«Луна-16». Американцы такое не смогли

Казахстан. Степь. Ветер чуть заметно качает сухой ковыль. В небе видна небольшая сферическая капсула, которая спускается на парашюте. Обычная ситуация для окрестностей космодрома Байконур. Местные жители давно привыкли к подобным вещам, и даже не прекращают пить свой странный чай, разговаривая о приготовлениях к предстоящей зиме.

Все эти люди не знают, что всего несколько минут назад капсула проходила через верхние слои земной атмосферы с огромной скоростью – 11 км/с. И что она прилетела с Луны.

Благодаря траектории, по которой она двигалась, капсула быстро замедлилась, испытав перегрузку в 300 g, которая могла бы раздавить как таракана тапком любого человека. Но к счастью, людей внутри капсулы не было. В ней находились 105 граммов лунной пыли и лунных же камней.

24 сентября 1970 года в 06:26 МСК капсула с очень ценным грузом упала на землю примерно в 80 километрах к юго-востоку от города Джезказган.

Эта капсула являлась частью АМС Е-8-5 №406, более известной миру как «Луна-16».

Это не первые лунные образцы, доставленные на Землю. Экипажи КК «Аполлон-11» и «Аполлон-12» «привезли» на Землю большое количество лунных камней и реголита. Однако это был первый случай, когда подобное проделала автоматическая станция.

И это было ой как непросто. Советским инженерам потребовалось шесть попыток, чтобы добиться полученного результата. Пять предыдущих полётов АМС типа Е-8-5 закончились неудачей. Четыре — из-за отказов ракеты-носителя «Протон-К» во время старта.

Только «Луна-15» (Е-8-5 № 401) достигла нашего единственного естественного космического спутника (что любопытно, почти в то же время, когда Армстронг и Олдрин гуляли по Луне), однако мягкую посадку ей совершить не удалось. АМС разбилась о поверхность Луны.

СССР непременно нужен был какой-то прорыв. План экспедиции и задача АМС «Луна-16» как ничто лучше подходили для этого. Программы пилотируемого полёта на Луну у СССР официально не существовало, и СССР настойчиво отрицал своё намерение исследовать Луну с помощью людей. Его представители утверждали, что Советский Союз не хочет рисковать жизнями людей, и будет исследовать Луну более дешёвыми и простыми автоматическими космическими аппаратами.

Чтобы поддержать эту конкретную «теорию заговора», Советскому Союзу необходимо было реализовать две космические лунные программы: Е-8 и Е-8-5.

Е-8 станет знаменитым «Луноходом», а по программе Е-8-5 на Землю будут доставляться образцы лунного грунта.

Программа доставки образцов с Луны Е-8-5 была официально одобрена MOM (Министерством общего машиностроения) 23 января 1968 года.

АМС серии Е-8-5 получились невероятно большими. Они имели массу 5880 кг (5667 кг «Луна-16») при запуске, и 1880 кг на поверхности Луны. Это было на пределе возможностей ракеты «Протон-К».

Каждая АМС серии Е-8-5 состояла из посадочной ступени, ракеты «Луна-Земля», которая стартовала с посадочной ступени после выполнения всех запланированных работ и возвращаемого аппарата, находящегося в ракете, стартующей с Луны, в котором размещался, в том числе контейнер с образцами лунного грунта.

Взлётная ступень АМС «Луна-16». Представление художника. Из открытых источников.

Посадочная ступень была очень похожа на таковую у «Лунохода», хотя, что логично, не имела аппарелей для спуска последнего ввиду отсутствия последнего, но при этом имела две камеры и фонари для освещения лунной поверхности в ночное время.

Бур, которым была оборудована посадочная ступень, имел массу 13,6 кг. Он мог работать в ударном или вращательном режиме, и имел несколько скоростей, что позволяло собирать образцы непосредственно из камня или реголита.

При скорости 500 оборотов в минуту на заполнение образцами 38-сантиметрового контейнера в итоге ушло полчаса.

«Луна-16» успешно стартовала с космодрома Байконур 12 сентября 1970 года, и через пять суток достигла спутника Земли. После двух орбитальных коррекций АМС 20 сентября приземлилась в Море Изобилия.

Любопытно, что спуск произошёл в лунную ночь (через шестьдесят часов после захода Солнца), и фотографий местных видов сделать не удалось, поскольку освещение прожекторов было недостаточно мощным (или они вышли из строя, это до сих пор не установлено).

Предполагалось, что АМС «Луна-16» должна будет проработать на поверхности Луны всего около суток, поэтому совсем не обязательно было, чтобы спуск происходил днём (в качестве системы наведения при высадке на Луну использовалась только радиолокационная станция).

Редкое изображение взлётной ступени АМС «Луна-16» в «одежде» из термоодеяла, в которую она была «закутана» во время полета (Роскосмос).

Через час пребывания на поверхности был развёрнут бур, оснащенный специльной штангой, и за семь минут он достиг глубины 35 сантиметров, но при этом наткнулся на камень, помешавший продолжить бурение. Затем образцы были перенесены с помошью штанги в капсулу, находящуюся на самом верху конструкции взлётной ступени, и через 26 часов 25 минут, в 10:43 МСК 21 сентября 1970 года она стартовала к Земле.

Трое суток спустя, когда АМС находилась на расстоянии 48 000 километров от Земли, возвращаемый аппарат отделился от ракеты, и последний отрезок пути к атмосфере Земли прошёл в одиночку.

Путешествие от Луны до Земли заняло 84 часа.

После посадки возвращаемый аппарат был перевезён из Казахстана на завод № 104 НПО Лавочкина, где его вскрыли в соответствии со специальным протоколом.

Схема полёта АМС «Луна-16». (Роскосмос).

Контейнер с образцами извлекли с помощью дрели, проделав отверстие в теплозащитном экране. Только после открытия контейнера удалось установить, что экспедиция достигла своей цели, и что внутри контейнера действительно находятся лунные образцы.

105 граммов лунных камней и пыли, которые привезла на Землю АМС «Луна-16», были тщательно проанализированы, как и образцы с двух её родственных АМС, в Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского в Москве. Для этого в институте была создана специальная бронекамера, герметизированная гелием.

Три грамма образцов «Луны-16» были переданы в США по соглашению, по которому НАСА передавало Советскому Союзу три грамма образцов, доставленных на Землю в ходе выполнения полёта КК «Аполлон-11», и ещё три грамма – от «Аполлон-12».

Всего по программе Е-8-5 было запущено одиннадцать АМС, но доставить образцы на Землю удалось только трём из них: «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24».

Соединённые Штаты Америки никогда даже не пытались повторить подвиг советских инженеров.