Ежегодник БСЭ 1967:

Автоматическая лунная станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на поверхность Луны 24 декабря в Океане Бурь в районе точки с координатами 18°52' с. ш. и 62° 03' з. д. на расстоянии ок. 400 км от места прилунения АЛС «Луна-9». По конструкции она несколько отлична от своей предшественницы. Общий вид станции «Луна-13» см. на рис. 12.

Научная программа станции предусматривала получение телевизионного изображения лунного ландшафта вблизи станции и данных о физико-механических свойствах лунной поверхности в точке посадки, исследование радиационной обстановки у поверхности Луны. Для выполнения указанных выше задач АЛС «Луна-13» была оснащена телевизионным устройством и имела: измерительный штампгрунтомер, позволяющий определить свойства наружного слоя лунного вещества (в пределах нескольких сантиметров); динамограф, регистрирующий длительность и величину импульса динамической перегрузки, возникающей при посадке АЛС на поверхность Луны; радиационный плотномер для определения плотности лунного вещества; газоразрядный счетчик для регистрации космических лучей.

Рис. 2. Схема радиационного плот- номера (описание в тексте).

Грунтомер и плотномер располагались на поверхности Луны на расстоянии 1,5 м от АЛС. Радиационный плотномер (см. схему на рис. 2) состоял из источника гамма-излучения (1), трех блоков газоразрядных счетчиков гамма-квантов (2) и экрана (3), защищающего счетчики от прямого попадания гамма-лучей источника. При контакте измерителя плотности с лунной поверхностью (4) последняя облучалась гамма-квантами, идущими от источника, и рассеивала их во всех направлениях (5). Определенная часть квантов попадала на газоразрядные счетчики. Измеренная ими интенсивность потока рассеянных гамма-квантов позволяет определить плотность лунного вещества.

Лунные панорамы, переданные на Землю автоматической станцией «Луна-13» (рис. 16), вновь подтвердили достаточную прочность пород лунной поверхности и отсутствие на Луне пылевого покрова. Структура грунта в месте посадки станции «Луна-13» подобна структуре грунта районов посадки станции «Луна-9» и американской станции «Сервейер-1», совершившей мягкую посадку летом 1966 г. в районе кратера Флемстид.

По предварительным данным радиационного плотномера, интенсивность потока гамма-квантов, рассеянных поверхностью Луны в точке посадки станции «Луна-13», соответствует плотности, не превышающей 1 г/см³, т. е. значительно меньшей, чем плотность земных грунтов и средняя плотность Луны. Измеренная величина близка к плотности пористых или зернистых, слабо связанных пород. Сравнение длительности и величины импульса ускорения, зарегистрированного динамографом при посадке АЛС, с результатами модельных экспериментов, проводившихся в земных условиях, дает основание считать, что механические свойства поверхностного слоя Луны глубиною в 20-30 см близки к свойствам земного грунта средней плотности.

Установленный на станции «Луна-13» прибор для регистрации космического корпускулярного излучения состоял из газоразрядных счетчиков, включенных на совпадение и позволяющих определить альбедо лунной поверхности для космических лучей. Оказалось, что лунная поверхность «отражает» ок. 25% частиц, падающих на нее из космического пространства. Общая интенсивность частиц высоких энергий на Луне при спокойном состоянии Солнца невелика. Данный прибор подтвердил вывод о малой радиоактивности лунной поверхности, полученный аналогичным прибором, установленным на станции «Луна-9».

Автоматическая лунная станция «Луна-13». 1 - лепестковые антенны, 2 - штыревые антенны, 3 - механизмы выноса приборов, 4 - механический грунтометр, 5 - радиационный плотномер, 6 - телевизионная камера.

Часть панорамы лунной поверхности, переданной АЛС «Луна-13».
На «Луне-13» работала только одна камера, передавшая пять 220-градусных панорам при различных положениях Солнца над горизонтом. Измеренная плотность грунта составила 0,8 г/см³, что много меньше средней плотности Луны и земных аналогов, но достаточно, чтобы удерживать на поверхности тяжелые посадочные аппараты. Радиационные детекторы подтвердили данные «Луны-9» в отношении дневной дозы в 30 миллирад. Инфракрасные радиометры записали температуру поверхности как функцию зенитного угла Солнца, зарегистрировав температуру 117 °С в местный полдень. Было принято решение произвести посадку первых космонавтов на Луне в Океане Бурь.

Сиддики:
Научные инструменты:
1. Две телекамеры
2. Прибор ИД-3 для измерения теплового потока с поверхности.
3. Пенетрометр ГР-1.
4. Радиационный денситометр RP
5. Прибор корпускулярного излучения КС-17МА.
6. Прибор ДС-1 Ястреб для регистрации нагрузок при посадке.
Результаты: Луна-13 стала вторым советским космическим аппаратом, успешно совершившим мягкую посадку на поверхность Луны. Он начал свою миссию, выйдя на начальную околоземную орбиту 223 х 171 километр под углом наклона 51,8°. Вскоре сработал разгонный блок "Блок Л", чтобы отправить космический аппарат по траектории к Луне. После обычной коррекции курса 22 декабря "Луна-13" начала приближаться к нашему единственному естественному спутнику. Ракетный двигатель сработал 24 декабря в 17:59 на высоте 70 километров над поверхностью. В течение двух минут, к 18:01, Луна-13 благополучно оказалась на поверхности Луны, приземлившись в Океане Бурь между кратерами Краффт и Селевк на 18° 52' с.ш. / 62° 04' з.д., примерно в 440 км от "Луны-9". Первый сигнал от зонда поступил в 18:05:30. В отличие от своего предшественника, более тяжелый посадочный модуль «Луна-13» (113 килограммов) нес набор научных инструментов в дополнение к обычной системе визуализации. Трехкоординатный акселерометр внутри герметичной рамы посадочного модуля регистрировал нагрузки во время удара, чтобы определить структуру реголита на глубину 20–30 сантиметров. Также была развернута пара подпружиненных стрел (на «Луне-9» не было), способных выдвигаться на 1,5 метра за пределы посадочного модуля. Один из них был оснащена радиационным денситометром RP для определения состава лунной поверхности, а другая - пенетрометром GR-1 для исследования механической прочности почвы. В 18:06 сработал небольшой твердотопливный двигатель, и инструмент GR-1, стержень с титановым наконечником диаметром 3,5 сантиметра, оказался на поверхности Луны. Инструмент записал, насколько быстро и насколько глубоко в почву (4,5 сантиметра) проник зонд, что помогло ученым получить ценную информацию для будущих посадочных устройств. Одновременно с этим денситометр RP излучал гамма-кванты от цезия-137 в почву. Затем результирующее рассеяние регистрировалось тремя независимыми датчиками, чтобы оценить плотность почвы, которая составила около 0,8 г / см³. Кроме того, четыре радиометра зафиксировали инфракрасное излучение с поверхности, указав температуру в полдень 117 ± 3°C, а датчик излучения показал, что уровни излучения будут менее опасными для человека. Посадочный модуль прислал в общей сложности пять панорам лунной поверхности, показывая местность более гладкую, чем та, которую видела Луна 9. Одна из двух камер (предназначенная для помощи в воспроизведении стереоизображений) вышла из строя, но это не ухудшило качества фотографий. Полностью успешная миссия завершилась последним сеансом связи между 04:05 и 06:13 28 декабря, когда сели бортовые батареи.