Pirmasis Mėnulio kiberis: Luna-16. UFO Page. Lithuanian

1970 m. rugsėjo 12-24 d. „Luna-16” nusileido Mėnulyje, paėmė grunto pavyzdžių ir parvežė į Žemę. Jos svoris nusileidžiant Mėnulyje buvo 1880 kg.

Nusileidimo pakopa, esanti savarankišku raketiniu bloku, buvo skirta daugeliui dinaminių operacijų. Jos pagrindiniu varikliu buvo koreguojama priskridimo trajektorija, stabdymas pereinant į orbitą aplink Mėnulį, manevrai orbitoje, stabdymas leidžiantis į Mėnulį. Minkšto nusileidimo užtikrinimui buvo panaudoti du papildomi mažos traukos reaktyviniai varikliai.

Prietaisų skyriuose buvo skaičiavimo ir giroskopiniai valdymo bei stabilizacijos sistemų prietaisai, orientacijos elektroninė aparatūra, radijo siųstuvai ir imtuvai, veikiantys keliais bangų ilgiais. Ten buvo ir programinis-laiko atskaitos prietaisas, automatiškai valdantis visas stoties sistemas ir agregatus, elektros šaltiniai, termoreguliavimo sistemos elementai, autonominės aukščio ir greičio matavimo radijo priemonės nusileidimui ant paviršiaus, radiacijos matavimo (skrendant virš paviršiaus ir paviršiuje) aparatūra.

Apatinėje pakopos dalyje buvo amortizacinės atramos, o viršutinėje – autonominė raketa „Mėnulis-Žemė“ su visomis tam reikiamomis sistemomis: skysto kuro variklis, degalų bakais ir prietaisų skyrius su raketos valdymo aparatūra, radijo kompleksu ir energijos šaltiniais. Taip pat prietaisų skyriuje buvo rutulio formos grįžimo modulis, susidedantis iš prietaisų ir parašiutų skyrių bei hermetinio skyriaus Mėnulio gruntui. Prietaisų skyriuje buvo radijo-pelengaciniai siųstuvai, kad padėtų jį surasti, cheminiai akumuliatoriai, automatikos priemonės ir borto programinis įrenginys, parašiutų sistemos įjungimui. Parašiutų skyriuje buvo sulankstyti parašiutai, 4-ios lanksčios pelengatorių antenos, du elastingi dujų balionai, užtikrinantys tinkamą aparato padėtį po nusileidimo. Hermetiškame skyriuje buvo cilindrinis konteineris Mėnulio grunto pavyzdžiams. Vienoje konteinerio pusėje buvo priėmimo anga, uždaroma, įdėjus pavyzdžių kapsulę, hermetine plokštele.

1970 m. rugsėjo 12 d. stotis išvesta į Žemės orbitą galingesne raketa nei naudotomis „Luna-9“ ir „Luna-13”. Po 70 min. po starto buvo įjungtas paskutinės pakopos variklis, suteikęs papildomą greitį. Dėl tikslaus išvedimo į numatytą trajektoriją viena iš dviejų suplanuotų korekcijų nebuvo atliekama.

Po 4 parų pasiektas Mėnulis ir pereita į orbitą apie į 110 km aukštyje. Ji buvo pakoreguota optimalesniam nusileidimui numatytoje vietoje. Tam per 3 paras buvo atlikti 2 manevrai.

Rugsėjo 20 d. prasidėjo pasirengimas nusileidimui. Po eilės pasisukimų ir orientacijos operacijų. 41-ame apsisukime įjungtas nusileidimo pakopos variklis. Specialus skaičiavimo prietaisas, lygindamas faktinį aukštį su programiniu, pagal skirtumą nustatydavo aparato pasukimo kampą. 20 m aukštyje, kai greitis sumažėjo iki 2,5 m/sek., pagrindinis variklis buvo išjungtas ir tolimesnis nusileidimas vyko veikiant mažos traukos varikliams. Susilietimo su Mėnulio paviršiumi momentu greitis praktiškai buvo lygus nuliui.

Stotis nusileido Gausybės jūroje netoli numatytos aikštelės centro (0^o 41' pietų platuma ir 56^o 18' rytų ilgumos) – neapšviestoje Mėnulio pusėje, t. y. paskutinis nusileidimo etapas vyko Mėnulio nakties sąlygomis.

Ankstesnės Mėnulio stotys atlikdavo „tiesų nusileidimą“, t. y. tiesiai iš atskridimo trajektorijos. Tad jų judėjimas nesutapo su kryptimi į Žemę ir skyrėsi maždaug 60^o. Todėl „Luna-9“ ir „Luna-13” galimas nusileidimo centras buvo Audrų jūroje 60^o vakarų ilgumoje. Iš ten jos balistine, skrydžio metu nekoreguojama trajektorija Žemės negalėtų pasiekti.

Iškart, nusileidus „Luna-16“, Žemę pasiekė pranešimas: „Yra Mėnulio kontaktas!“ Netrukus buvo įjungtas radijo kompleksas. Duomenų analizė parodė normalią visų sistemų būklę. Nustatyta aparato padėtis – buvo galima paimti grunto pavyzdžius.

Luna-16 (E-8-5 serija) - tarybinė automatinė stotis Mėnulio tyrimams, pirmąkart automatiniu būdu į Žemę atgabenusi 101 g grunto iš kito dangaus kūno pavyzdžių. Startavo 1970 m. rugsėjo 12 d. iš Baikonūro; nusileido 1970 m. rugsėjo 24 d. Kazachstane. Svėrė 5600 kg, jo ilgis siekė 3,1 m, skersmuo – 3,3 m (įskaitant tūpimo kojeles). Nusileido Mėnulio Derlingumo jūroje; pragręžė gruntą iki 35 cm ir paėmė uolienų mėginį. Pakilo palikusi Mėnulyje pakopą tebetęsiančią temperatūros bei radiacijos duomenų perdavimus. Be to, aparatas atsiuntė ryškių geros kokybės televizijos nuotraukų.
Pavyzdžio 0.4825 g iš 27 cm gylio 1977 m. buvo nusiųsta į Didžiąją Britaniją. Talpa su keliomis „Luna-16“ atgabento grunto kruopelytėmis (0,2 g) buvo padovanota S. Koroliovo antrajai žmonai Ninai (1920-99) kaip padėka už jo vyro nuopelnus kosmonautikai. Vėliau šis pavyzdys 1993 m. buvo pateiktas pardavimui „Sorbis“ aukcione ir perparduotas 2018 m. už 855 tūkst. dolerių.

Duota komanda. Po pusantros sekundės stoties automatas nežymiai virptelėjo – atsirakino spyna, skrydžio metu prilaikiusi grunto paėmimo įrenginį ir strypas su gręžimo aparatu užėmė vertikalią padėtį. Įsijungė telefotometrų kameros. Žemėje išvydo Mėnulio paviršių gręžimo vietoje. Tada, įjungus antrąjį prievadą, strypas pasuktas 180^o, kad gręžtuvas būtų nukreiptas į paviršių. Strypas nusileido ir grąžtas palietė paviršių.

Gręžimas vykdytas specialiu gręžimo sviediniu – tuščiaviduriu cilindru su dantukais. Sukamaisiais ir slenkamaisiais judesiais grąžtas niro į gruntą, greitis, gylis ir pastangos buvo registruojamos. Per 6 min. 14 sek. išnaudota visa darbinė eiga – 350 mm. Gręžimo greitis nebuvo pastovus – per pirmąją minutę įsirausta 95 mm, o per kitas – po 50-60 mm.

Užsipildžius pavyzdžiais, gręžimo įrenginio elektrinis variklis buvo išjungtas. Prasidėjo gręžimo sviedinio iškėlimas ir perkėlimas į gręžimo staklių vidų. Strypas vėl pasuktas 180^o kampu ir grunto kapsulė atsidūrė priešais grįžimo modulio hermetinį skyrių. Vėl komanda iš Žemės, ir vos per 100 g sverianti ampulė atsidūrė konteineryje. Tada gręžimo įrenginys buvo atjungtas, o konteineris hermetiškai uždarytas.

Tada duota komanda atskirti strypą. Jis nusileido žemyn ir įsirėmė į gruntą. Imta ruoštis startui iš Mėnulio. Į raketą buvo perduotas raketos greitis pakilimo metu bei kiti parametrai. Kilimo kryptis nustatoma giroskopais ir išlieka pastovi visą variklių veikimo laiką.

Panaudodama nusileidimo pakopą kaip starto platformą, raketa startavo 1970 m. rugsėjo 21 d. 10:43 Maskvos laiku. Žemė buvo maždaug 56^o kampu Mėnulio vertikalei. Įgreitinęs raketą iki 2708 m/sek greičio, variklis išsijungė ir ji toliau nuskrido balistine trajektorija. Pagal skrydžio parametrus patikslintos nusileidimo aparato koordinatės.

Priartėjus prie Žemės nusileidimo aparatas atskirtas nuo raketos prietaisų skyriaus ir maždaug po 3 val. Įskriejo į atmosferą. Prieš tai jis pasisuko labiau nuo temperatūros apsaugota puse. Specialus prietaisas išlaikė tokią jo padėtį. Temperatūra o priekyje siekė kelis tūkstančius laipsnių, modulį supo ugnies lavina. Tačiau speciali šilumos izoliacija saugojo jo vidų. Maksimali perkrova siekė 350 g; milžiniškas slėgis spaudė apvalkalą.

Maždaug 14,5 km aukštyje suveikė perkrovų daviklis – atsiskyrė parašiutų konteinerio dangtelis. Išsiskleidė stabdymo parašiutas, modulį krestelėjo, jo greitis kiek sumažėjo (300 m/sek). Po 3,5 km stabdymo parašiutas atsiskyrė ir išsiskleidė pagrindinio parašiuto oranžinis kupolas.

Aparatas atgijo, pasiuntė radijo signalą. Jo nusileidimą stebėjo lėktuvai ir malūnsparniai. Išsiskleidus pagrindiniam parašiutui, atsilaisvinusi vietą užpildė vandeniui nepralaidus pripučiamas elastinis balionas – aparatas galėjo leistis tiek ant sausumos, tiek ant vandens. Po kiek laiko apsvilintas karščio modulis pasiekė Žemės paviršių tame pat rajone, iš kurio prieš 20 dienų prasidėjo jo skrydis. Paieškos tarnyba greitai jį surado. Specialioje Mokslų akademijos laboratorijoje, po išankstinės sterilizacijos, konteinerį su Mėnulio gruntu perkėlė į priėmimo kamerą, kad gruntas būtų išimtas steriliomis sąlygomis. Įtvirtinus konteinerį, kamera išhermetino ir joje sukūrė vakuumą, o tada užpildė labai švariomis inertinėmis dujomis. Mėnulio grunto analizė

Atidarius konteinerį ir iš jo išėmus gręžimo sviedinį, Mėnulio uolienas išdėliojo ant lovelio, išlaikant jo pasiskirstymą pagal gylį. Jas apžiūrėjo ir fotografavo pro kameros iliuminatorius. Fotografavimo patogumai uolienos buvo pakeliamos prie iliuminatorių. Toje pačioje priėmimo kameroje gruntas buvo surūšiuotas ir pasvertas. Tada jį suskirstė ir supakavo į antrinius hermetinius konteinerius, kad išsiuntinėtų į kitas laboratorijas detaliam ištyrimui.

Pirminis mėginys pagrindinėje masėje buvo purios sandaros ir buvo sudarytas iš smulkių grūdiškų mineralinių dalelių. Jame pasitaikė inkliuzų, turinčių „žemišką išvaizdą“: labai šviežios išvaizdos bazalto nuolaužų, kurių kieki didėjo sulig gyliu. Tyrimai parodė, kad šiluminis Mėnulio grunto imlumas atitinka Žemės uolienas, o šiluminis jo laidumas kiek mažesnis nei geriausių šilumą izoliuojančių medžiagų Žemėje.

Pagal cheminę sudėtį tai bazaltinio tipo kalnų uoliena. Dar 1966 m. „Luna-10” duomenys rodė bazaltinį Mėnulio uolienų pobūdį. Atvežti pavyzdžiai artimi „Apolono-12” iš Audrų jūros atvežtais pavyzdžiais (už 2500 km). Tad galima manyti, kad Mėnulio „jūros“ sudarytos iš vienodo tipo bazaltinių uolienų ir skiriasi tik kai kurių cheminių elementų kiekiu. Ir jos artimos Žemės bazaltams.

Luna-13 – paruošiamasis nusileidimas

„Luna-9“ eksperimentą pratęsė „Luna-13”, pakilusi 1966 m. gruodžio 21 d., o gruodžio 24 d. nusileidusi Mėnulio Audrų vandenyne priešrytinėje pusėje, viename iš įdomiausių rajonų su gana lygiu paviršiumi – tarp Krafto ir Seleuko kraterių, į pietryčius nuo Seleuko kraterio – apie 300 km nuo „Luna-9“ nusileidimo vietos.

Luna-13 Mėnulyje Nusileidimas į Mėnulį buvo toks pat kaip „Luna-9“, tačiau „Luna-13“ turėjo mechanizmą prietaisų išnešimui, kuris skrydžio metu buvo sulankstytas. Dvi pusmetrinės rankos ant Mėnulio paviršiaus nuleido gruntametrį-penetrometrą ir radiacinį tankio matuoklį.

Penetrometras – vienas labiausiai statybose naudojamų prietaisų, kuriuo nustato medžiagų konsistenciją arba tvirtumą. Įtaisas nesudėtingas – kažkiek laiko duriama plieninė adata ir pagal jo pranikimo gylį sprendžia apie medžiagos standumą. Tik čia adatą pakeitė titano kūgis, o spaudimą sukelia reaktyvinė trauka. Mažytis parako įtaisas smeigė kūgį į paviršių 100 kartų Mėnulio trauką viršijančia jėga. Ant jo korpuso įtaisė potenciometrą, o gruntometrį sujungė su judančia prietaiso dalimi. Kūgio judėjimas sukeldavo elektros impulsą, perduodamą į Žemę.

Tankomatyje buvo radiacinio spinduliavimo šaltinis ir radioaktyvių dalelių skaitliukai. Dalį spinduliavimo sugerdavo gruntas, o dalis po daugkartinio išsisklaidymo grįždavo ir buvo registruojama. Jų kiekis buvo nustatomas griežtai priklausomai nuo grunto tankio.

Gruodžio 25 d. 15:15 Maskvos laiku pagal komandą iš Žemės imta perdavinėti Mėnulio paviršiaus panoramą. Kartu su televiziniu vaizdu keliavo ir daviklių duomenys apie sistemų ir aparatūros darbą.

Iš gautų duomenų mokslininkai padarė išvadą, kad nusileidimo vietoje gruntas yra grūdėtas su tūriniu 0,8 g/cm³ tankiu, sudarytas iš porėtos medžiagos granulių, kurios tarpusavyje silpnai sukibusios. Nustatytas vidinės trinties kampas – 32^o, sukibimas – apie 5 g/³, o sluoksnio storis matavimo vietoje – ne mažiau 5 cm. , o grunto mechaninės savybės 20-30 cm gylyje artimos vidutinio tankio Žemės gruntui. Taigi, Mėnulio uolienos artimos Žemės bazaltams su mažu radioaktyvių elementų kiekiu. Tie duomenys panaudoti projektuojant mėnuleigį.