Солнце — космос — Галактика — Вселенная!

Первыми в их тайны проникли астрономы. Но долгое время считалось, что для наших земных дел работы этих ученых, их открытия не имеют никакого значения.

С появлением около шестидесяти лет назад нового направления в астрономии — радиоастрономии и особенно с развитием ракетно-космической техники (около 20 лет назад), когда начала бурно развиваться внеатмосферная астрономия, было установлено, что деятельность Солнца, космические и рентгеновские лучи, идущие как от Солнца, так и из глубин Вселенной, оказывают огромное влияние на физические процессы и на жизнь на Земле.

Оказалось, что погода, урожаи, стихийные бедствия, радиосвязь теснейшим образом связаны с активностью Солнца и окружающей Землю космической среды. Общее количество лучистой энергии, которую Земля получает от Солнца, характеризуется величиной, называемой солнечной постоянной. Но какова ее величина и в каких пределах она может изменяться еще не ясно. Между тем расчеты показывают, что изменение солнечной постоянной на 1% должно привести к изменению средней температуры атмосферы примерно на один градус.

Насколько это большая величина, ясно из следующего примера. Потепление, зарегистрированное на земном шаре в начале нашего столетия (особенно заметное в высоких широтах), было вызвано изменением средней температуры атмосферы всего на 0,6 градуса Цельсия, а похолодание, начавшееся в пятидесятых годах, связано с изменением средней температуры всего на 0,3 градуса Цельсия.

Недавние высотные эксперименты говорят о возможности изменения солнечной постоянной на 2-2,5 процента. Но какова природа этого явления, пока не известно. Процессы, протекающие на Солнце и в межпланетном пространстве, очень сложны, и требуется провести огромное количество измерений, тщательнейшим образом обработать их, чтобы установить закономерности и связи этих сложнейших явлений.

Что это такое космические и рентгеновские лучи, солнечная активность? Какая между ними взаимосвязь? Как их изучают?

В терминологии словосочетание «космические лучи» появилось около пятидесяти лет назад и связано оно с непонятным и загадочным явлением, которое физики в то время не могли объяснить — ионизацией газов в приборах. Причем это явление мешало проведению ряда важнейших экспериментов. При выяснении происхождения источника этого явления было установлено, что он имеет внеземную природу.

Длительные эксперименты, особенно с применением ракетно-космической техники, позволили ученым установить, что:

космические лучи — это потоки заряженных частиц, движущихся во Вселенной. Они состоят в основном из протонов, электронов, альфа-частиц и ядер тяжелых элементов.

околоземное космическое пространство заполнено большим количеством частиц различных энергий — протонами и электронами, которые образуют радиационный пояс Земли;

при хромосферных вспышках на Солнце (наблюдаемых в телескопы в виде яркой области на солнечном диске) в межпланетное пространство выбрасываются потоки горячей плазмы и космических лучей, а через некоторое время в районе Земли появляются потоки заряженных космических частиц. При этом на Земле наблюдаются полярные сияния и нередко прерывается радиосвязь;

источником космических лучей наряду с Солнцем являются многие звезды, в первую очередь те, которые находятся в неустойчивой фазе развития, например, так называемые сверхновые звезды;

земная атмосфера, магнитное поле Земли и, наконец, радиационный пояс, с одной стороны, являются надежными экранами, защищающими нашу планету и всё живое от пагубного влияния космоса, и, с другой, не позволяют производить на Земле многие космофизические исследования.

Одновременно с этими открытиями было установлено также, что межпланетное космическое пространство обладает сложной структурой и заполнено магнитными полями и потоками солнечной плазмы, которые как бы составляют разреженную атмосферу Солнца, простирающуюся до орбиты Марса, а возможно, и дальше, и что космические лучи галактического происхождения, солнечные космические лучи, плазма, магнитные межпланетные поля и земное магнитное поле находятся в очень сложном взаимодействии и взаимосвязи.

Если Солнце спокойно (а спокойным оно бывает очень редко), спокойна и солнечная атмосфера. Тогда силовые линии межпланетного магнитного поля имеют форму спиралей, вдоль которых движутся космические лучи (частицы сравнительно высоких энергий), в том числе и галактического происхождения.

Космические галактические лучи, возникшие в результате гигантских взрывов на звездах, выбрасываются в пространство и под действием межзвездных магнитных полей дополнительно ускоряются до огромных энергий (порядка миллиардов электрон-вольт). Многократно изменив свое направление под действием этих полей, некоторые потоки достигают и нашей солнечной системы. Причем, приходят они со всех направлений приблизительно одинаково.

Итак, спокойно Солнце, спокойна его атмосфера, спокойно межпланетное магнитное поле. Но систематические наблюдения Солнца в течение последних 200 лет позволили ученым заметить, что на Солнце происходит комплекс сложных явлений, называемых солнечной активностью.

Величину солнечной активности оценивают по количеству пятен (более холодных областей) на диске Солнца. Больше пятен — больше активность и наоборот.

Наблюдая, как изменяется число пятен на Солнце, т. е. как меняется его активность, ученые установили, что активность подвержена периодическим изменениям, с шагом около 11 лет. Это цикл солнечной активности.

В начале цикла количество пятен минимально, потом число их увеличивается, наконец, достигает максимума и затем идет на убыль. Чем больше пятен на Солнце, тем больше число вспышек на Солнце, и тем мощнее эти вспышки. При этом, как мы уже знаем, в космос извергаются потоки горячей плазмы и солнечных космических лучей, которые, двигаясь со сверхзвуковой скоростью, сжимают спиральные межпланетные магнитные поля, образуют так называемые ударные волны (область плотной плазмы с повышенной напряженностью магнитного поля). Распространяясь в пространстве со скоростью нескольких тысяч километров в секунду, волна нарушает стационарное спиральное магнитное поле и затрудняет проникновение галактических космических лучей в Солнечную систему. Следовательно, с увеличением числа пятен (вернее сказать, вспышек на Солнце) интенсивность галактических космических лучей убывает, и наоборот, с уменьшением числа пятен — возрастает. Эти изменения носят название одиннадцатилетнего хода интенсивности космических лучей.

Космические лучи (галактические), приходя из глубин Вселенной, несут определенную информацию о происходящих там явлениях. На своем пути к солнечной системе (Земле) они «просвечивают» космическое пространство. Следовательно, космофизика, изучая эти лучи, как бы ставит эксперименты вдалеке от Земли — на больших расстояниях от нее, причем с частицами столь высоких энергий, которые в земных лабораториях получить, несмотря на все достижения современной науки и техники, невозможно. Для этих лучей солнечная плазма и солнечные космические лучи, рожденные в хромосферных вспышках, являются преградой, закрывающей путь в солнечную систему.

Изучая взаимодействие космических лучей с магнитными полями, можно изучить структуру межпланетного пространства, что, в свою очередь, позволит ученым уточнить, а быть может, и изменить представление о Вселенной.

Понять явления, происходящие на Солнце и в его глубинах, научиться предсказывать их появление — это значит обеспечить безопасность космонавтов в полете, предвидеть нарушение космической и земной радиосвязи, более точно предсказывать погоду, заранее знать, какие районы земли подвергнутся стихийным бедствиям, и т. д.

Вот почему в числе первых приборов, которыми ученые оснастили луноход, была радиометрическая аппаратура. Ведь на Луне нет атмосферы и нет магнитного поля, следовательно, всем космическим лучам дорога открыта.

Радиометрическая аппаратура, установленная на луноходе, состоит из двух блоков. Один блок, включающий в себя газоразрядные счетчики и полупроводниковые детекторы заряженных частиц, расположен вне герметичного корпуса лунохода, а второй блок, имеющий также газоразрядные счетчики и, кроме того, электронные схемы, которые преобразуют информацию, получаемую от наружных детекторов в вид, удобный для передачи бортовым радиотелеметрическим комплексом, размещен внутри лунохода.

При прохождении заряженных элементарных частиц через детектор (его чувствительный элемент — счетчик) в нем возникают импульсы тока, которые преобразуются электронными схемами в стандартные электрические импульсы, регистрируются, запоминаются и в сеансе связи по телеметрическим каналам передаются на Землю.

Полупроводниковые детекторы различают протоны солнечных космических лучей с энергией в диапазоне 1-5 миллионов электрон-вольт, приходящих с различных направлений. Газоразрядный счетчик фиксирует протоны с энергией более миллиона электронвольт и электроны с энергией более 40 тысяч электрон-вольт. Сравнивая измерения газоразрядного счетчика и полупроводникового детектора, можно оценить потоки электронов солнечных космических лучей с энергией более 50 тысяч электронвольт.

Один из полупроводниковых детекторов регистрирует альфа-частицы солнечных космических лучей в диапазоне энергий более 5 миллионов электронвольт.

Газоразрядный счетчик, установленный внутри герметичного корпуса лунохода, измеряет потоки протонов с энергиями более 30 миллионов электронвольт, как солнечных, так и галактических космических лучей.

Часть счетчиков протонов расположена под разными углами относительно осей лунохода, что позволяет измерять интенсивность, спектр, направление прихода и оценить состав космических лучей, прибывающих к Луне.

Кроме того, радиометрическая аппаратура, установленная на луноходе, способна регистрировать радиоактивность поверхности, т. е. выполнять роль разведчика радиоактивных элементов на Луне.

С Земли Вселенную можно наблюдать только через два очень узких «окна», из всего спектра волн, в области видимого света и в области радиоволн длиной от нескольких миллиметров до десятков метров.

Весь остальной диапазон электромагнитного излучения поглощается радиационным поясом, ионосферой, магнитосферой и атмосферой Земли.

Исследования последних лет показали, что эти излучения (невидимые с Земли) несут огромную и важную информацию как об отдельных небесных объектах (звездах, галактиках), так и о Вселенной в целом — об условиях ее возникновения и эволюции.

Изучение и исследование рентгеновских и ультрафиолетовых лучей космического происхождения стало возможным только после появления ракет и спутников, способных подниматься на высоту более 100 километров над поверхностью Земли, так как на высотах менее 100 километров рентгеновское излучение поглощается атмосферой, а ультрафиолетовое — значительно ослабляется ею.

Впервые дискретные источники рентгеновского излучения из космоса удалось обнаружить в 1962 году, когда велись эксперименты по измерению рентгеновского излучения Луны, которое, как предполагали, могло возникнуть под действием бомбардировки поверхности Луны космическими лучами. Но рентгеновского излучения Луны обнаружить не удалось, зато было сделано одно из выдающихся открытий XX века — были открыты источники рентгеновских космических лучей. Уже первые эксперименты, проведенные при запусках вертикально стартующих ракет (на высоты до 1000 километров), помогли установить, что Солнце является мощным источником коротковолнового, рентгеновского и ультрафиолетового излучений. Дальнейшие наблюдения дали важные сведения о строении Солнца (его внешних оболочек) и о физических процессах, протекающих на нем, об их влиянии на ионосферу, магнитосферу и атмосферу Земли и, следовательно, на жизнь на Земле.

Большой объем в перечисленных работах проведен по программе «Интеркосмос». Исследования последних лет, проведенные с помощью ракет и спутников, дали крайне интересный материал. Было исследовано ультрафиолетовое излучение звезд; была открыта окружающая Землю корона, которая светится в далеком ультрафиолете. Было обнаружено несколько десятков дискретных источников рентгеновского излучения (около 50), часть из них (12) отождествлена с известными оптическими объектами, а четыре источника лежат даже вне нашей Галактики. Был обнаружен диффузный рентгеновский «фон» космического пространства, т. е. было установлено, что вся окружающая нас Вселенная светится в рентгеновских лучах, но причина этого свечения еще не выяснена.

Потоки рентгеновских лучей, приходящих к нам от космических источников, очень слабые, что крайне затрудняет их изучение. Их интенсивность колеблется от 0,1 до 20 фотонов на один квадратный сантиметр в секунду, более слабые излучения (меньше 0,1 фотона) в настоящее время измерять не представляется возможным.

Но не нужно думать, что раз мы фиксируем такие слабые излучения у Земли, то и сами источники этих излучений такие же. Как показали расчеты, рентгеновское излучение от источника, находящегося в созвездии Скорпиона, в 1000 раз мощнее излучения нашего Солнца (рентгеновского, теплового, светового и радиоизлучения вместе взятых).

Но до настоящего времени ученые крайне мало могут сказать о природе таких рентгеновских звезд. Лишь для нескольких источников рентгеновского излучения известно распределение энергии в их спектре и их угловой размер. Но и на основании этих данных ученые строят модели источников рентгеновского излучения (строение и физические процессы в них происходящие).

Высказываются предположения, что ряд рентгеновских звезд обладает температурой в несколько десятков миллионов градусов при размере всего в несколько десятков километров, т. е. их плотность достигает чудовищных размеров — 100 миллионов тонн в одном кубическом сантиметре!

Огромная энергия излучения этих звезд, называемых «нейтронными звездами», объясняется термоядерными реакциями, идущими в их недрах. По-видимому, вначале шло «горение» — превращение водорода в гелий, затем начали «гореть» все более тяжелые элементы и в конце этого эволюционного процесса, когда «выгорели» все элементы, возникла «нейтронная звезда». Ведя наблюдение за «нейтронными звездами», ученые стали свидетелями пульсации радиоизлучений некоторых звезд — за что эти звезды получили название «пульсаров». Возможно, «пульсары» — это «нейтронные звезды», имеющие сильное магнитное поле.

Очень интересный «пульсар» был обнаружен в Крабовидной туманности: у него с одинаковым периодом пульсируют рентгеновское, радио— и оптическое излучение. Других рентгеновских источников с пульсирующим излучением пока обнаружить не удалось.

Учитывая, что Крабовидная туманность появилась на месте одной из сверхновых звезд, можно предположить, что некоторые рентгеновские звезды — это остатки «старых» сверхновых звезд. В нашей Галактике сверхновые звезды вспыхивают в несколько столетий раз.

Как мы видим, неясных вопросов о природе рентгеновского излучения, о процессах, протекающих в источниках рентгеновского излучения, о природе и строении нейтронных звезд, пульсаров, квазаров (вновь открытые самые мощные источники рентгеновского излучения, расположенные на удалении в миллиарды световых лет от нашей Галактики, имеющие относительно небольшие размеры и излучающие энергии в десятки тысяч раз больше чем звезды нашей Галактики) — источников колоссальных энергий — больше чем достаточно.

Если учесть, что все это имеет большое значение в овладении тайнами термоядерных реакций, а также в познании процессов, происходящих в нашей Вселенной и путей ее дальнейшего развития, то станет понятен огромный интерес ученых к этим исследованиям. Для выяснения поставленных вопросов и целого ряда других необходимы длительные и систематические исследования различных участков космического пространства.

В настоящее время продолжительность рентгено-астрономических наблюдений, выполненных в основном инструментами, поднятыми за границу атмосферы с помощью ракет, во всем мире измеряется несколькими часами. Вот почему астрономическая обсерватория, размещенная на Луне, является мечтой ученых. Атмосферы, ионосферы, магнитосферы и радиационного пояса, поглощающих и влияющих на излучение, на Луне нет. Открывается возможность длительных и непрерывных наблюдений, ведь Луна очень медленно вращается (один оборот за 27,3 земных суток), что позволяет с большой точностью навести инструмент на изучаемый объект и длительное время удерживать его в поле зрения, накапливая сведения от слабых источников излучения. Кроме того, отсутствие ветров и меньшая в 6 раз по сравнению с земной сила тяжести позволяет создать на Луне инструменты огромных размеров, и, следовательно в тысячи раз повысить их чувствительность и с большой точностью определять положение источников излучения.

Из сказанного ясно, почему вторым научным прибором «Лунохода-1», стал небольшой рентгеновский телескоп. Прибор состоит из двух одинаковых счетчиков рентгеновских фотонов. Один из них рабочий — чувствителен для области спектра 2-10 ангстрем и имеет поле зрения 3 градуса. Второй счетчик контрольный — он не чувствителен к рентгеновскому излучению и позволяет контролировать фон космической радиации.

Продольные оси обоих счетчиков направлены в лунный зенит, и за счет вращения Луны трехградусный сектор медленно скользит по небесной сфере, улавливая рентгеновские излучения далеких источников.

Каждый поступивший фотон в счетчике вызывает электрический импульс, который после усиления в электронном усилителе поступает в специальное счетное устройство, а затем в запоминающее устройство, откуда полученная информация в сеансах радиосвязи «считывается» и передается на Землю.

Рентгеновский телескоп проводит свои измерения в периоды между сеансами связи в течение 18 часов, когда вести активную работу с луноходом не представляется возможным, так как в это время (благодаря суточному вращению Земли) луноход находится не в поле зрения наземных средств, установленных на территории Советского Союза.

Время, в течение которого происходит накопление информации (длительность одной экспозиции), равно 6 часам, а таких экспозиций за одни земные сутки бывает три, что почти в 1000 раз превышает возможность любого ракетного эксперимента. Если при этом также учесть, что чувствительность прибора повышается в 10 раз, то станет ясным, какое огромное научное значение имеет этот эксперимент. Ученые ждут, что он поможет определить плотность газа во Вселенной и тем самым ответить на вопрос, какая космологическая судьба ждет ее. В настоящее время радиоастрономией установлено, что наша Вселенная последние 10 миллиардов лет расширяется, т. е. удаленные от нас галактики разбегаются, причем, чем больше удаление, тем больше скорость убегания. И как долго этот процесс будет происходить? Что последует затем? На эти вопросы теория дает два диаметрально противоположных ответа.

Если плотность межзвездного газа меньше критического значения (примерно один атом водорода в ста тысячах кубических сантиметрах пространства), то Вселенная будет расширяться вечно, если больше, то через 10— 20 миллиардов лет расширение прекратится и начнется сжатие, которое закончится тем, что Вселенная сожмется в точку.

До сих пор мы вели разговор о приборах, которые помогают ученым познать Вселенную, но ведь «Луноход-1» — самоходный аппарат, предназначенный для исследования лунной поверхности. Какие же приборы для этой цели установлены на нем?

Для проведения химического анализа состава грунта, вернее, определения типа пород, слагающих лунную поверхность, на борту лунохода установлен рентгеновский спектрометр «Рифма» (рентгеновский изотопный флуоресцентный метод анализа).

Принцип работы этого прибора заключается в следующем. С помощью радиоактивного изотопа (заключенного в специальную ампулу) производится облучение представляющего интерес участка грунта. В результате этого в грунте возникает наведенная радиоактивность, и грунт сам начинает излучать. Каждый из химических элементов, содержащихся в грунте, дает излучение с определенной длиной волны (определенной энергией). Это излучение является своего рода визитной карточкой данного элемента. Следовательно, задача сводится к регистрации этого излучения — сбору визитных карточек.

Для этого служат десять пропорциональных счетчиков, каждый из которых представляет собой трубку с газом, к которой подведено определенное напряжение. Вся трубка закрыта экраном и только в одном месте имеется 5-микронная щель, через которую проникает рентгеновское излучение от наведенной в грунте радиоактивности (во время облучения грунта радиоактивным изотопом счетчики закрыты экраном). Под воздействием этого излучения газ в трубке ионизируется, и между электродами через ионизированный газ начинает протекать электрический ток. Величина этого тока пропорциональна энергии излучения и соответствует определенному элементу. Благодаря этому прибору геохимики, находясь на Земле, имеют возможность определять химический состав и тип вещества Луны в месте нахождения лунохода, т. е. в различных участках лунной поверхности.

Одновременно с исследованием химического состава грунта Луны, луноход производит изучение его механических свойств с помощью специального прибора — пенетрометра.

Пенетрометр — слово, происшедшее из сочетания латинского penetro — проникаю — и греческого μετρεω — измеряю, т. е. измеряю свойства по мере проникновения в глубь материала. Процесс одновременного проникновения в глубь материала и измерения его свойств называется пенетрацией.

Пенетрометр смонтирован на шарнирном параллелограмме, благодаря чему имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости. Для перемещения пенетрометра в вертикальной плоскости служит специальный электродвигатель с редуктором и датчиками, регистрирующими глубину проникновения рабочей части пенетрометра в грунт и усилие сопротивления этому проникновению (сжатию). Рабочей частью пенетрометра является конус с крестообразными лопастями.

После внедрения конуса на определенную глубину с помощью другого электродвигателя производится поворот его вокруг продольной оси. При этом фиксируется угол поворота конуса и усилие сопротивления этому повороту (сдвигу).

Во время проведения пенетрации в одном месте мы получаем не одно значение (точку) свойств грунта, а целую кривую, описывающую закон изменения свойств лунного грунта по глубине. Этот способ изучения механических свойств грунта является крупным шагом вперед по сравнению с тем способом измерения, который был применен в эксперименте на станции «Луна-13».

Следует иметь в виду, что характеристики механических свойств грунта, определенные с помощью пенетрометра, крайне необходимы не только ученым, но и конструкторам — создателям будущих лунных транспортных средств.

Для проведения научных исследований «Луноход-1» оборудован различной научной аппаратурой, в том числе и французским уголковым лазерным отражателем

Можно надеяться, что исследования, выполняемые приборами-рентгеноспектрометрами типа «Рифма» и пенетрометрами в сочетании с прямыми исследованиями лунного грунта, доставляемого на Землю автоматическими станциями типа «Луна-16», позволят раскрыть тайну происхождения Луны и помогут в решении других космогонических задач.

Среди научных приборов, установленных на луноходе, особое место принадлежит уголковому лазерному отражателю. Этот прибор совместно с наземным приемо-передающим комплексом лазернолокационной аппаратуры должен ответить на ряд вопросов, интересующих астрономов, геологов, физиков, связистов и ученых ряда других специальностей.

Постановка этого эксперимента стала возможна благодаря развитию и достижениям квантовой радиофизики и благодаря созданию мощных импульсных лазеров, обладающих колоссальной спектральной плотностью световой энергии и большой направленностью пучка излучений.

Лазерный отражатель создан французскими учеными и инженерами в соответствии с советско-французским соглашением о сотрудничестве в изучении и освоении космического пространства в мирных целях.

Это специальный светоотражатель, состоящий из 14 трехгранных призм со стороной грани, равной 100 миллиметрам. Каждая из призм представляет собой уголок, отрезанный от куба таким образом, что три угла этой призмы при вершине прямые, а основанием призмы является плоскость среза.

Если на плоскость среза послать луч света (с любого направления), то в результате трехкратного внутреннего отражения в призме луч выйдет из нее в направлении, строго противоположном падающему лучу, и будет лежать с ним в одной плоскости. Это свойство прямоугольной трехгранной призмы целиком и полностью зависит от того, с какой точностью выдержаны при изготовлении значения прямых углов при вершине. Если углы выдержаны с малой точностью, то луч падающий и луч отраженный будут расходиться, и отраженный луч не сможет вернуться в точку, откуда он был послан. Для того чтобы получить отраженный луч с Луны с помощью уголкового отражателя, прямые углы между гранями призмы должны быть выдержаны с точностью до десятых долей угловых секунд.

Само по себе создание такой призмы представляет сложную инженерно-физическую задачу. Но если к этому добавить, что призма должна выдерживать перепады температур более 300 градусов Цельсия, сохраняя при этом свои геометрические характеристики неизменными, что призма должна сохранить неизменными свои оптические характеристики несмотря на воздействие космических и рентгеновских лучей, то станет понятно, что изготовить такое «зеркало» было очень не просто.

Для изготовления призм было использовано специальное стекло, однородное по своей структуре, с малыми коэффициентами температурного расширения и показателем преломления.

Большое внимание было уделено вопросу теплозащиты призм, которая обеспечивала минимальный тепловой обмен между призмами и корпусом лунохода (чтобы температура всех призм и их отдельных частей была одинакова).

Естественно, что само по себе «зеркало» — лазерный отражатель никаких сведений, интересующих ученых, на Землю не принесет. Для того, чтобы «зеркало» заговорило, его надо «осветить». Для «освещения», как уже отмечалось, используется комплекс наземной лазернолокационной аппаратуры.

Один комплект этой аппаратуры был создан советскими учеными и инженерами и установлен на крупнейшем в Европе оптическом телескопе (диаметром 2,6 метров) в Крымской астрофизической обсерватории Академии Наук СССР.

Другой комплекс был разработан и изготовлен французскими учеными и инженерами и установлен на телескопе диаметром 1,05 метра, расположенном в обсерватории Пик-дю-Миди в Пиренеях.

В состав указанных комплексов входят:

оптический передатчик на рубиновом лазере с модулированной дробностью и длительностью импульса порядка одной стомиллионной доли секунды;

узкополосный фотоприемник с системой регистрации отраженного сигнала;

измеритель времени распространения светового сигнала до отражателя и обратно с точностью измерения порядка стомиллионной доли секунды;

блока автоматики и управления всем комплексом аппаратуры.

Сущность эксперимента лазерной локации заключается в следующем. Зная координаты нахождения лазерного отражателя (лунохода) на Луне, по известным характерным лунным образованиям, являющимися реперами, производится наведение телескопа, а следовательно, и квантового рубинового генератора в заданную точку лунной поверхности. В действие вступает квантовый генератор, излучающий импульсы света (направленным, строго упорядоченным единым фронтом), с длительностью импульса одна стомиллионная доля секунды и мощностью импульса в несколько джоулей. Частота повторения этих импульсов — 4 в секунду.

Покинув генератор и пройдя через оптическую систему телескопа, кванты света, словно «снаряды», компактной группой устремляются к Луне.

Одновременно с «выстрелом» включаются в действие и часы — измерители времени прохождения светового сигнала, имеющие точность того же порядка, что и длительность импульсов. Порция квантов, преодолев расстояние Земля — Луна со световой скоростью, достигла ее поверхности. Но если, покидая телескоп, она имела вид тончайшего луча, то за счет оптической расходимости луча после прохождения телескопа, измеряемой несколькими секундами, на Луне мы имеем уже не ярко освещенную точку, а световое пятно с радиусом 5 километров. По этому пятну и распределилась световая энергия лазера, посланная с Земли (за исключением той энергии, что рассеялась в атмосфере Земли).

Но хотя лазерный отражатель, установленный на луноходе (вот когда он понадобился) имеет ограниченную площадь порядка 100 квадратных сантиметров (площадь мизерная по сравнению с площадью круга с радиусом 5 километров), он обеспечивает строго направленное отражение луча на Землю и благодаря малым размерам представляет собой строго локализованную, практически точечную мишень, не вносящую дополнительных ошибок в измеряемое расстояние за счет собственных размеров.

Итак, малая часть посланного с Земли светового импульса отразилась от «зеркала» — лазерного отражателя — и устремилась обратно на Землю, строго в то место, откуда он был послан. Достигнув атмосферы Земли, часть отраженной световой энергии опять будет рассеяна атмосферой и только десятки или в лучшем случае сотни квантов (единиц световой энергии) из многих сотен тысяч, начавших космическое путешествие из телескопа, возвратятся к месту отправления.

Пройдя оптическую систему телескопа, они попадают в окуляр, где вмонтировано приемное устройство (фотоумножитель) с системой регистрации отраженного сигнала. Это устройство по принципу работы можно сравнить со снежной лавиной, возникшей из маленького комочка снега, сорвавшегося с вершины горного склона.

Роль маленького комочка снега играет квант световой энергии. Попадая на фотоэлектронный экран, сделанный из металла, легко теряющего электроны, он выбивает из него электрон, который подхватывается электрическим полем, созданным между пластинами, ускоряется и в конце своего путешествия ударяется в следующую пластину. Но поскольку его энергия значительно больше, чем у кванта света, то и выбивает он не один, а два и даже три электрона. Эти электроны проделают путь, аналогичный пути первого электрона, от пластины к пластине, и наконец, на последнюю пластину — счетчик импульсов обрушится лавина электронов. Таким образом, происходит усиление сигнала в сотни тысяч или миллионы раз. Но наряду с полезным сигналом (тот, который мы ждем) в приемное устройство могут попасть и попадают световые шумы, которые тоже усиливаются и создают сильные помехи. Причем нужно еще учитывать, что ведь не каждый квант выбивает электрон. Поэтому проведение этого тонкого эксперимента требует большого умения экспериментаторов, мощного излучателя, высокочувствительного приемо-регистрирующего устройства.

Квант закончил свое путешествие. Время старта и время финиша зафиксированы с высокой точностью. Длина волны квантового генератора измеряется сантиметрами, следовательно, и расстояние до Луны можно измерить с точностью до сантиметра. Но вся беда заключается в том, что отраженный сигнал в силу своей слабости, а также из-за шумов приходит «размытым». В связи с этим и точность измерений несколько хуже (от десятков сантиметров до нескольких метров). Но если учесть, что существующие в настоящее время методики расчета движения Луны, основанные на законе всемирного тяготения Ньютона и на угломерных измерениях, имеют точности порядка сотен метров, то станет очевидным, что новый метод лазерной локации уже в современном виде позволяет проводить астрометрические измерения основных параметров Земля — Луна в 10— 100 раз точнее.

Метод лазерной локации позволяет детально исследовать процесс вращения Луны вокруг своей оси и ее либрацию, что позволит проникнуть в тайны ее внутреннего строения.

Можно ожидать, что метод лазерной локации в недалеком будущем будет применяться для изучения движения космических объектов (например, спутников Луны), траекторных измерений и для локации ближайших планет.

Лазерная локация позволяет также решить ряд важных, сугубо земных вопросов, связанных с точными геодезическими измерениями, и на этой основе исследовать и решить фундаментальный вопрос, крайне интересующий геологов,— существует ли дрейф континентов и движение полюсов Земли.

Эксперимент, задуманный совместно учеными двух стран, крайне интересен. Он является большим шагом вперед в развитии нового лазернолокационного метода. Результаты совместного эксперимента будут использованы для новых исследований, а опыт совместной работы послужит делу укрепления сотрудничества ученых СССР и Франции и, в конечном итоге, делу мира на нашей планете.

Кроме аппаратуры, о которой было рассказано выше, луноход оснащен комплексом температурных датчиков, расположенных как внутри герметичного корпуса лунохода, так и на его открытых поверхностях, на крышке лунохода, там, где размещается солнечная батарея, на ступицах колес на телефотометрах, на иллюминаторах-объективах камер малокадрового телевидения и во многих других местах.

Помимо определения температурного режима на лунной поверхности в течение лунного утра, дня, вечера и ночи, в тени и на Солнце, что само по себе представляет огромный научный интерес, эти измерения крайне необходимы создателям будущих луноходов и их систем.

Кроме того, без температурных датчиков, входящих в состав системы терморегулирования и расположенных внутри герметичного корпуса на различных тепловыделяющих приборах, невозможно было бы обеспечить необходимый тепловой режим в отсеке лунохода. Все системы лунохода держат экзамен в суровых лунных условиях. На Луне луноход должен переносить температуры от +130 градусов Цельсия до -160 градусов Цельсия и не только переносить, но и работать в этих условиях. А между тем при температуре -40-50 градусов Цельсия сталь становится хрупкой, а олово «заболевает» оловянной чумой.

Тепловой режим внутри герметичного отсека и на различных поверхностях конструкции лунохода создается сочетанием двух способов регулирования температуры — активного и пассивного.

Пассивное регулирование осуществляется теплоизоляцией и покрытием поверхностей, не защищенных теплоизоляцией, краской с определенными оптическими коэффициентами.

Активное — газовой системой терморегулирования, регулирующей температуру в герметичном отсеке в пределах от 0 градусов Цельсия до 40 градусов Цельсия. Активная система регулирования состоит из:

Холодного контура, включающего в себя радиатор-охладитель, излучающий тепло в пространство, и четырех испарителей — теплообменников, в которых газ охлаждается за счет испарения воды. Радиатор размещен на верхней крышке герметичного отсека, а теплообменники установлены на магистрали, идущей от радиатора к герметичному отсеку, и обеспечивают дополнительное охлаждение газа во время сеансов с большим выделением тепла (длительное движение при высоких углах Солнца). Холодный контур обеспечивает нормальное функционирование аппаратуры, как правило, в течение лунного дня.

Горячего контура, включающего в себя изотопный источник тепла с теплообменником. Что представляет собой изотопный источник тепла? Как он работает? Огромное количество энергии заключено внутри атома. Человек проник в тайны ядерных процессов и начал использование атомной энергии. Всякая термоядерная реакция сопровождается выделением тепла и вопрос заключается лишь в том, как быстро происходит выделение тепла и можно ли его утилизировать.

Естественно, что тепло, выделяемое в результате термоядерного взрыва, использовать для мирных целей нельзя, а вот энергию радиоактивных изотопов, испускающих при своем распаде альфа— и бета-частицы и гамма-кванты, можно использовать и для получения тепловой и электрической энергий.

Найти защиту от излучения в этом случае не представляет большого труда, так как известно, например, что альфа-частицы изотопов полония-210, плутония-238, кюрия-242 и др., представляющие собой ядра гелия, обладают слабой проникающей способностью и при торможении в металле (оболочке, в которую заключен изотоп) проникают всего на несколько микрон и полностью тормозятся. Энергия распада при этом превращается в тепло в массе самого изотопа.

Учитывая, что процесс распада радиоактивного изотопа идет непрерывно и длится определенное время, можно выбрать такой изотоп и такое его количество, которое необходимо Для получения определенного количества тепла в течение определенного времени.

Так, например, полоний-210 имеет относительно короткий период полураспада, равный 138 суткам. В это время он отдает до 40— 50 процентов энергии, накопленной им при его образовании в атомном реакторе. Плутоний-238 имеет период полураспада около 90 лет. Естественно, что такой изотоп целесообразно применять в системах с очень длительным циклом работы или при многократном использовании.

На «Луноходе-1» ампула для изотопа и теплообменник, в который она помещена, изготовлены из жаропрочного материала, что позволяет производить съем тепловой энергии при высоких значениях температуры, обеспечивая при этом малые размеры блока, его герметичность и прочность.

Во время лунной ночи, когда температура поверхности Луны достигает -160 градусов Цельсия, а температура внутри герметичного контейнера лунохода достигает нижнего допустимого предела, автоматика перекрывает магистраль к холодному контуру и направляет газ в горячий контур к теплообменнику. Газ, омывая стенки теплообменника, снимает тепло и уносит его в герметичный отсек. Таким образом, обеспечивается нормальный температурный режим внутри герметичного контейнера лунной ночью. Лунным днем тепло излучается в пространство через внешние стенки теплообменника.

Системы заслонок и электровентиляторов, обеспечивающих перемещение газа внутри отсека к теплообменникам в заданном направлении, в зависимости от температурного режима внутри герметичного отсека.

Естественно, что работа любой системы лунохода немыслима без четкой и надежной работы системы энергопитания.

Эта система, как мы уже знаем, состоит из солнечной батареи, размещенной на открывающейся крышке лунохода; химических источников тока — аккумуляторов, восполняющих запас электроэнергии от солнечной батареи; распределительных и преобразующих устройств и кабельных сетей.

Солнечная батарея (крышка) с помощью электродвигателя может открываться на различные углы так, чтобы обеспечить наиболее выгодный режим получения электроэнергии. Положение плоскости крышки при этом составляет по отношению к направлению на Солнце 90 градусов. Во время лунной ночи солнечная панель плотно прилегает к верхней крышке герметичного отсека и получает от нее необходимое тепло.

В результате этого обеспечивается целостность элементов солнечной батареи за счет теплоизоляции, размещенной на внешней поверхности крышки; внутри герметичного отсека обеспечивается необходимый температурный режим.

С наступлением лунного утра в месте стоянки лунохода крышка с солнечной батареей может открыться либо автоматически по сигналу от солнечного датчика, либо по команде с Земли.

Солнечная батарея обеспечивает электроэнергией всю станцию (посадочную платформу и луноход) во время перелета по трассе Земля — Луна и во время полета по орбите искусственного спутника Луны.

На технической позиции полигона заканчивались проверка и подготовка станции «Луна-17» к старту.

Посмотрите на нее внимательно. Она очень похожа на свою предшественницу — станцию «Луна-16». Роднит их посадочная платформа и это не случайность.

Приступив к созданию нового поколения станций серии «Луна», инженеры и конструкторы задались целью создать унифицированную посадочную ступень — лунный модуль, который бы позволял обеспечивать доставку на Луну различных аппаратов, предназначенных для проведения широкого круга исследований.

Как мы уже знаем, с этой задачей они успешно справились. Отличие посадочной платформы станции «Луна-17» от «Луны-16» заключается в наличии трапов и в отсутствии торового приборного отсека и грунтозаборного устройства.

Два трапа, установленных на посадочной ступени станции «Луна-16», состоят (каждый) из трех частей — средней, закрепленной на посадочной платформе неподвижно (она служит опорой для колес лунохода во время перелета), и двух откидывающихся частей — передней и задней. Откидывающиеся части трапа состоят из двух шарнирно скрепленных звеньев. К посадочной платформе они крепятся также шарнирно.

Автоматическая станция «Луна-17» в монтажно-испытательном корпусе

Во время перелета они с помощью замков удерживаются в сложенном, вертикальном положении. После посадки, по команде с Земли трапы освобождаются от замков и под действием пружин раскрываются и опускаются на лунный грунт.

На боковых внешних поверхностях каждого трапа закреплены ограничительные бортики, не позволяющие луноходу соскользнуть в сторону при сходе с посадочной платформы.

Много хлопот доставили конструкторам эти на первый взгляд простые механические устройства, особенно при отладке и испытаниях.

Опять и опять решались одни и те же вопросы: вес, прочность и надежность.

Но каждый раз решение было новым и подчас неожиданным.

Наше знакомство с луноходом подошло к концу.

Закончились электрические испытания лунохода и посадочной платформы на технической позиции.

Луноход и платформа одеты в экранно-вакуумную изоляцию, которая предохранит их от космического холода и испепеляющих лучей Солнца. После этой операции луноход в сборе с посадочной платформой стыкуют с ракетой-носителем, которая также была предварительно подвергнута всесторонним испытаниям.

После стыковки головного блока с ракетой ракетный комплекс был доставлен на старт и водружен на стартовый стол. Подведена ферма обслуживания. Начались предстартовые проверки и включения.

Все автоматизировано и идет по строго намеченному плану. Операция за операцией и, наконец, последние проверки. В зале собрались члены Государственной комиссии по подготовке и проведению запуска ракетного комплекса с луноходом на борту.

Ответственные руководители докладывают Государственной комиссии о готовности систем лунохода и ракеты к старту.

Принято решение — приступить к заправке ракеты топливом и провести запуск в намеченное время.

Наступили ответственные и напряженные часы работы — заправка.

Все специалисты, не связанные с этой операцией, покинули ферму обслуживания и стартовую позицию.

Мощные насосы в считанные часы перекачивают из емкостей в баки ракеты многие сотни тонн топлива. Приборы «следят» и «докладывают» на командный пункт о ходе завершающих операций.

Закончена заправка. Один за другим последние испытатели покидают ферму обслуживания и сама ферма — высотой в 14-этажный дом — плавно отходит от ракеты.

Трудно найти хоть одного человека из присутствовавших при старте, кто в эти предстартовые минуты был бы спокоен.

Всегда эти минуты и радостны и тревожны одновременно.

И как ни стараешься уловить миг старта, хотя отсчет времени идет по громкой связи, всегда он неожиданный, как обвал снега в горах.

10 ноября 1970 года в 17 часов 44 минуты по московскому времени Казахская земля проводила в путь к Луне автоматическую станцию «Луна-17», на борту которой находилась автоматическая самоходная машина «Луноход-1».

Почему ракета стартовала 10 ноября, а не 12 или 20.

На этот вопрос можно получить ответ только зная цель полета, законы баллистики и небесной механики, а также инженерные возможности автоматических систем станции.

Для того, чтобы выбрать наиболее выгодную дату старта станции «Луна-17», необходимо было учесть два условия. Первое условие (или как его называют — ограничение) связано с тем, что три небесных тела — Луна, Земля, Солнце — непрерывно меняют свое положение в пространстве. Для работы бортовой системы астроориентации необходимы определенные, наиболее благоприятные, угловые положения Земли и Солнца, так как именно по этим светилам осуществляется ориентация станции в пространстве. Кроме того, система ориентации имеет конструктивные угловые ограничения.

Второе ограничение накладывает суточное вращение Земли, лишая нас возможности следить с помощью наземных радиосредств, находящихся на территории Советского Союза, за полетом станции.

Следовательно, необходимо выбрать такие условия полета, чтобы эти перерывы в связи были минимальны.

С учетом этих ограничений, а также законов движения и тяготения Солнца, Земли и Луны и наиболее выгодного для старта положения Солнца, Земли и Луны с точки зрения оптимальных энергетических затрат, на быстродействующих электронно-вычислительных машинах были вычислены промежутки времени в каждом месяце («окна»), благоприятные для старта и полета к Луне.

Но это только часть задачи. Конечная цель нашего полета — это мягкая посадка в заданном районе Луны в требуемое время.

Как мы уже знаем, посадку в заданный район можно совершить точно только с определенной лунной орбиты, т. е. орбита должна иметь определенный угол наклона к лунному экватору, определенный апоселений и периселений и определенное место на орбите должен занимать узел восхождения. Для того, чтобы сформировать эту орбиту, необходимо проводить сеансы коррекции, а сеансу коррекции предшествует сеанс ориентации, но ориентацию, как мы уже говорили, можно проводить только в определенном диапазоне углов Земли и Солнца (трудность заключается здесь в том, чтобы земной оптический прибор системы астроориентации не «спутал» Землю с Луной, так как яркость Луны из-за ее близости становится равной земной). К этому следует добавить ограничение по радиовидимости станции во время нахождения на орбите за счет ее радиозаходов за Луну и суточного вращения Земли.

Но это еще не все. Существуют ограничения по запасу топлива на борту станции, необходимому для торможения станции при выходе станции на орбиту спутника Луны, для проведения коррекций при формировании орбиты, для торможения при сходе станции с орбиты и при посадке, а также ограничения по освещенности и радиовидимости станции в месте посадки. Для того, чтобы двигаться — надо, во-первых, видеть — куда, во-вторых, необходима энергия (а ее дает солнечная батарея) и, в-третьих, нужна «радиовидимость» для управления.

Определив зоны всех упомянутых выше ограничений, приступают к решению основного уравнения.

Задаваясь граничными значениями параметров на «лунном», конечном участке траектории, рассчитывают основные характеристики (время старта, энергетику и др.) «земного», начального участка траектории. Но начальный участок траектории — «окна» старта — мы уже определили, и если при решении краевой задачи мы не попали в это «окно», расчеты повторяются вновь. При этом приходится варьировать параметрами конечного участка траектории в допустимых пределах, пока решение не будет найдено.

Обеспечить эти громоздкие расчеты в сжатые сроки без современных быстродействующих средств электронно-вычислительной техники и без людей, в совершенстве владеющих ею, невозможно.

От четкости и слаженности работы вычислительного центра, от оперативной и четкой работы средств траекторных измерений, или, как принято говорить, от баллистического обеспечения во многом зависит успешное решение космической задачи.

Каждый полет к Луне это одновременно и новая и старая дорога. Новая, потому что каждый раз решается новая задача и новыми средствами, а старая, потому что эта дорога Земля — Луна, к которой человек уже начинает привыкать. Но эта дорога тяжела и сложна и за скупыми строками сообщения ТАСС о полетах станций стоит большой напряженный труд многих тысяч людей!

В ходе полета станции «Луна-17» по трассе Земля — Луна было проведено 36 сеансов радиосвязи, во время которых проводилось измерение параметров траектории движения станции и осуществлялся прием телеметрической информации о работе бортовых систем.

Траекторные измерения помимо радиотехнических средств проводились 11 и 12 ноября с помощью оптико-фототелевизионной аппаратуры, установленной на высокогорной обсерватории астрономического института имени Штернберга в Заилийском Алатау (близ Алма-Аты), в Шемахинской астрофизической обсерватории на горе Пиркули и в обсерватории института астрофизики Академии Наук Таджикской ССР в Душанбе. В это время станция находилась от Земли на удалении 200-240 тысяч километров и наблюдалась как объект двенадцатой звездной величины.

Для обеспечения выхода станции в заданный район окололунного пространства 12 и 14 ноября 1970 года было проведено два сеанса коррекции траектории ее движения.

При подлете к Луне для перевода станции на окололунную орбиту был проведен сеанс торможения.

Сеансам коррекции и торможения предшествовали сеансы астроориентации, во время которых станция послушно производила поиск светил — Солнца и Земли, осуществляла программные развороты относительно опорной системы координат, удерживалась в этом положении при работе корректирующе-тормозной двигательной установки и приводилась в исходное состояние полета.

Во время полета по трассе Земля — Луна бортовые автоматические устройства обеспечивали также открытие и закрытие панели солнечной батареи «Лунохода-1» и ее ориентацию на Солнце, для восполнения запасов электроэнергии химических источников тока.

В результате проведенного 15 ноября сеанса торможения, станция «Луна-17» перешла на селеноцентрическую орбиту с параметрами:

высота над поверхностью Луны — 85 километров;

наклонение орбиты к плоскости лунного экватора — 141 градус;

период обращения вокруг Луны — 1 час 56 минут.

Наступил новый ответственный этап полета станции. Необходимо было, проведя тщательные траекторные измерения, установить точные значения параметров орбиты станции, произведя расчеты для коррекции с целью формирования предпосадочной орбиты.

Напряженно трудились в эти часы на координационно-вычислительном центре и на измерительных пунктах операторы, инженеры и расчетчики. Получены исходные данные для маневра. По радиолинии в виде кодограммы они переданы на борт станции в запоминающее устройство системы управления. 16 ноября в результате успешного проведения маневрирования станция перешла с круговой орбиты на эллиптическую. Как показали последующие траекторные измерения, параметры новой селеноцентрической орбиты оказались близкими к расчетным, при этом величина периселения (минимальное удаление от поверхности) составила 19 километров.

Полет станции близился к завершению. Бортовой и наземный радиокомплексы в короткие «окна» радиовидимости работают с полной нагрузкой, принимая с борта станции телеметрическую информацию о работе систем и передавая на борт программу посадки.

Два этапа полета космических объектов, производящих после завершения полета посадку на Землю, на Луну или на планету солнечной системы, очень сходны по сложности и напряженности с полетами самолетов, особенно опытных. Это взлет и посадка. Но есть тут и принципиальная разница. Даже если самолет совершает полностью автоматическую посадку, то все-таки летчик имеет возможность вмешаться при необходимости в управление самолетом, а инженеры, управляющие полетом космических объектов с Земли, как правило, лишены этой возможности. Слишком скоротечны процессы, происходящие во время посадки, велики расстояния: до Луны 400 тысяч километров, до Венеры — 60-70 млн. километров, а до Мapca — около 150 млн. километров. Команда запоздает, а ионизированное облако, окружающее объект при входе в атмосферу (Венеры, Марса), не пропустит радиосигнал. Поэтому успех полета целиком зависит от работы автоматических устройств.

17 ноября 1970 года в 5 часов 53 минуты 40 секунд по московскому времени станция «Луна-17» в 28 раз вышла из-за диска Луны. Все системы станции готовы к выполнению маневра посадки. Уверенно работают системы астроориентации и управления. Лаконичны и четки радиодоклады о проведенных операциях. Станция сориентирована по Солнцу и Земле — программные развороты выполнены. Сброшены навесные отсеки! Подготовлены к работе тормозная двигательная установка и автономные радиосредства посадки (радиовысотомер больших высот, доплеровская аппаратура и высотомер малых высот).

Автоматическая станция «Луна-17» совершает мягкую посадку (кадр из фильма)

17 ноября в 6 часов 41 минуту произошло включение тормозной двигательной установки унифицированной посадочной ступени, и станция сошла с окололунной орбиты.

Подчиняясь командам системы управления, отрабатывая программу посадки, станция приближалась к лунной поверхности.

В 6 часов 47 минут посадочные устройства коснулись лунной поверхности, самортизировали удар и станция замерла.

Адрес станции «Луна-17» — Море Дождей, 38 градусов 17 минут северной широты и 35 градусов западной долготы.

Но ювелирно выполненная посадка автоматической станции в заданный район лунной поверхности это важный, но лишь вспомогательный этап полета.

Впереди сложный и уникальный эксперимент.

После посадки станции «Луна-17» напряжение в координационно-вычислительном центре, на пункте дальней космической связи и в пункте управления луноходом не только не убавилось, а наоборот возросло.

Единственный вопрос, который волновал всех, заключался в том, пойдет или не пойдет луноход.

Но волнение волнением, а программу дальнейших работ выполнять надо.

Собраннее стали операторы, тщательнейшим образом проверяется весь луноход, система за системой.

С помощью пиросредств подрываются подкосы опор, и платформа садится баками на лунную поверхность. Крен (влево и вправо) и дифферент (наклонение вперед или назад) в норме — не превышают 2—3 градусов.

Температура в герметичном отсеке 18 градусов Цельсия, давление 780 миллиметров ртутного столба.

Остронаправленная антенна, служащая для передачи телевизионных изображений, ориентируется на Землю. Проводится настройка телевизионной бортовой и наземной аппаратуры.

Очередная команда подана на борт станции, раскрылись пирозамки, жестко удерживающие луноход на средней части трапов. Плавно, как во время испытаний, открылись и опустились на поверхность Луны трапы.

Путь «Луноходу-1» — первопроходцу лунных трасс — открыт!

Но надо осмотреться, решить, в какую сторону осуществлять сход.

В работу включаются телевизионные устройства. Телефотометры осматривают колеса, трапы, элементы конструкции и участки лунной поверхности перед трапами, первые лунки и первые камни.

Телефотометр продолжает осмотр, и вот в поле зрения появляется изображение государственного флага Советского Союза, установленного на стойке посадочного устройства. Отчетливо видны серп и молот. Дальнейший поворот телефотометра, и на изображении — пятиугольный вымпел с барельефом В. И. Ленина.

Знаменательное событие свершилось в год столетия со дня рождения вождя Советского народа и Коммунистической партии.

Телефотометры закончили осмотр. В работу включаются «глаза» лунохода — камеры малокадрового телевидения.

На экранах контрольных телевизоров появилось изображение трапов и лунной поверхности.

Принято решение — сход с посадочной платформы осуществлять вперед. Следует команда командира экипажа: «Движение!». Как эхо в притихшем зале следует ответ водителя: «Есть движение!» И луноход, послушный воле человека, который управляет им, находясь от него за 400 000 километров, совершает сход по трапу. Передние колеса коснулись лунной поверхности, следует команда «Стоп!» Надо еще раз осмотреться. Выяснить, как глубоко передние колеса вдавились в грунт. На какой скорости совершать движение. Нетрудно понять некоторую скованность в действии группы управления. В первый раз в путь по Луне отправляется самоходный автоматический аппарат.

Осмотр закончен, команда «Движение на первой скорости». И вновь ожил луноход, пришел в движение, и всеми восемью колесами стал на лунную поверхность. Это произошло 18 ноября 1970 года в 9 часов 28 минут по московскому времени.

«Луноход-1» первым проложил колею по лунным просторам! Твердо стоит луноход на поверхности Луны. Но что это за поверхность, какова ее прочность? Не подведет ли она?

С помощью прибора оценки проходимости определяется твердость грунта. Данные телеметрической информации расшифровываются и докладываются командиру экипажа. Опасности нет, можно совершать дальнейшее движение.

Каждый метр пройденного пути, каждый поворот, каждый подъем и спуск зафиксируют приборы, а штурман проложит этот путь по карте и нанесет на нее все кратеры, лунки и камни, которые попадутся на пути. Так появится первая крупномасштабная карта пройденного по Луне маршрута.

Кроме фиксации пути, на штурмане лежит обязанность выдерживать заданное направление движения и прокладывать путь вперед, сообразуясь с лунной обстановкой.

Оператор остронаправленной антенны внимательно следит за уровнем сигнала, поступающего с лунохода, и при уменьшении сигнала производит подстройку антенны лунохода на Землю и обеспечивает получение качественного телевизионного изображения.

К бортинженеру стекается вся телеметрическая информация о работе всех систем лунохода, и он совместно со специалистами выбирает наиболее оптимальный режим работы и движения.

Пройдены первые двадцать метров. Совершены первые повороты и развороты. Получена научная информация. Переданы панорамы лунной поверхности, однообразный ландшафт которых нарушили глубокие борозды со следами грунтозацепов!

Первый сеанс движения подходит к концу. Открывается крышка солнечной батареи, и луноход разворачивается для обеспечения наиболее выгодного режима получения электроэнергии (направление на Солнце — поверхность солнечной батареи составляет угол около 90 градусов).

Автоматическая, самоходная лаборатория приступила к выполнению программы научных исследований в Море Дождей.

У читателей может возникнуть вопрос, а почему для исследований выбрано Море Дождей, причем в месте перехода от равнинной поверхности дна Моря к горным участкам.

Море Дождей давно привлекает внимание астрономов всех стран, много существует гипотез о его происхождении. Вот некоторые из них.

В глубокой древности произошло столкновение Луны с астероидом, который двигался со сравнительно малой скоростью — около 3 километров в секунду, причем астероид двигался под большим углом к вертикали. В результате столкновения поверхностные слои Луны были отброшены и вокруг гигантского кратера диаметром около 700 километров образовались горные цепи, получившие впоследствии названия Карпаты, Апеннины, Кавказ, Альпы, Юра.

Расплавленная лава, вырвавшаяся из недр Луны, заполнила дно кратера и образовала Море Дождей.

Другая гипотеза предполагает, что Море Дождей образовалось в результате столкновения Луны с ядром кометы. При этом в результате колоссального взрыва, огромная часть

и лунной поверхности была расплавлена, и после затвердения образовала Море Дождей.

Ряд гипотез объясняет возникновение Моря Дождей тектоническими процессами, протекающими в недрах Луны, другие — внутренними процессами, связанными с распадом радиоактивных веществ. Недостатка в гипотезах нет, но нет и ясности.

Кроме всего прочего, Море Дождей привлекло к себе внимание баллистиков и, как ни странно, геологов. Анализ движения искусственных спутников Луны привел к обнаружению странного и интересного явления, не объясненного пока наукой. При пролете спутников над равнинами кольцевых морей скорость их движения увеличивалась, как будто в этих местах притяжение Луны возрастало. Эти аномалии гравитационного поля Луны получили название масконов.

Место посадки станции «Луна-17», доставившей на поверхность Луны автоматический самоходный аппарат «Луноход-1»

О природе масконов можно пока только строить предположения. Возможно, что в этих участках на сравнительно небольшой глубине от поверхности Луны находится масса вещества с повышенной плотностью. Например, метеоритное железо или железо-титановые руды, или что-то другое.

Вымпелы, установленные на «Луноходе-1»

Учитывая, что из кольцевых морей Море Дождей самое большое, и типичные черты всех лунных кольцевых морей в нем выражены наиболее ярко, изучение его для решения вопросов строения и эволюции Луны является наиболее целесообразным.

Опыт исследования Земли показывает, что наиболее перспективными районами для исследований и понимания геологического строения и процессов эволюции на поверхности в недрах планетного тела, являются зоны перехода одних структурных зон в другие. Для Луны такими районами являются «прибрежные» полосы — переход морских равнин в горные образования.

Вот далеко неполный перечень причин, по которым для «Лунохода-1» посадочной площадкой было выбрано Море Дождей.

Оговоримся сразу, разговор пойдет о дне лунном, который длится 14,5 земных суток.

Как уже известно, станция «Луна-17» прилунилась в Море Дождей 17 ноября. В это время в месте посадки станции царил лунный полдень. Безжизненная, неподвижная, раскаленная лунная пустыня, испещренная тысячами кратеров, окружала со всех сторон «Луноход-1».

Трудны были первые сотни метров по лунным ухабам и для лунохода и для людей, управляющих им.

Ошибку, допущенную при тренировках на лунодроме, было исправить легко, а здесь совсем другое дело — вся ответственность за «жизнь» лунохода легла на группу вождения.

Учились люди — учился и луноход ходить по Луне, выполнять те научные эксперименты, что были предписаны программой.

Пройдены первые 20 метров. Это и много и мало. Но для огорчения нет оснований, впереди еще много дней пути.

В ночь с 18 на 19 ноября луноход по пересеченной местности преодолел уже 96 метров и во время этого сеанса связи передал на Землю несколько панорам лунной поверхности, определил в нескольких местах механические свойства грунта и произвел с помощью рентгеновского телескопа измерение фона внегалактического рентгеновского излучения.

Один за другим научные приборы и системы включались в исследовательскую работу.

Начались третьи сутки пребывания на Луне. Наступила зона радиовидимости. Экипаж занимает места за пультами управления. И вновь луноход приходит в движение, преодолевает малые кратеры, обходит крутые склоны и препятствия, прокладывает путь на юг. Пройдено 82 метра — меньше, чем вчера. Но зато проведены серьезные исследования, определены химический состав грунта и его механические свойства. Эти эксперименты могут производиться только во время стоянок, причем первый из указанных экспериментов требует значительного времени.

Очередной сеанс связи закончен, каковы планы на дальнейшее? На заседании оперативной группы вносится предположение приступить к подготовке лунохода к лунной ночи. Это новый и серьезный этап в «жизни» самоходного аппарата. Испытание «жарким» лунным днем он выдержал с честью, как-то справится он с «холодной» лунной ночью.

В чем заключалась подготовка к ночи?

Необходимо было:

полностью зарядить химические источники тока;

выбрать ровное место для стоянки;

на выбранной площадке установить луноход таким образом, чтобы, во-первых, лазерный отражатель был сориентирован на Землю, и, во-вторых, чтобы при восходе Солнца лунным утром его лучи без помех попали на солнечную батарею и обеспечили заряд химических источников тока;

закрыть крышку лунохода, на внутренней поверхности которой размещена солнечная батарея;

для экономии запаса электроэнергии выключить все системы лунохода, кроме дежурного комплекта — радиоприемника и системы терморегулирования.

21 и 22 ноября в сеансах радиосвязи все перечисленные операции были выполнены, и с наступлением ночи 24 ноября в Море Дождей луноход погрузился в «сон». Пять суток активно трудился на поверхности Луны первый автоматический самоходный исследователь. При этом в первую очередь были выполнены испытания ходовой части лунохода и всех его бортовых систем.

Луноход продемонстрировал хорошую маневренность, хорошую проходимость и хорошие ходовые качества.

Во время ходовых испытаний отрабатывалась методика вождения по командам с Земли самоходного аппарата с использованием телевизионных и телефотометрических изображений лунной поверхности,

В процессе движения луноход прошел путь длиной в 197 метров.

Телевизионные и телефотометрические изображения лунной поверхности, полученные во время 10 сеансов связи, были хорошего качества. По этим изображениям можно судить об особенностях строения и структуре лунной поверхности на пути движения лунохода, рельефе и лунном ландшафте и о результатах контакта колес шасси с грунтом.

Проведенные эксперименты подтвердили правильность технических решений, принятых при проектировании, создании и отработке отдельных систем и лунохода в целом.

Одновременно с испытанием ходовой части и систем самоходного аппарата проводились комплексные научные исследования по изучению физики Луны и космического пространства.

С помощью радиометра измерялись проникающие излучения и осуществлялся контроль радиационной обстановки на поверхности Луны. При этом регистрировались потоки протонов, электронов и альфа-частиц космического излучения, а также угловое распределение протонов низкой энергии.

Рентгеновский телескоп измерял интенсивность и угловое распределение рентгеновского внегалактического фона и излучения отдельных источников.

Первые измерения интенсивности галактических космических лучей, выполненные луноходом на поверхности Луны, показали, что их интенсивность уменьшилась приблизительно на 60 процентов по сравнению с величиной, зарегистрированной в полете. Это явление может быть объяснено экранирующим действием Луны. Одновременно этот факт подтверждает выводы, сделанные в результате полетов станций «Луна-9» и «Луна-13», о низкой радиоактивности поверхности Луны.

В период с 17 по 20 ноября все детекторы радиометра, установленные на луноходе, внезапно зафиксировали возрастание числа солнечных протонов, электронов и альфа-частиц. Одновременно это явление зафиксировала аппаратура, установленная на станции «Венера-7», которая находилась на удалении от «Лунохода-1» порядка 30 миллионов километров.

Как показал анализ, это было вызвано солнечной вспышкой 19 ноября 1970 года.

Необходимо сказать, что с самого начала полета станции «Луна-17» были зарегистрированы потоки протонов с энергией в диапазоне 1— 5 миллионов электронвольт, значительно превышающие средние фоновые потоки этих частиц в межпланетном пространстве. Их интенсивность медленно уменьшалась в течение всего периода перелета к Луне примерно в пять раз. Одновременно фиксировался нормальный уровень и малые вариации протонов галактических космических лучей с энергией, превышающей 30 миллионов электронвольт.

Анализируя эти два явления, ученые пришли к выводу, что была зарегистрирована последняя фаза спада интенсивности солнечных протонов, последовавшая вслед за окончанием мощной вспышки на Солнце, происшедшей 5 ноября 1970 года.

В различных участках трассы были проведены исследования механических свойств лунного грунта и определен химический состав поверхностного слоя слагающих пород.

На основе телефотометрических и телевизионных изображений лунной поверхности, а также на основе показаний бортовых навигационных приборов и штурманских расчетов была составлена первая крупномасштабная топографическая карта по трассе движения лунохода.

Программа исследований первого лунного дня была выполнена полностью.

Во время лунной ночи, которая длилась с 24 ноября по 8 декабря 1970 года, луноходом было проведено два сеанса радиосвязи. Данные телеметрической информации подтвердили, что все системы лунохода находятся в рабочем состоянии, а давление и температура в герметичном отсеке находятся в заданных пределах — около 760 миллиметров ртутного столба и 15 градусов Цельсия при температуре поверхности Луны ниже -150 градусов Цельсия.

5 и 6 декабря при приближении утреннего терминатора к району стоянки лунохода, когда можно было по видимым характерным лунным образованиям произвести точное наведение телескопа, были проведены эксперименты по лазерной локации.

Наземной аппаратурой Крымской астрофизической обсерватории Академии Наук СССР были посланы в сторону Луны и зарегистрированы четкие отраженные сигналы от установленного на луноходе лазерного отражателя, изготовленного, как уже отмечалось, французскими специалистами.

Аналогичный эксперимент был выполнен французскими учеными в обсерватории на Пик-дю-Миди.

9 декабря 1970 года после того, как луноход «обогрелся» в лучах восходящего Солнца, на его борт поступили радиокоманды, которые подготовили луноход к следующему рабочему дню.

И хотя телеметрическая информация доносила до операторов информацию, из которой следовало, что луноход с честью выдержал и испытание лунной ночи, все хотели увидеть и убедиться на деле, что луноход опять отправился в путь.

По команде открыта крышка лунохода, на солнечную батарею упали первые лучи Солнца. В оперативном зале Центра дальней космической связи раздается четкий и радостный доклад — «Ток солнечной батареи в норме — 3 ампера!»

Начался сеанс зарядки аккумуляторов. Спустя некоторое время была проверена работоспособность телевизионной и телефотометрической аппаратуры. На панорамах, полученных в результате этих проверок, отчетливо видна лунная поверхность, следы колес, элементы конструкции самоходного аппарата и на черном космическом небе изображение восходящего над лунным горизонтом Солнца. Наступило 10 декабря, восполнены полностью запасы электроэнергии в аккумуляторной батарее, теперь можно отправляться в путь.

Чем будет заниматься научная лаборатория в этот день?

Было принято решение:

провести обследование лунной поверхности на трассе протяженностью около полутора километров;

выявить при этом закономерность распределения кратеров по их диаметру, глубине, крутизне склонов и возрасту и попытаться определить их происхождение.

провести определение количества камней на лунной поверхности и их классификацию;

продолжить исследование химических и механических свойств лунных пород (поверхностного слоя), а также рентгеновского излучения и космических лучей;

отработать методику прокладки курса и вождения лунохода в различных условиях.

10 декабря автоматическая самоходная научная лаборатория покинула место стоянки и проложила новую колею протяженностью 244 метра на юг! Это на одну четверть больше пути, пройденного луноходом за все первые пять земных дней.

Но этот маршрут был очень нелегким. Достаточно сказать, что на пути попался кратер диаметром 16-18 метров, который из-за неблагоприятного освещения не показался трудным для форсирования. Но при его преодолении сработала защита, и луноход остановился, так как крен достиг 27 градусов, а дифферент 17 градусов. Только после снятия защиты оказалось возможным вывести луноход из этой довольно неприятной ситуации.

На пути лунохода попадалось много кратеров и камней, одни из этих препятствий он преодолевал, другие обходил.

Через каждые 20 метров пути производились механические пробы грунта, в наиболее интересных местах определялся химический состав. Плотность грунта составила в среднем 1-1,2 килограмма на квадратный сантиметр.

С борта научной лаборатории на Землю было передано 9 телефотометрических панорам. При этом было установлено, что у большинства обследованных кратеров края и валы сглаженные так же, как и большинство камней, т. е. эти кратеры и камни давнего происхождения. Кроме того, учитывая, что камни лежат на сравнительно ровной поверхности сверху, можно предположить, что они были выброшены сюда при образовании более крупных кратеров.

Но у отдельных кратеров и камней кромки острые, как у следа колес на поверхности. Это говорит о том, что данные кратеры и камни по возрасту «молодые» и что процесс формирования лунной поверхности продолжается и сейчас, причем пути эволюции на Луне и на Земле различны.

Достаточно сказать, что по подсчету ученых в течение 1 часа на 1 квадратный километр в среднем падает три метеорита величиной с кулак. По этой причине, очевидно, поверхность Луны напоминает лицо человека, переболевшего оспой, а поверхностный слой состоит из базальтовых пород, переработанных метеоритной бомбардировкой и космическими лучами в мелкодисперсный реголит.

Рентгеновский телескоп продолжал обследовать небосвод, выискивая на нем источники излучений.

11 декабря было посвящено вопросам отработки методики маневрирования и определения механических свойств грунта. Интересно отметить одно из характерных условий, существующих на Луне. При измерении температуры на колесах было установлено, что колеса, находящиеся на солнцепеке, нагреты до температуры около + 100 градусов Цельсия, в то время как колеса, находящиеся в тени, имеют температуру около -30 градусов Цельсия. Вот что делает вакуум — на Земле такие условия представить трудно. В очередном сеансе связи, начавшемся 12 и закончившемся 13 декабря, путешествие на юг было продолжено.

За три дня пути луноход удалился от посадочной платформы на 600 метров, преодолев путь в 822 метра по нелегкой лунной целине.

В эти дни спектрометр, помимо своих основных функций (исследование химического состава грунта), стал свидетелем и регистратором возрастания интенсивности корпускулярных потоков космических лучей, превышающих величину фона примерно в 100 тысяч раз, а также понижение интенсивности галактических космических лучей, которое наступило вслед за этим 14 декабря.

Трасса движения «Лунохода-1» по поверхности Луны с 17 ноября 1970 года по 20 января 1971 года

На Земле в этот же период наблюдались сильные магнитные бури. Следует отметить, что возрастание интенсивности корпускулярных потоков было зарегистрировано аналогичной аппаратурой, установленной на межпланетной станции «Венера-7», на спутнике «Интеркосмос-4» и наземными средствами наблюдения — службой Солнца.

При этом измерения, выполненные на луноходе, были осуществлены главным образом в диапазоне энергий, не доступных для исследования с Земли вследствие экранирующего действия ее атмосферы

Все описанные выше явления, как отмечалось ранее, были вызваны серией мощных вспышек на Солнце, имевших место 10 и 11 декабря.

Солнечный диск медленно, но верно поднимается все выше и выше над лунным горизонтом, заливая лунную поверхность ослепительным светом. И без того нелегкая задача ориентирования на местности, выбора направления движения и распознавания препятствий резко усложнилась.

Теней, по которым можно определять препятствия, практически нет. В таких условиях при движении лунохода нетрудно попасть в такую ситуацию, из которой можно и не выбраться. Поэтому принимается решение в период с 14 по 17 декабря движение не производить, а вести эксперименты и исследования при стационарном положении лунохода.

Наступил лунный полдень — самое жаркое время. Температура на панелях солнечных батарей достигает почти 140 градусов Цельсия, на колесах, обращенных к Солнцу, она несколько ниже — 100 градусов, а внутри лунохода всего +18 градусов. Надежно работает система терморегулирования.

Интересно отметить, что радиатор холодного контура, расположенный на верхней крышке герметичного контейнера, хотя и находится на самом солнцепеке, но благодаря специальному покрытию с определенными оптическими коэффициентами практически на нагревается.

В ночь с 17 на 18 декабря во время очередного сеанса связи луноход прошел 197 метров и оставил за собой след общей протяженностью 1022 метра.

Пройден первый километр!

Вспомните о первых десяти метрах пути, какими сложными казались они.

А сейчас экипаж освоил технику вождения, научился определять на местности наиболее интересные (для науки) и проходимые маршруты и уверенно ведет луноход по лунным просторам.

В конце сеанса луноход встретил на своем пути кратер диаметром около 20 метров с крутизной склона около 20 градусов и спустился в него. На дне кратера была обнаружена россыпь камней, что привело к решению оставить луноход в кратере до следующего сеанса.

Этот сеанс начался 19 декабря в 00 часов 00 минут по московскому времени. Выйдя из кратера, луноход продолжил движение вперед, на юг. При этом кратеры с крутизной склонов до 23 градусов луноход форсировал при углах крена до 18 градусов, а более крутые обходил.

В процессе движения измерялся пройденный путь, а на кратковременных остановках производились измерения физико-механических свойств грунта.

Пройдя 263 метра за сеанс, луноход удалился от посадочной платформы на 1000 метров.

После остановки автоматического самоходного аппарата был проведен химический анализ состава грунта и переданы на Землю телефотопанорамы окружающей местности. На одной из них видна Земля. По ней и по Солнцу штурманы уточнили селенографические координаты лунохода.

Наступило 20 декабря. 4 часа 26 минут по московскому времени. Операторы и экипаж лунохода заняли свои привычные, обжитые места за пультами в Центре дальней космической связи. Поданы очередные команды, и у лунохода начался новый рабочий сеанс.

Странное состояние начал испытывать экипаж лунохода: появился эффект присутствия. Возникало ощущение, что они находятся не в зале, а там, на Луне, за 400 тысяч километров от Земли. Этот психологический момент очевидно можно объяснить знанием, пришедшим опытом и уверенностью экипажа.

В начале нового сеанса луноход вышел на край неглубокой котловины и начал продвигаться по ней в южном направлении.

Трасса движения проходила по равнине с большим количеством мелких кратеров. Иногда попадались россыпи камней — величиной до 15-20 сантиметров.

В конце сеанса автоматический аппарат встретил большой кратер диаметром около 100 метров и глубиной 8-10 метров. Было решено подвергнуть его тщательному исследованию. После спуска на дно кратера были получены панорамы окружающей местности, на которых отчетливо видны мелкие кратеры и россыпи довольно крупных остроугольных, а значит «молодых» камней размером в 20-30 сантиметров.

За сеанс было пройдено 337 метров. Систематически проводились измерения физико-механических свойств грунта. Значительный интерес представили измерения, выполненные на внутренних склонах и на дне крупного кратера, в котором остановился луноход.

Во время сеанса с запоминающего устройства была передана на Землю информация о потоках излучений, приходящих от источников, находящихся в плоскости Галактики и зафиксированных рентгеновским телескопом.

По данным радиометрических измерений было установлено, что за последние двое суток существенного возрастания интенсивности корпускулярного космического излучения не наблюдалось. Фоновые излучения пришли в соответствие с радиационной обстановкой, что характеризует период спокойного Солнца.

21 декабря кратер, в котором был прерван сеанс связи 20 декабря, вновь стал ареной исследований.

Луноход совершал движение по дну кратера и по его склонам, он обследовал одиночные камни и россыпи камней, а также более мелкие кратеры, которых на дне большого кратера оказалось множество.

Хотя за этот сеанс луноход прошел всего 78 метров, но маневров он совершил наверно раза в два больше, чем в предыдущем сеансе.

Программа исследований второго дня была выполнена полностью, и необходимо было подумать о выборе места стоянки на вторую лунную ночь и подготовиться к ней.

Все операции по подготовке к лунной ночи, которая должна была наступить 24 декабря 1970 года и продолжиться до 9 января 1971 года, были выполнены в сеансах связи 22 и 23 декабря.

Второй рабочий день лунохода, длившийся с 9 по 23 декабря 1970 года, успешно завершен.

В соответствии с намеченной программой автоматический аппарат прошел по поверхности Луны полтора километра с такой же средней скоростью, как при испытаниях на земном лунодроме. Коэффициент полезного использования энергии во время движения был близок к единице. Результат даже для земных условий очень высокий. В пути луноход не только преодолел около 40 кратеров, но и исследовал их. Таким же тщательным исследованием, как и кратеры, были подвергнуты встречающиеся в пути камни.

Почему такое большое внимание уделяется изучению кратеров и камней?

Дело в том, что морфологические особенности четко выраженных мелких кратеров свидетельствуют о их происхождении в результате взрыва. Но взрыва какого — вулканического или метеоритного? Зная закон распределения кратеров по поверхности, можно установить и причину взрыва.

Ответить на этот вопрос и помогает ученым луноход.

Ну, а камни? Сейчас можно считать установленным, что их присутствие на поверхности Луны связано главным образом с процессом кратерообразования. Камни являются обломками скальных пород, выброшенных на поверхность в результате взрывов.

Это дает возможность определить, какие породы залегают под поверхностным слоем лунного реголита, не прибегая к бурению. По форме камней можно также установить, как давно этот процесс произошел.

Эти исследования опять выполняет луноход.

Хотелось в этой связи напомнить читателям некоторые установленные закономерности распределения кратеров и камней на поверхности Луны. Закон распределения кратеров диаметром от нескольких сантиметров до сотен метров гласит, что вероятность встречи кратера данного диаметра обратно пропорциональна квадрату диаметра. Это значит, что если в лунном «море» взять площадку в один квадратный километр, то на ней будет кратеров диаметром в 1 метр около 80 тысяч, а кратеров диаметром более 10 метров лишь около 800. На этом же квадратном километре мы обнаружили несколько десятков тысяч камней поперечником более 20 сантиметров и только 100 камней поперечником более 2 метров.

Характер движения лунохода чем-то напоминает путь первопроходцев-геологов. С высокого участка местности он осматривается и выбирает направление движения. На ровном участке он движется быстро, а вот у свежего кратера или группы камней он остановится, осмотрит их, произведет физико-механические исследования (в процессе второго лунного дня они были сделаны 73 раза), а в местах выброса «свежего» грунта произведет определение химического состава грунта.

Предварительные результаты химического анализа позволили установить концентрацию основных породообразующих элементов в ряде мест, где проводились исследования.

Обнаружены алюминий, железо, кремний, титан, магний, калий, кальций, т. е. в основном те элементы, которые были обнаружены в образце, доставленном на Землю станцией «Луна-16».

Рентгеновский телескоп провел исследования 33 участков небесной сферы. При этом было установлено наличие диффузного, т. е. рассеянного фона космических лучей. Однако на нем обнаруживаются дискретные (отдельные) источники космических лучей. Один из заметных дискретных источников рентгеновских лучей находится в созвездии Лебедя. С помощью радиометра и прибора «Рифма» регистрировались изменения интенсивности космических лучей во время солнечной вспышки 10 декабря. Впервые в измерениях этого грандиозного космогонического процесса участвовала группа приборов, удаленных друг от друга на десятки миллионов километров. Получен очень редкий и ценный научный материал, имеющий важное значение для выяснения механизма этого явления.

Следует остановиться еще на одном важном результате исследований второго лунного дня. Впервые непосредственно с поверхности Луны наблюдались ее горные материковые образования — горные массивы мыса Гераклит.

В процессе движения была обследована площадь, равная 225 000 квадратных метров, проведена профилировка кратеров, встречающихся на пути, составлена статистическая таблица их размеров.

Еще раз подтверждено, что поверхность Моря Дождей обладает большой неравномерностью, и хотя от экваториальных «морей» оно удалено на тысячу километров, оно мало чем отличается от них. Следовательно, процессы эволюции лунной поверхности и в экваториальной зоне и в высоких широтах сходны между собой.

С штурманской точки зрения, обследованный район из-за однообразия ландшафта, отсутствия характерных ориентиров и особенностей освещения крайне сложен для ориентирования на местности.

Во время второго лунного дня было проведено 15 сеансов радиосвязи, во время которых было выдано и исполнено 40 000 команд, передан огромный объем телеметрической, телевизионной и телефотометрической информации.

1370 метров отделили луноход от посадочной платформы, а пройденный путь составил 1719 метров.

В районе стоянки лунохода наступила вторая лунная ночь. Исправно трудятся изотопная «печка» и система терморегулирования, поддерживая необходимый температурный режим в герметичном отсеке лунохода.

Начав очередную «ночевку» в 1970 году, луноход «проснулся» в году 1971. С 23 декабря 1970 года по 7 января 1971 года (в период лунной ночи) для проверки состояния бортовых систем лунохода с ним было проведено три коротких телеметрических сеанса радиосвязи.

Никаких отклонений в работе системы обнаружено не было. Доклады были лаконичны. На борту все в норме!

8 января в 0 часов 45 минут, когда Солнце поднялось над лунным горизонтом на 4 градуса, была подана первая команда, нарушившая покой лунохода.

Открыта крышка-панель солнечной батареи, началась зарядка аккумуляторов.

Инженеры, ведающие температурным режимом лунохода, внимательно следят за прогревом ходовой части, остронаправленной антенны и пенетрометра. Иначе и нельзя, движение можно начать только после достижения определенных значений температур, в противном случае возможна поломка и весь дальнейший эксперимент окажется под угрозой срыва.

К 17 часам 9 января 1971 года запас электроэнергии в аккумуляторах был восполнен, и начался новый трудовой день.

Как вы помните, «заночевал» луноход в большом кратере диаметром около 100 метров, причем внутри кратера было обнаружено много камней с острыми кромками. Расположение россыпи этих камней и их форма давали основание предполагать сравнительно недавнее их происхождение и то, что они были выброшены из соседнего кратера. Поэтому решено было подвергнуть эти камни детальному изучению. В работу включилась «Рифма», которая определила их химический состав, а телефотометры скрупулезно запечатлели их внешний вид.

Полтора часа работала автоматическая химическая лаборатория на Луне. Закончен этот эксперимент и начинается следующий. Определяются физико-механические свойства грунта и измеряются тягово-сцепные параметры.

Луноход пришел в движение. В начале его путь пролегал рядом со старой колеей, проложенной 21 декабря 1970 года. Следы четкие, видны мельчайшие детали трассы.

Двигаясь вдоль старой колеи, автоматический аппарат вышел из кратера и направился в северо-восточном направлении.

За первый сеанс третьего лунного дня самоходный аппарат прошел путь в 140 метров.

Какую программу исследований наметила оперативная группа на третий лунный день?

Кратко эту задачу можно сформулировать так: вернуться к посадочной платформе по новому маршруту за один лунный день.

Задача навигационная, и вся тяжесть ее решения ложилась на плечи штурманов и вычислительной техники.

За два последующих сеанса, проведенных 11 и 12 января 1971 года, скорость движения лунохода составляла около 100 метров в час. С такой скоростью он еще по Луне не передвигался.

За 11 января было пройдено 517 метров, а 12 января — 553 метра. Если 11 января и часть пути, пройденного 12 января, пролегала по сравнительно ровным участкам Моря Дождей, то вторая часть пути, пройденная автоматическим аппаратом 12 января, отличалась наличием большого количества камней и кратеров, диаметром от трех до тридцати метров.

Совершая движение в этих сложных условиях, луноход продемонстрировал хорошие ходовые качества.

С начала движения самоходный аппарат преодолел 2930 метров. Во время эксперимента, проводившегося 11 и 12 января, были проведены очень интересные медицинские исследования.

Постановка эксперимента по длительному вождению позволила убедиться в сохранении хорошей работоспособности всех членов экипажа. Дело заключается в том, что во время этих сеансов, которые продолжались 5 и 6 часов, соответственно была произведена полная смена членов экипажа. При этом темп работы не был снижен. Чем это было вызвано?

По наблюдению медиков, было установлено, что экипаж, начинавший сеанс движения, сохранял работоспособность на необходимом уровне до конца сеанса и достаточно успешно выполнял намеченную программу работы.

Но необходимо было установить способность оперативного вхождения в ритм работы нового экипажа без прекращения сеанса, а также отработать саму методику замены экипажа, как частичной, так и полной.

Следует учитывать, что смена экипажей в процессе длительного сеанса вождения является одним из методов повышения надежности выполнения программы. А в недалеком будущем, когда подобные луноходы будут работать непрерывно в течение многих суток, такая замена станет просто необходимой.

После двух дней активного движения лунохода необходимо было провести ряд научных экспериментов, да и условия для ориентации и распознавания препятствий резко ухудшились, что было вызвано высоким положением Солнца над лунным горизонтом.

Третий лунный день. Фрагмент панорамного снимка, выполненного телефотометром. Лунная поверхность ярко освещена косыми лучами Солнца. Хорошо видны следы. Малейшие неровности отбрасывают длинные тени. Вверху на темном фоне лунного неба видно Солнце

В связи с этим с 13 по 15 января луноход находился в стационарном положении. В это время трудились радиометр, рентгеновский телескоп, «Рифма» — рентгеновский спектрометр.

Солнце прошло зенит и начало склоняться к закату. Условия видимости улучшились. Научные эксперименты, проводившиеся на стоянке, окончены. Можно начинать движение.

В ночь с 16 на 17 января 1971 года с луноходом состоялись 42 сеанса связи. Движение самоходного аппарата в начале пути проходило по сильно пересеченной местности, с большим количеством кратеров, а затем луноход вышел в район с более спокойным рельефом местности и приблизился к следу, который он оставил более месяца назад на поверхности во время маневров второго лунного дня.

Задача вывода лунохода в заданную точку проложенного ранее маршрута была успешно решена.

В этом сеансе было пройдено 254 метра. 18 января 1971 года, продолжая движение, штурманы вывели луноход к посадочной ступени. За пять сеансов движения третьего дня автоматический аппарат преодолел такой же путь, как за два предыдущих дня.

Два месяца назад автоматический самоходный аппарат медленно сошел с трапа и впервые отправился в путешествие по лунным просторам. А теперь, совершив путешествие по замкнутому маршруту, протяженностью 3953 метра, он уверенно подошел к посадочной платформе и осмотрел ее.

Раньше (года 2-3 назад) такое можно было увидеть только у художников-фантастов, а теперь на экране рабочего телевизора в Центре управления и на бесчисленных фотографиях в газетах и журналах.

Подходит к концу третий рабочий день лунохода. Солнце все ниже и ниже к горизонту. Принимается решение на третью лунную ночь луноход оставить у посадочной платформы.

19 и 20 января были проведены все подготовительные операции, и 21 января автоматический аппарат в третий раз погрузился в объятия лунной ночи, которая продолжалась до 7 февраля.

Каковы основные итоги третьего лунного дня? Что нового сообщил автоматический исследователь на Землю?

Основной целью проведенного эксперимента была оценка точности и надежности навигационной системы, а также проверка методов навигации, дистанционного управления и вождение лунохода.

Как мы знаем, эта задача была блестяще решена. Причем следует помнить, что у штурманов для прокладки курса кроме чистого листа бумаги никаких топографических лунных карт (крупного масштаба) не было.

Для осуществления движения и проведения научных исследований на борт лунохода было выдано около трех тысяч команд, которые безукоризненно были исполнены системами лунохода.

С помощью телефотометров на Землю было передано 13 обзорных и 5 астрономических панорам. Эти материалы были использованы для топографических и геолого-морфологических исследований поверхности Луны.

По трассе движения в 200 точках было проведено исследование физико-механических характеристик лунного грунта. При этом было установлено, что грунт, на маршруте третьего лунного дня, обладает большей прочностью, чем грунт, на трассе второго дня.

Луноход успешно форсировал 80 кратеров с довольно крутыми склонами, в том числе один с диаметром около 150 метров.

В результате рейда третьего дня было доказано, что самоходные аппараты способны передвигаться по Луне достаточно быстро, и что конструкция первого лунохода прочна и надежна.

Анализы химического состава лунных пород, проведенные во время третьего дня в течение 8 часов с помощью прибора «Рифма», дали богатый материал, который позволяет сделать вывод, что в Море Дождей присутствуют кроме перечисленных ранее элементов еще титан и хром.

В ходе третьего лунного дня с помощью рентгеновского телескопа продолжались измерения рентгеновского космического излучения. При этом были исследованы тридцать участков небесной сферы, лежащих как в плоскости Галактики, так и под большими углами к ней. В трех участках наблюдались потоки от дискретных — «точечных» источников излучений. Наиболее интересный результат этих измерений заключается в том, что некоторые из участков небесной сферы, где зарегистрировано излучение, совпадают с источниками рентгеновского излучения, зарегистрированными телескопом во второй лунный день.

Детекторы радиометра лунохода продолжали регистрировать потоки корпускулярного космического излучения.

В отличие от второго лунного дня третий день можно охарактеризовать днем спокойной радиационной обстановки, за исключением 19 и 20 января, когда было зафиксировано возрастание интенсивности потока протонов малых энергий в несколько раз.

Опыт эксплуатации первого самоходного аппарата на Луне в течение столь длительного времени дает для создания будущих аппаратов огромный практический материал.

6 февраля 1971 года ослепительный диск Солнца взошел на черном лунном небосклоне. Начался четвертый рабочий день лунохода. Поданы радиокоманды, «разбудившие» луноход и подготовившие его системы к работе. Пока восполняется запас электроэнергии и движения нет, трудятся научные приборы — рентгеновский телескоп и радиометр. Эти приборы используют движение Луны для «осмотра» и сбора сведений о рентгеновском и космических лучах, непрерывно бомбардирующих Луну с различных направлений.

7 февраля в 18 часов по московскому времени начался сеанс связи, целью которого было исследование оптических свойств участка лунной поверхности при освещении под разными углами Солнца и изучение возможности дешифровки (распознавания) отдельных образований в этих условиях по телевизионным и телефотометрическим изображениям.

Постановка этого нового лунного эксперимента не была случайной. Во время проведения одного из сеансов снятия лунных панорам при низких углах Солнца было обнаружено на панораме образование с удивительно прямоугольными сторонами, довольно значительных размеров, которое получило у наблюдателей наименование «кирпич». Но каково же было изумление всех, когда при следующем сеансе связи на панораме его не оказалось, он «исчез». Предмет (образование), вызвавший этот оптический эффект, конечно не исчез, просто изменились условия освещенности и, благодаря удивительным отражательным способностям лунного грунта, этот участок ослепил «телеглаз» и предмет «исчез».

При изучении лунного грунта, доставленного на Землю возвращаемым аппаратом станции «Луна-16», было установлено, что поверхностный слой почти наполовину состоит из частиц остеклованных или оплавленных, обладающих своеобразными рассеивающими и отражающими свойствами. В связи с этим было высказано пожелание исследовать эти свойства в условиях естественного залегания пород при различных условиях освещения. Этот эксперимент позволяет выбрать наиболее выгодные углы азимута и высоты Солнца, при которых луноход мог бы двигаться в лучших условиях освещенности местности, и проверить возможности телевизионных систем при работе в лунных условиях.

Если к этому добавить огромный интерес астрономов к знанию рассеивания света различными участками лунной поверхности, то станет понятна настоятельная необходимость в проведении такого оптического эксперимента.

Некоторые ученые подвергли сомнению утверждение, что Луна только светит, но не греет. Ход их рассуждений был таков: во-первых, как известно, лучистая энергия Солнца нагревает лунную поверхность до +130 градусов Цельсия, вследствие чего лунная поверхность сама становится излучателем тепла. Кроме того, рентгеновское излучение Солнца возбуждает атомы химических элементов, слагающих породу (наведенная радиоактивность), в результате чего они начинают излучать энергию в пространство. Итак, греет Луна или не греет?

Оптические эксперименты были осуществлены следующим образом. На пути движения лунохода был выбран кратер с характерными образованиями, и с помощью телевизионных камер и телефотометров он был заснят со всех сторон. При этом положение Солнца по высоте практически мало изменилось, но за счет перемещения лунохода были получены снимки при разных углах освещения.

Такие эксперименты были многократно повторены и в последующих сеансах, в других местах и при различных углах высоты Солнца. Данные этого интересного эксперимента анализируются.

По завершении оптического эксперимента луноход продолжил свое движение на Север. За сеанс он прошел 323 метра.

Путь лунохода проходил по поверхности морского типа с кратерами диаметром от 30 до 40 метров. Некоторые из них с крутизной склонов до 15 градусов он преодолевал, другие обходил.

На второй половине пути автоматический самоходный аппарат вошел в зону выбросов из крупного кратера, где было большое количество камней различных размеров.

Сеанс был завершен получением телефотометрических панорам, на которых видны изображения Солнца и посадочной ступени станции «Луна-17», которая находилась в это время на расстоянии 260 метров от лунохода.

8 февраля, с 18 часов, в течение пяти часов луноход совершал движение на север в направлении к мысу Гераклита, обнаруженному на ранее полученных панорамах.

Путь лунохода проходил по местности, отличавшейся значительной неровностью из-за большого количества кратеров диаметром от 50 до 100 метров.

Сеанс был знаменателен тем, что самоходный аппарат завершил четвертый километр своего путешествия по лунным просторам. Во второй раз из поля зрения телефотометров скрылась посадочная ступень.

Исследование участка, обнаруженного в сеансе 8 февраля, было продолжено 9 февраля. При этом было обнаружено несколько свежих кратеров диаметром до 20 метров.

По заключению селенологов, один из них оказался самым молодым из всех ранее обнаруженных. В связи с этим он был подвергнут тщательному обследованию с помощью телефотометров, прибора «Рифма» (химический состав) и пенетрометра (физико-механические свойства пород). Измерения проводились как в ненарушенном слое (реголите), так и в реголите со снятым поверхностным слоем.

На основании полученных материалов была составлена подробная геолого-морфологическая схема исследованного участка.

Следует заметить, что когда речь идет о кратере сравнительно свежем, или молодом — это значит, что его возраст составляет около 2— 3 миллионов лет. Возраст же пород, слагающих Море Дождей, оценивается примерно в 3 миллиарда лет.

В соответствии с намеченной программой, в перерывах между сеансами связи радиометр и рентгеновский телескоп продолжали обследование небосвода.

К концу сеанса 9 февраля луноход удалился от посадочной платформы на 578 метров. За 8 и 9 февраля он прошел 326 метров.

Программа сеанса связи с луноходом на 10 февраля обсуждалась в оперативной группе очень и очень активно. Такое внимание к предстоящему сеансу объяснялось тем, что именно в этот день на Луне должно было произойти полное солнечное затмение.

Это событие на Луне свершается ежегодно от одного до трех раз. Но один раз в пять лет повторяются годы без солнечных затмений.

Если виновником солнечных затмений на Земле является Луна, то на Луне — Земля. Так как тень Земли на расстоянии 400 000 километров по диаметру превышает 9000 километров, то станет ясно, что, войдя в нее, Луна, имеющая диаметр около трех с половиной тысяч километров, на длительное время (около трех часов) погрузится в условия лунной ночи.

Отличие действительной лунной ночи от «ночи», вызванной затмением, заключается в следующем. При наступлении лунной ночи лунная поверхность и вместе с ней луноход остывают постепенно по мере того, как Солнце скрывается за горизонтом (закат и восход Солнца на Луне длятся около часа). При затмении тень мчится по лунной поверхности со скоростью примерно 4000 километров в час. Практически можно считать, что ночь наступает мгновенно. Приток солнечного тепла прекращается, и вследствие низкой теплопроводности лунных пород температура поверхности Луны в течение часа резко понижается от плюс 130 до минус 100 градусов Цельсия.

С учетом этого тщательнейшим образом был рассмотрен вопрос о температурном режиме лунохода. Казалось бы все очень просто. На время затмения закрыть крышку с солнечной батареей, «переночевать» три часа и продолжить эксперимент.

Но это простое решение было неосуществимо, так как в момент начала затмения луноход находился вне зоны радиовидимости Центра дальней космической связи.

Можно было закрыть крышку заранее, но тогда в течение примерно 10,5 часов (3 часа до затмения и 7 часов после его окончания) самоходный аппарат с закрытой крышкой находился бы под палящими лучами Солнца. А раз закрыта крышка, то радиатор холодного контура находится под толстым слоем экранно-вакуумной изоляции и выполнять свои функции — излучать тепло в пространство — не сможет. Следовательно, луноходу может грозить тепловая смерть.

Поэтому было принято решение оставить крышку, а следовательно, и панель солнечной батареи открытой и провести инженерный эксперимент: проверить, как будут вести себя элементы солнечной батареи в условиях кратковременной лунной ночи, когда температура опустится до -100 градусов Цельсия. Выдержат ли они такое суровое испытание, не разрушатся ли?

Необычным в этом эксперименте было и то, что в лунную ночь луноход попадал в рабочем положении.

Итак, наступило 10 февраля. В 9 часов 40 минут земная тень набежала на Луну. Более трех часов находился самоходный аппарат в условиях лунной ночи, и только через семь с половиной часов после окончания затмения можно было войти в связь и узнать о «самочувствии» систем.

Проведенное испытание показало, что в условиях, аналогичных лунной ночи, в течение трех часов система терморегулирования полностью обеспечила заданный тепловой режим в отсеке лунохода. Солнечная батарея также сохранила полную работоспособность. Наступила пора двигаться вперед.

За 10 и 11 февраля луноход прошел 509 метров. Общий путь, пройденный по Луне, составил 4813 метров.

В период с 12 по 15 февраля в стационарном положении велись научные измерения. Движение из-за высокого положения Солнца над горизонтом не производилось.

За четыре последующих дня с 15 по 18 февраля луноход продвигался в общем направлении на север и прошел 411 метров. При этом были тщательнейшим образом обследованы образования, обнаруженные 11 февраля, ранее в районах лунных морей не встречавшиеся.

Как мы уже знаем, к разновидностям рельефа лунных морей относятся кратеры с валами, камни или россыпи камней, лунки и гряды.

Образование, которое было выявлено (причем размеры его оказались значительно более 500 метров), нельзя назвать кратером. Скорее это своеобразные терассы, которые уступами возвышаются над остальной поверхностью моря.

Луноход совершил подъем на один уступ, затем преодолел второй, и дальнейший путь совершал по сравнительно ровному участку. Можно предположить, что так застывала лава, извергавшаяся из лунных недр на сравнительно ровную поверхность. В результате этого и образовались сложные по профилю складки на лунной поверхности.

Таким образом, с помощью лунохода наше представление о микрорельефе лунных морей расширилось.

Итак, день четвертый подошел к концу. 19 февраля луноход «выбрал» место для очередной «ночевки» и до 6 марта оставался на этом месте.

Как отмечалось в сообщении ТАСС, запланированную программу трехмесячной работы на лунной поверхности «Луноход-1» выполнил полностью.

Создание автоматического самоходного аппарата, впервые в истории исследования Луны с помощью автоматических средств, открыло возможность проведения научных экспериментов не только в месте посадки аппарата, но и на различных удалениях от него. Общий путь, пройденный луноходом за четыре лунных дня, составил 5228 метров.

С помощью лунохода оказалось возможным обследовать обширные районы — за четыре лунных дня была обследована площадь, равная почти 300 000 квадратных метров.

При этом удалось изучить не только физико-химический состав покрова, но и получить большой объем информации о строении лунной поверхности благодаря переданным на Землю телевизионным изображениям.

За четыре лунных дня было выполнено более 200 прямых измерений свойств грунта в его естественном залегании.

Обработка полученных данных показала, что грунт по трассе движения представляет собой мелкозернистый материал, по основным свойствам напоминающий вулканический песок.

Толщина залегания рыхлого слоя составляет 6-8 сантиметров, причем верхний слой толщиной 1-2 сантиметра более рыхлый и обладает слабой несущей способностью. Свойства рыхлого слоя неоднородны. Несущая способность колеблется в широких пределах от 0,2 до 1,1 килограммов на квадратный сантиметр. Верхний слой хорошо уплотняется и при этом его несущие свойства значительно возрастают.

Сопротивление вращательному срезу верхнего слоя грунта также непостоянно и колеблется от 0,02 до 0,09 килограммов на квадратный сантиметр.

В результате расшифровки спектрограмм, полученных с помощью прибора «Рифма», были определены первые сведения об элементах, содержащихся в верхнем слое, отдельных камнях и в ряде случаев у основных пород. Было установлено наличие в породах алюминия, кальция, кремния, железа, магния, титана и других элементов.

Новые данные, полученные с лунохода, подтвердили общее представление о происхождении верхнего слоя (реголита) из основных пород базальтового типа и позволили определить изменения химического состава в зависимости от морфологических особенностей изучаемого участка.

На основании анализа телевизионных изображений местности, телефотометрических панорам и данных телеметрических измерений о крене, дифференте и пройденном пути были составлены подробные топографические карты маршрута и предварительные геолого-морфологические схемы отдельных участков.

По характеру рыхлого поверхностного слоя, по количеству кратеров и камней исследуемый район Моря Дождей близок к ранее изученным морским районам экваториальной зоны Луны (кроме обнаруженных новых образований — террас). Это показывает, что процессы формирования поверхности лунных морей одинаковы.

Получены первые данные о распространенности в Море Дождей кратеров диаметром от одного до 30 метров, которые относятся к различным морфологическим классам. Установлено, что количество свежих малых кратеров с четкими формами рельефа незначительно; преобладают кратеры со сглаженными формами более раннего происхождения.

Это говорит о том, что процесс формирования кратеров идет на Луне крайне медленно и чем «старее» кратер, тем формы его мягче. У большинства кратеров происхождение ударно-взрывное.

Камни со скругленными краями более стары, чем камни с остроконечными формами. Появление основной части камней на поверхности связано с их выбросом из кратера — более мелкие камни находятся на большем удалении от кратера.

На луноходе впервые проведен эксперимент по использованию Луны как базы для изучения отдаленных районов Вселенной с помощью рентгеновского телескопа. Это является новым важным этапом в развитии внеатмосферной астрономии. Наблюдения, проведенные на Луне с помощью рентгеновского телескопа, позволили осуществить длительное накопление сигналов даже от рентгеновских источников с весьма слабым излучением.

Было установлено, что вклад галактического излучения в диффузный фон мал, и что наблюдались дискретные рентгеновские источники, лежащие вне плоскости Галактики. Причем два из этих источников сравнительно сильны.

С помощью радиометров, установленных на луноходе, были получены интересные данные о радиационной обстановке на поверхности Луны, о потоках корпускулярного излучения, в том числе об излучении, вызванном серией вспышек на Солнце, происшедших 11 и 12 декабря 1970 года.

Интересным фактом, подтверждающим низкую радиоактивность лунной поверхности (установленную еще ранее станциями «Луна») и экранирующее свойство тела Луны, является уменьшение примерно в два раза интенсивности галактических космических лучей после посадки станции «Луна-17» на поверхность Луны.

Важно отметить, что данные измерений, полученные с рентгеновского телескопа и радиометра, имеют для науки уникальное значение, так как проводить изучения рентгеновского излучения с Земли вообще невозможно из-за наличия радиационного пояса, магнитосферы, ионосферы и атмосферы, а радиометр, установленный на луноходе, фиксировал потоки космических лучей главным образом в диапазоне энергий, не доступных для исследования с Земли из-за экранирующего действия атмосферы.

В период лунных ночей выполнялись сеансы лазерной локации уголкового отражателя, изготовленного французскими учеными и установленного на луноходе. При этом были получены четкие отраженные сигналы.

Эти эксперименты проводились с целью точного измерения расстояния от Земли до Луны. Кроме того, лазерная локация позволяет также исследовать собственное вращение и либрацию Луны и уточнить положение отдельных образований на лунной поверхности.

Успешное выполнение «Луноходом-1» трехмесячной программы, включающей перелет станции «Луна-17», мягкую посадку в расчетном районе Моря Дождей, сход лунохода с посадочной платформы, пятикилометровый рейд по лунным просторам, проведение комплексных научных исследований подтвердило правильность принятых инженерных решений и высокую надежность всех элементов, систем и конструкции лунохода, а также наземных средств управления и наблюдения.

В результате успешно проведенного эксперимента ученые и инженеры приобрели большой практический опыт по эксплуатации подвижной научной лаборатории на Луне и практические знания, необходимые для создания новых космических автоматических аппаратов.

По истечении трех месяцев работы на Луне все бортовые системы лунохода функционировали нормально. Это дало ученым и инженерам возможность продолжить уникальный эксперимент на Луне.

6 марта 1971 года в пятый раз встречал луноход утро. Медленно, над безжизненным горизонтом поднимался раскаленный диск Солнца.

Бортовой радиокомплекс принял первые команды, посланные с Земли, и начался новый рабочий день лунохода, в результате которого была выполнена широкая дополнительная программа научно-технических экспериментов.

В конце четвертого дня на панорамах впереди по курсу самоходного аппарата была обнаружена возвышенность. Возникло предположение, что это либо вал большого кратера, либо холм. По программе пятого дня намечалось изучение этого лунного образования.

В результате проведенных обследований было установлено, что луноход подошел к кратеру диаметром около 500 метров, а возвышенность, которую наблюдали в конце четвертого дня, является валом этого кратера.

После уточнения программы исследований было принято решение детально обследовать этот кратер.

Луноход направился в объезд кратера по его северо-восточной кромке. Затем по склону кратера самоходный аппарат спустился на его дно. Здесь внутри большого кратера был обнаружен вал второго кратера диаметром около 200 метров.

Луноход пересек полукилометровый кратер по северному внутреннему склону, вышел на его западную границу и углубился в зону выброса лунного грунта на расстояние 150 метров от его кромки. Во второй половине пятого лунного дня обследовались южные склоны большего и меньшего кратеров.

В результате обработки лунных панорам, телевизионных изображений и телеметрической информации было установлено, что диаметр большего кратера составляет 540 (+20) метров, а меньшего — 240 (+10) метров. Склоны большего кратера имеют наибольший уклон, около 15 градусов, а меньшего — около 20 градусов. Вал большего кратера неярко выражен и его высота не превышает 3-4 метров, а у меньшего кратера вал очерчен более четко и его высота составляет 5-6 метров.

В северо-западной части большего кратера был обнаружен сравнительно «молодой» кратер диаметром около 30 метров. Его вал имеет характерное, резко отличимое от более «старых» кратеров очертание и образован из камней размерами 20-40 сантиметров.

Выброс этих камней прослеживался на расстояние до 90 метров от кромки кратера. Не вызывает сомнения, что кратеры такого типа образовались в результате соударения метеорита с лунной поверхностью, и их исследование представляет большой научный интерес для понимания ударно-взрывного механизма их образования.

Следует отметить, что движение лунохода осуществлялось в этот день в крайне неблагоприятных условиях. На пути лунохода возникали одно за другим препятствия в виде большого количества кратеров диаметром от одного до 40 метров и нагромождений камней, которые по топографическим условиям невозможно было обходить, и луноход должен был форсировать их.

При этом приходилось выключать автоматическую защиту лунохода, так как углы крена и дифферента превышали допустимые расчетные значения и достигали 25-30 градусов.

Несмотря на многочисленные остановки, вызванные сложными топографическими условиями местности и проведением научных исследований, в результате чего общее время движения лунохода в течение пятого дня оказалось меньше, чем в любом из предыдущих дней, путь, пройденный самоходным аппаратом, составлял 2004 метра!

Это больше, чем за любой из прошедших дней. Средняя скорость в сеансах движения составляла около 100 метров в час. Это стало возможным благодаря опыту, накопленному экипажем лунохода и группы управления, а также благодаря совместной статистической обработке различных параметров, полученных как с помощью телеметрии, так и с помощью телевизионных и телефотометрических устройств лунохода.

Так, например, при уточнении курса лунохода одновременно рассматривались и анализировались показания фотограмметрических измерений телевизионных изображений Солнца, солнечных теней, местных ориентиров, а также показания датчиков углов поворота остронаправленной антенны и фотоэлектрического датчика Солнца.

В результате этого уменьшилось время, затрачиваемое на движение, и существенно увеличилась протяженность маршрута в каждом сеансе движения, что позволило также увеличить время на проведение научных экспериментов.

В ночь с 12 на 13 марта 1971 года луноход завершил шестой километр своего небывалого в космических исследованиях лунного марафона, в ночь с 18 на 19 марта он начал преодолевать восьмой километр и к концу пятого лунного дня (20 марта) общий пройденный самоходным аппаратом путь составил 7232 метра, а участок обследованной площади Луны более 400 000 квадратных метров!

В результате более активной работы всех систем лунохода в течение пятого лунного дня резко возросло тепловыделение, и для поддержания нормального теплового режима внутри приборного контейнера в работу была впервые включена дополнительная водоиспарительная система охлаждения, которая успешно выдержала испытания.

Во время пятого лунного дня был выполнен широкий круг научных исследований.

В начале дня проводились астрофизические и космофизические исследования, велись наблюдения за солнечной короной и восходом Солнца.

По всей трассе движения систематически велась пенетрация лунного грунта. В местах стоянки, представлявших интерес для геологов, производились исследования химического состава грунта. Причем эти исследования вначале проводились на участке поверхности, освещенном солнечными лучами, а затем после разворота лунохода на затененном корпусом лунохода участке.

В результате этих экспериментов получены ценные данные, позволяющие ученым оценить эффективность характеристического излучения лунного грунта под воздействием солнечных корпускулярных потоков и уточнить отдельные характеристики спектров солнечного и галактического космического излучения.

Панорамные телефотометрические и телевизионные изображения лунной поверхности дали богатый материал селенологам о новом большом лунном образовании — системе двух больших кратеров, — встретившемся на пути лунохода.

Полученная телевизионная и телеметрическая информация позволили определить точные размеры и конфигурацию этих кратеров, профили их склонов, распределение, форму и точные размеры отдельных характерных образований внутри кратеров, а также составить морфологическое описание исследуемого района.

Кроме того, полученные снимки позволили продолжить набор статистического материала о формах и размерах кратеров и камней, встречающихся на лунной поверхности.

В лунный полдень с 14 до 16 марта, когда луноход находился в стационарном положении, велись космофизические исследования и осуществлялся прием телеметрической информации о функционировании бортовых систем.

Закончить исследования этой группы кратеров и осуществить выход из большого кратера в течение пятого лунного дня не удалось. Слишком много интересного для ученых было обнаружено в этом участке лунной поверхности, ограниченной валом пятисотметрового кратера, а лунный день подходил к концу.

На очередную «ночевку» луноход остановился 19 марта. Произведена его ориентировка, восполнен запас электропитания, закрыта крышка. Медленно закатывается Солнце. Наступила пятая ночь лунохода и пошел пятый месяц пребывания его на Луне.

Дополнительная программа исследований пятого лунного дня была полностью выполнена.

Бортовые системы и научная аппаратура лунохода функционировали нормально. Надежности и работоспособности ходовой части лунохода, да и вообще всех его систем можно удивляться. Четыре месяца без профилактических осмотров и ремонтов в тяжелейших условиях нес свою трудовую вахту луноход.

Несмотря на хорошие показатели телеметрической информации о состоянии бортовых систем, полученной с борта лунохода в период пятой ночи, вся группа управления и экипаж с нетерпением ждали наступления очередного шестого и второго сверхпланового лунного дня.

Солнце взошло 6 апреля. Открыта крышка солнечной батареи, восполнен запас электропитания в аккумуляторах, и луноход, послушный воле экипажа, вновь отправился в путь по лунным просторам.

Первая задача — выйти из системы двух больших кратеров и продолжить движение в северо-западном направлении.

В ночь с 8 на 9 апреля было завершено начатое более полутора месяцев назад исследование системы двух больших кратеров. В этом сеансе луноход вышел из двухсотметрового кратера, спустился по северному внешнему склону его вала и вновь поднялся по северному внутреннему склону пятисотметрового кратера. Совершая движение по валу большого кратера, самоходный аппарат вышел на колею, проложенную им еще в пятый лунный день. Выход на старый след позволил еще раз оценить точность навигационной системы лунохода, штурманское искусство экипажа и с высокой точностью определить местоположение аппарата на лунной поверхности.

К концу этого сеанса путь, пройденный луноходом, составил 7770 метров.

Как показал анализ телеметрической информации, радиометр лунохода в период с 7 по 10 апреля зарегистрировал значительно возросшую интенсивность корпускулярных потоков солнечного космического излучения. Так, 7 апреля интенсивность протонов малых энергий почти в тысячу раз превысила уровень фона. Это возрастание интенсивности было вызвано солнечной вспышкой, имевшей место 6 апреля и зарегистрированной наземными обсерваториями.

Продолжая дальнейшее движение, луноход в ночь с 10 на 11 апреля встретил на своем пути новый кратер, который своим необычным видом вызвал огромный интерес ученых-селенологов.

Крутизна внешнего склона кратера, образованного сплошным нагромождением камней и обломков, составляет 30 и более градусов.

Предполье кратера также усеяно большим количеством камней с плотностью их распределения в 80-100 раз большей, чем на исследованных равнинных участках лунных морей. Отдельные камни, встречавшиеся на пути, достигали трех метров.

По оценке селенологов, этот кратер, имеющий размер в несколько десятков метров — самый молодой из всех обнаруженных до настоящего времени.

Было принято решение провести комплексное исследование кратера с использованием всех средств, находящихся на борту лунохода.

Следует отметить, что Луна приготовила для экипажа, операторов и группы управления такой сюрприз, которого никто не ожидал. Каждый метр пути брался буквально с боем, движение осуществлялось, как правило, с выключенной системой безопасности лунохода. Крутые склоны кратера, покрытые россыпью камней самых различных размеров и форм, вторичными кратерами и толстым до 20-30 сантиметров рыхлым слоем грунта, образовывали самые немыслимые и непроходимые лабиринты. Пробуксовка колес на отдельных участках пути достигала 80-90%. В такие условия луноход попал впервые.

Необходимо еще раз отметить высокую надежность ходовой части лунохода, мастерство и выдержку экипажа, которые в этих неимоверно тяжелых условиях, когда почти в каждый момент создавались угрожающие положения, находили правильные решения. Маневрируя среди камней и кратеров, зачастую форсируя препятствия, луноход преодолел внешний склон этого кратера и совершил спуск по внутреннему его склону до места, где угол склона достигал критического для самоходного аппарата значения. Дальше пути не было. Путь, пройденный по склонам кратера до места остановки, составил около ста метров.

Завершив научные исследования и передав серию телевизионных и телефотометрических панорам окружающей местности, автоматический аппарат начал выход из каменных джунглей. Экипаж лунохода с честью справился с этой задачей. 13 апреля он вывел аппарат в межкратерное пространство.

В связи с тем, что маневрирование лунохода проходило в исключительно сложных условиях рельефа, пришлось израсходовать почти все запасы электроэнергии. Поэтому было принято решение: оставшийся период шестого лунного дня посвятить восполнению запасов электроэнергии, необходимых для следующей «ночевки» и проведения комплексных исследований при малых перемещениях лунохода.

За шестой день самоходный аппарат преодолел 1029 метров тяжелого лунного пути. Общий путь, пройденный им с момента движения, составил 8261 метр, при этом удаление лунохода от посадочной платформы составило 1080 метров на северо-запад от места посадки.

20 апреля в месте стоянки лунохода наступила шестая лунная ночь. По данным телеметрической информации, полученной в последнем сеансе связи, бортовые системы лунохода сохраняют нормальную работоспособность, давление в герметичном отсеке 755 миллиметров ртутного столба и температура 28 градусов Цельсия.

Если подвести кратко итоги исследований, выполненных луноходом по дополнительной программе в течение пятого и шестого лунных дней, то можно сказать, что собран значительный объем научной информации о строении крупных кратеров и камней, а также получены данные о характеристиках поверхностного слоя лунного грунта, о возможностях лунохода при исследовании крупных лунных образований со сложной топографической ситуацией и отработана методика проведения подобных исследований.

Более пяти месяцев самоходный аппарат исследовал Луну. Объем научной информации о Луне, полученный в результате этих исследований, в сотни раз превосходит все, что было получено до «Лунохода-1» в предыдущих исследованиях, выполненных с помощью автоматических космических аппаратов.

Ученые всего мира высоко оценили возможности автоматических самоходных аппаратов и аппаратов, возвращаемых после проведения исследований Луны и планет на Землю.

...«Я совершенно убежден, что именно на плечи таких долговременных самоходных автоматических аппаратов как «Луноход-1», ляжет основная тяжесть исследований планет Солнечной системы. Такие аппараты, берущие пробы грунта и выполняющие многие другие операции, открывают перед исследователями уникальные возможности.

Мне кажется, что космические исследования прежде всего важны для выработки сколь-нибудь ясного взгляда на место человека во Вселенной. Они уже расширили наши представления об эволюции Солнечной системы, о том, как и когда она возникла, развивалась, сколько просуществует. Это все уже не отвлеченные, а в известной мере практические проблемы. Поэтому процесс познания, надо полагать, будет в ближайшие годы гигантски нарастать. Сейчас трудно представить, какие революционные последствия может это иметь для будущего человечества...»— так заявил Гарри Мэсси — профессор, председатель Британского национального комитета космических исследований.

Автоматическая станция «Луна-17» и Луноход-1» продемонстрировали наиболее рациональный и экономически выгодный способ решения наиболее сложных задач по исследованию Луны, планет и космического пространства.

В летопись освоения Луны и планет солнечной системы с помощью автоматических средств в 1970 году советская наука и техника вписали еще одну яркую и знаменательную страницу.

Впервые в истории космонавтики:

— автоматическая станция «Луна-16» доставила на Землю лунный грунт;

— автоматическая станция «Венера-7», совершив снижение в атмосфере Венеры, в течение 23 минут передавала научную информацию с поверхности раскаленной планеты;

— автоматическая станция «Луна-17» доставила на поверхность Луны автоматическую самоходную научную лабораторию «Луноход-1», которая, успешно выполнив запланированную трехмесячную программу работ, а также ряд дополнительных программ, в течение нескольких месяцев продолжает дальнейшее исследование Луны.

Эти выдающиеся достижения советской космонавтики являются успехом не только наших ученых, инженеров, техников и рабочих, разработавших, создавших и обеспечивших успешные полеты этих станций и проведение уникальных экспериментов. Это успех всего народа, трудовыми победами встретившего XXIV съезд Коммунистической партии Советского Союза

4 октября 1971 года «Луноход-1» завершил научные и инженерно-технические исследования на Луне.

Среди экспериментов, выполненных луноходом за 6-11-й лунные дни следует отметить:

— измерения характеристик корпускулярного и рентгеновского космических излучений, проведенные во время девятого лунного дня совместно автоматическими межпланетными станциями «Марс-2», «Марс-3» и луноходом. Результаты этих измерений хорошо согласуются между собой;

— измерение расстояния от Земли до Луны, скорости изменения этого расстояния и угловой скорости движения Луны относительно Земли. Эти измерения проводились в течение десятого лунного дня с помощью наземного и бортового радиокомплексов. Результаты используются при изучении орбитального движения Луны и ее вращения вокруг общего центра масс системы Земля — Луна;

— детальное изучение структуры лунной поверхности, выполненное с помощью сплошной маршрутной панорамной съемки в режиме ограниченных перемещений лунохода, проведенных в одиннадцатом лунном дне.

Луноход завершил свой поход по лунным просторам. Прекращение активной работы «Лунохода-1» вызвано естественной выработкой ресурса изотопного источника тепла, что привело во время одиннадцатой лунной ночи к понижению температуры в приборном отсеке ниже расчетных пределов.

Успешным функционированием «Лунохода-1», доказана возможность и рентабельность комплексных научных исследований Луны и планет Солнечной системы с помощью автоматических самоходных научных лабораторий.«Луноход-1» проводил исследования на поверхности Луны с 17 ноября 1970 года по 4 октября 1971 года — в течение 322 дней.

Этот уникальный научный эксперимент проходил в необычных условиях космического вакуума, повышенной радиации, высоких температурных перепадов и сложного, неизведанного лунного рельефа.

Все программы исследований — как основная, трехмесячная, так и дополнительные были полностью выполнены.

Исследования Луны и космического пространства проводились лунным днем и лунной ночью. Ночные сеансы в отличие от дневных проводились только при стационарном положении лунохода. Помимо научных исследований была проведена широкая программа инженерно-конструкторских испытаний.

Одиннадцать раз луноход встречал восход Солнца на Луне. Сто семьдесят один раз выходил он на связь с Землей. Его колеса проложили по Луне колею длиной 10540 метров. По трассе движения физические свойства лунного грунта были определены более чем в 500 точках. 25 раз производился химический анализ пород, слагающих поверхность Луны. Телекамеры лунохода во время движения передали на Землю около 25 000 снимков, а телефотометры — более 200 панорам лунной поверхности.

Благодаря этим экспериментам 500 000 квадратных метров лунной поверхности оказались сфотографированными и 80 000 квадратных метров детально обследованными.

Для обработки и анализа полученных с помощью лунохода научных и инженерно-конструкторских данных потребуется длительное время.

Новые планетоходы отправятся в неизведанные маршруты за тайнами далеких планет. Но первым среди них навсегда останется «Луноход-1». Его первая колея. Его первая панорама. Его первые научные исследования.

Не успели замолкнуть последние сигналы с «Лунохода-1», как с окололунной орбиты понеслись к Земле сигналы автоматической станции «Луна-19», запущенной 28 сентября 1971 года и выведенной на орбиту искусственного спутника Луны 3 октября 1971 года.

Основное назначение новой автоматической станции — проведение научных исследований Луны и окололунного космического пространства с орбиты искусственного спутника Луны.

Трудно переоценить возможности искусственных спутников в изучении небесных тел. Например, с помощью искусственных спутников Земли были открыты ее радиационные пояса, получены прямые данные о составе и свойствах верхней атмосферы околоземного космического пространства; созданы новые космические системы для метеорологических и геодезических исследований.

Спутники открыли совершенно новый этап в изучении и освоении природных ресурсов Земли. В настоящее время даже трудно предста-вить себе, каким бы путем пошло развитие целого ряда направлений в науке если бы не искусственные спутники и информация, получаемые с них.

С помощью лунных спутников можно:

— проводить исследования гравитационного поля Луны и изучение естественной радиоактивности ее поверхностного слоя;

— получать фотографические и фототелевизионные изображения лунной поверхности;

— исследовать особенности окололунного космического пространства.

Уже первые гравитационные исследования поля Луны позволили выявить сильные положительные аномалии сил тяжести (масконы), которые совпадают с кольцевыми лунными морями. Исследование этого явления, которому пока еще нет однозначного объяснения, представляет большой научный интерес.

Впервые исследования радиоактивности лунной поверхности были выполнены на станции «Луна-10» и продолжены на станции «Луна-12» с помощью гамма-спектрометров. Эти исследования имеют важное значение, так как дают возможность определить средний состав лунных пород на больших площадях.

Фототелевизионные и фотографические изображения поверхности, полученные с искусственных спутников Луны, позволяют определить особенности рельефа Луны, а геологическое дешифрирование полученных снимков — определить характер лунных структур и процессы их образования. Так например, было установлено, что процесс образования кратеров с диаметром менее одного километра в основном носит ударно-взрывной характер, что было подтверждено исследованиями, выполненными с помощью «Лунохода-1».

Крупномасштабные фотографии и карты поверхности Луны необходимы также и для выбора места для проведения дальнейших исследований Луны.

Проводя исследования микрометеорных потоков в окололунном пространстве, можно установить характер процессов преобразования лунной поверхности под воздействием микрометеорной бомбардировки. Кроме того, эти исследования необходимы для изучения вопроса безопасности космических полетов.

Исследования магнитного поля в окололунном пространстве позволяют получить сведения о собственном поле Луны, магнитосфере Земли, о межпланетном магнитном поле и о взаимодействии между ними. Результаты этих исследований дают возможность определить глубинное строение лунных недр, характер распределения различных пород по поверхности Луны. Сочетая эти исследования с исследованием магнитных свойств образцов, доставленных на Землю, можно изучать характер изменения магнитного поля Луны и окололунного пространства в ходе геологического развития.

Большой интерес для познания процессов, происходящих в Солнечной системе и за ее пределами, представляют исследования космического излучения в окололунном космическом пространстве. По продуктам реакций, возникшим в результате этого воздействия,

116можно установить, как долго тот или иной обломок пролежал на поверхности и подвергался Действию космических лучей. А это открывает возможность определить возраст лунных кратеров и процессы их преобразования. Уже сейчас установлено, что преобразование лунной поверхности протекает необычно медленно, в несколько тысяч раз медленнее, чем земной.

Как видно из сказанного, работы для спутников Луны непочатый край.

Можно полагать, что исследования, проводимые в окололунном пространстве автоматической станцией «Луна-19», дадут новые сведения, которые позволят ученым продвинуться вперед в познании тайн Луны.

Советские автоматические станции серии «Луна», «Луноход-1», американские космические аппараты «Сервейер» и пилотируемые корабли «Аполлон» позволили получить достаточно подробные сведения о поверхностном слое лунных морей. Но какие породы слагают лунные материки, площадь которых составляет четыре пятых лунной поверхности? Этот вопрос представляет огромный интерес для ученых, так как, зная состав пород, слагающих лунные материки, можно ответить на один из основных вопросов науки о Луне — сплошная ли у нее базальтовая кора, как у Земли, или она претерпела частичные плавления, и лава вышла на поверхность только в районах лунных морей. Если верно второе предположение, то можно ожидать, что основная часть поверхности Луны должна быть образована первичным, недифференцированным веществом, по своему составу аналогичным каменным метеоритам.

По-видимому, в начальный период своего существования Луна, как и Земля, разогрелась за счет тепла, выделявшегося при распаде радиоактивных элементов. В результате этого расплавилась и вышла на поверхность наиболее легкоплавкая фракция. Быстро остывая, она и образовала лунную кору. При этом произошла дифференциация вещества по вертикали: наиболее тяжелые фракции железотитановых окислов оказались на дне лавовых озер, а выше них расположились многокилометровые слои разных минералов меньшей плотности.

Возможно этим и объясняется тайна «масконов» и необычные сейсмопроводящие свойства Луны. Очевидно, что на эти процессы существенное влияние оказали малые размеры Луны и отсутствие у нее атмосферы.

Отсутствие на Луне воздуха способствовало и тому, что ее поверхность после тектонических процессов, протекавших сотни миллионов, а возможно и миллиарды лет назад, осталась практически неизменной. А это позволяет оценить геологическую историю Земли, так как следов подобных процессов на нашей планете практически не осталось — они скрыты под толщей осадочных пород. Вот почему районом посадки второго лунного геолога — автоматической станции «Луна-20» — был выбран материковый горный участок местности, находящийся между Морем Изобилия и Морем Кризисов. Автоматическая станция «Луна-20» стартовала к Луне 14 февраля 1972 года. После 105-часового пути по знакомой космической трассе станция приблизилась к Луне и во время сеанса торможения была переведена на селеноцентрическую орбиту. Мягкая посадка аппарата в горный район Луны — задача исключительно сложная. Однако автоматические устройства «Луны-20» решили ее успешно. Четко и надежно работали радиовысотомеры больших и малых высот, доплеровские измерители скорости, системы управления, ориентации и стабилизации, двигательная установка, радиокомплекс и другие системы станции. 21 февраля, повинуясь командам Земли, «Луна-20» сошла с орбиты и в 22 часа 19 минут по московскому времени мягко прилунилась в заданном районе. Бортовые телефотометры передали на Землю панораму места посадки и позволили операторам выбрать участок для взятия грунта.

По командам с Земли было приведено в действие грунтозаборное устройство. Порода в месте взятия грунта оказалась неподатливой: три раза за время работы буровой установки срабатывала токозащита. Но, наконец, все волнения, связанные с взятием и упаковкой грунта в капсулу возвращаемого аппарата, закончены.

Сработало пироустройство. Крышка люка захлопнулась и загерметизировала капсулу. Отведено буровое устройство. По командной радиолинии в блок памяти системы управления заложена программа старта с Луны. Закончена подготовка к старту. Осталось только подождать, пока Луна и Земля займут определенное положение в космическом пространстве. В соответствии с расчетами баллистиков, 23 февраля в 1 час 58 минут с посадочной платформы станции «Луна-20» к Земле стартовала ракета с возвращаемым аппаратом на борту. В герметичном отсеке находился «кусочек» лунного материка. Телеметрическая информация свидетельствовала, что вертикальный старт прошел успешно. Двигательная установка проработала расчетное время и сообщила ракете скорость, необходимую для преодоления лунного притяжения и равную 2,7 метра в секунду.

Ракета покинула зону, где преобладает тяготение Луны, и войдя в зону притяжения Земли, ускорила полет. 25 февраля при подлете к нашей планете возвращаемый аппарат отделился от ракеты. Подобно метеориту, он вошел со второй космической скоростью в атмосферу, затормозился в ее плотных слоях и на парашюте мягко опустился в расчетном районе в 22 часа 19 минут по московскому времени.

Космический марафон успешно завершен. Тяжелую задачу пришлось решить службе поиска. Глубокой ночью, в метель и мороз, при сплошной многоярусной облачности предстояло найти возвращаемый аппарат станции «Лу-на-20». Однако еще при входе в атмосферу Земли наземные средства слежения зафиксировали аппарат, самолетные радиосредства следили за его снижением, а с вертолета было установлено точное место посадки.

Еще одно воздушное путешествие, и капсула с грунтом Луны в приемной лаборатории одного из институтов Академии Наук СССР.

Вот оно вещество лунного материка. Как отличается оно по внешнему виду от реголита лунных морей. Операторы с трудом извлекли его из бура, настолько велики силы внутреннего сцепления. Оно серебристо-серое с включением отдельных крупных частиц того же цвета размером 4-5 миллиметров. Может быть поэтому лунные материки и кажутся с Земли более светлыми, чем лунные моря?

Лунный грунт, доставленный станцией «Луна-20», в распоряжении ученых. Появилась возможность ответить на вопрос, что представляют собой лунные горы, из чего они состоят. Вероятно, будут раскрыты новые тайны нашей ближайшей космической спутницы — Луны!