопоставление обоих полушарий нашего естественного спутника.

Союз Советских Социалистических Республик впервые в истории осуществил запуск автоматической станции, которая облетела Луну, сфотографировала из космоса ее невидимую полусферу и передала полученные изображения на Землю. Фотографическое обследование обратной стороны Луны было закончено также отечественной автоматической межпланетной станцией «Зонд-3». На основании материалов, переданных этими станциями, были составлены и изданы первые в истории астрономии карта обратной стороны Луны, первая полная карта всей Луны, двухтомный Атлас обратной стороны Луны, содержащий описание всех выявленных особенностей ее строения, полный глобус Луны.

Информация, переданная автоматическими станциями «Луна-3» и «Зонд-3», имеет важное значение для космогонии многих тел солнечной системы, поскольку различные процессы, такие, как соударения с метеоритами, кометами, тектоническая деятельность и т. п., несомненно, общие для планет и их спутников. В отличие от Земли и Венеры, окруженных плотными атмосферами, на Луне сохранились объекты, не подвергавшиеся разрушению эрозией. Теперь уже очевидно, что строение поверхности таких планет, как Меркурий и Марс, имеет некоторые общие черты с лунной.

Важное значение для науки имеет исследование окололунного пространства: распределение и величина магнитного и гравитационного полей, изучение «солнечного ветра», космических лучей, плотности метеоритов и т. п. Первые сведения об этом были получены и переданы на Землю советскими автоматическими станциями «Луна-1» и «Луна-2». Первая из них прошла на расстоянии 5—6 тысяч километров от лунной поверхности, вторая — достигла поверхности восточнее моря Ясности. Было обнаружено отсутствие вблизи Луны сильного магнитного поля и непосредственно зарегистрированы потоки заряженных частиц.

Значимость результатов, получаемых советскими автоматическими станциями, все возрастает. «Луна-9» совершает первую в истории космонавтики мягкую посадку на лунную поверхность и передает на Землю панорамы окружающего ландшафта. На них видны детали, в миллионы раз более мелкие, чем на лучших телескопических фотографиях, сделанных в земных обсерваториях. Панорамы «Луны-9» опрокинули пылевую гипотезу, согласно которой поверхность нашего спутника покрыта рыхлой пылью. Они показали неожиданно большое число камней в поле зрения станции, позволили выяснить строение микрорельефа вплоть до неровностей размером в 1-2 миллиметра и оценить прочность лунного грунта. По материалам «Луны-9» была проведена оценка радиационного фона вблизи станции.

Исследование окололунного пространства помогло выяснить еще и такой важный вопрос: как распределяются массы внутри Луны, каково ее внутреннее строение. Для этой цели необходимо было запустить искусственный спутник, но теперь уже вокруг Луны. Решение и этой исключительно сложной технической проблемы оказалось по силам отечественной науке и технике. В Советском Союзе был создан и успешно выведен на орбиту вокруг Луны ее первый искусственный спутник — «Луна-10».

Переданные этой станцией материалы выявили важные особенности строения гравитационного поля Луны, помогли оценить химический состав поверхностного покрова по характеру его гамма-излучения. «Луна-10» провела, кроме того, исследования плотности метеоритного вещества вблизи нашего естественного спутника и другие измерения. Около двух месяцев «Луна-10» передавала на Землю информацию. Программа этой автоматической станции была продолжена «Луной-11», «Луной-12» и «Луной-14». Причем эти искусственные спутники Луны были снабжены уже более широким комплексом научной аппаратуры. Станция «Луна-12» передала фотографии лунной поверхности, полученные с близкого расстояния — 100-300 километров. Наименьшие различимые на переданных ею снимках кратеры имели диаметры 15-20 метров. Скорее всего, это так называемые вторичные кратеры, которые, по-видимому, возникают вследствие выброса осколков породы из лунных вулканов или при падении крупных метеоритов. Анализ информации, переданной искусственными спутниками Луны, позволяет уточнить соотношение масс Земли и Луны. А это соотношение принадлежит к фундаментальным астрономическим постоянным, и его определению были посвящены многолетние наблюдения на земных обсерваториях различных стран.

И вот теперь завершен новый, поистине невиданный эксперимент. Полет «Зонда-5» и научные данные, которые он доставил, позволяют поздравить советских ракетостроителей и ученых с блестящей победой и пожелать им новых успехов. Сегодня открываются невиданные перспективы для астрономов всех стран.

В. СЕЛЕЗНЕВ,
профессор, доктор
технических наук

УСПЕХ СОВЕТСКОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Мы живем в космической эре и уже стали привыкать ко многим свершениям в области космонавтики. Однако полет «Зонда-5» вокруг Луны и посадка на Землю — безусловно, событие историческое. Впервые космический корабль вернулся из далекого лунного путешествия. Мы все помним многочисленные полеты советских автоматических станций к Луне. Телерепортажи с поверхности нашего естественного спутника и научные исследования расширили наши знания о его природе. Однако до сих пор все сведения о Луне и окололунном пространстве передавались на Землю радиотехническими средствами. Теперь мы имеем возможность возвращать результаты научных исследований Луны и планет непосредственно на Землю.

В чем же заключаются трудности решения этой задачи?

Из повседневной практики мы знаем особенности баллистического полета: камень, брошенный вверх с какой-либо начальной скоростью, достигает определенной высоты и возвращается с той же скоростью на Землю. Аналогичные ситуации возникают и при запуске космических аппаратов. Так, например, для вывода на орбиту обычного спутника Земли требуется скорость около восьми километров в секунду. С этой же скоростью спутник входит в атмосферу Земли для посадки. При этом возникают сложные процессы — большая перегрузка вследствие торможения и чрезвычайно высокая температура на поверхности спутника — порядка 8 тысяч градусов.

При полете к Луне начальная скорость больше — близка к одиннадцати километрам в секунду. И — соответственно — скорость возвращения к Земле столь же велика. Естественно, что при торможении в земной атмосфере такой станции температура окружающего воздуха резко возрастет — до 12 — 13 тысяч градусов.

Кроме огромной температуры, «Зонду-5» угрожали и очень большие перегрузки. Чтобы не сгореть и избежать разрушения, подобно огненному болиду, он должен спускаться в атмосфере по строго заданной траектории. Для этого станция была оснащена надежными автоматическими системами управления и ориентации.

Проследим за этапами полета «Зонда-5» и той работой, которую выполняли его автоматические системы.

После отделения «Зонда-5» от ракеты-носителя, сообщившей ему необходимую космическую скорость, полет совершался в сторону Луны по траектории, близкой к расчетной. На некотором расстоянии от Луны была произведена коррекция траектории. Для этого требуется сориентировать станцию определенным образом в пространстве, а затем включить ракетный двигатель и сообщить станции необходимый корректирующий импульс. После этого «Зонд-5» облетел Луну на расстоянии менее двух тысяч километров от ее поверхности. В этот период научные приборы провели многочисленные измерения в окололунном пространстве.

Облетев Луну, станция устремилась в сторону Земли. Теперь было чрезвычайно важно войти в атмосферу под заданным углом. Если вход окажется слишком крутым, то возникнут чрезмерные перегрузки и огромная температура около аппарата. При слишком пологом входе в атмосферу возникает опасность пролета станции мимо Земли. Поэтому для успешного возвращения станции должен быть обеспечен вход ее в атмосферу в пределах узкого «коридора».

Очень важен заключительный этап полета: торможение в атмосфере и мягкая посадка на земную поверхность, пройдя верхние слои атмосферы по расчетной баллистической траектории, станция уменьшила скорость полета, после чего были выпущены парашюты.

Станция «Зенд-5» мягко приводнилась в заданном районе Индийского океана и была быстро обнаружена и взята на борт советского поискового корабля.

Весь полет — блестящий пример все возрастающего значения автоматики и кибернетики в освоении космоса.

«Зонд-5» раскрыл новую страницу в героической летописи космонавтики. Впервые удалось осуществить автоматическую посадку на Землю станции, летящей со второй космической скоростью, проложить трассу «Земля — Луна — Земля». Впервые вся научная информация, полученная приборами в окололунном космическом пространстве, доставлена на Землю. Это — выдающееся достижение советской науки и техники.