Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.space-ru.com/category/russian-space-probes/page/8/
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Apr 10 01:28:57 2016
Кодировка: UTF-8

Поисковые слова: вторая космическая скорость
Russian space program » Space probes

Space probes


?Луна-11? - второй ИСЛ; запущен 24.8.1966 года. Масса КА 1640 кг. 27.8.1966 года КА вышел на окололунную орбиту с параметрами: периселений 160 км, апоселений 1200 км, наклонение 27њ, период обращения 2 ч 58 мин. За 38 суток активного существования проведено 137 сеансов связи и совершено 277 витков вокруг Луны. Научная аппаратура позволила продолжить исследования, начатые КА ?Луна-10?.

Общее описание автоматической межпланетной станции “Луна”љ

3 апреля 1966 года впервые в истории космонавтики на селеноцентрическую (окололунную) орбиту была выведена автоматическая станция ?Луна-10?, которая стала первым искусственным спутником Луны.
На начальном этапе и до подлета к Луне движение АМС ?Луна-10? принципиально ничем не отличались от движения ?Луны-9?љи других станций, на которых отрабатывалась мягкая посадка. Сперва ?Луна-10? была выведена на орбиту искусственного спутника Земли. С помощью разгонного блока скорость станции была доведена до 10,9 км/с. При такой начальной скорости продолжительность полета до Луны должна была составлять несколько меньше трех с половиной суток.
Для попадания ?Луны-10? в заданную точку окололунного пространства была произведена коррекция траектории, после чего станция вошла в сферу действия Луны, то есть в ту область космического пространства, в которой Луна своим притяжением способна существенно влиять на полет станции. Радиус этой сферы около 66 тыс. км.
Законы небесной механики говорят о том, что космический аппарат, вошедший в сферу действия Луны, должен либо упасть на Луну, либо покинуть эту сферу и навсегда удалиться в межпланетное пространство. Короче говоря, без вмешательства дополнительной силы никакое тело не может стать спутником Луны. Точно так же обстояло дело и с ?Луной-10?. Чтобы превратить станцию в искусственный спутник Луны, надо было уменьшить скорость ее движения. Лишь тогда, когда скорость станции станет меньше значения второй космической скорости на заданном расстоянии от Луны, последняя сможет удержать станцию около себя на орбите. Эту задачу можно было решить с помощью тормозного двигателя.
Разумеется, во время торможения сопло реактивного двигателя должно быть обращено строго вперед. Тогда тормозной импульс будет направлен против движения станции, что и обеспечит желаемый результат. Поэтому на заключительном этапе полета (в 800 км от Луны) станция была предварительно нужным образом сориентирована.
Продолжая двигаться по пролетной траектории, ?Луна-10? достигла расчетной точки, удаленной от поверхности Луны на 1000 км. В момент прохождения через эту точку скорость станции составляла 2,1 км/с, а после работы тормозной двигательной установки была снижена до 1,25 км/с. Такое уменьшение скорости обеспечило переход станции под действием притяжения Луны с пролетной траектории на селеноцентрическую орбиту. Через 20 секунд после выключения двигательной установки собственно автоматическая лунная станция ? ?Луна-10? - отделилась от двигательной установки и отсеков системы управления и превратилась в искусственный спутник Луны (ИСЛ).
Первый ИСЛ представлял собой герметический контейнер весом 245 кг. Оборудование спутника и источники питания были расположены внутри корпуса. Снаружи на корпусе находились только антенные устройства и некоторые научные приборы, как, например, магнитометр, ?ловушки? метеорных частиц, блок тепловых датчиков и другое.
Первоначальная эллиптическая орбита спутника имела такие параметры:
- наибольшее расстояние от поверхности Луны ? 1017 км;
- наименьшее ? 350 км;
- период обращения вокруг Луны ? 2 часа 58 минут 15 секунд;
- угол наклона орбиты спутника к плоскости лунного экватора - 71њ 54?
Создание таких спутников является необходимым этапом в освоении ближайшего к нам небесного тела. Если с помощью автоматических лунных станций (АЛС), совершающих посадку на Луну, детально изучаются небольшие участки ее поверхности, то с помощью ИСЛ можно вести детальные глобальные исследования Луны и окололунного пространства.
Какие же научные задания выполняла ?Луна-10?. Одно из важнейших состояло в исследовании гравитационного поля Луны. Движение ИСЛ определяется в основном силой лунного притяжения, а Земля и Солнце его возмущают. Но еще большее возмущение спутник испытывает со стороны самой Луны. Если бы Луна была идеальным шаром с однородным распределением вещества, то она не оказывала бы на спутник никакого возмущающего воздействия. Но Луна ? не шар, и массы в ее недрах распределены далеко не равномерно. В конечном счете все это сказывается на движении спутника: медленно изменяется форма орбиты спутника, ее размеры и положение в пространстве. В результате этих изменений спутник должен упасть на Луну.
Анализируя характер движения первого ИСЛ, советские ученые установили несимметричность поля тяготения Луны. Действие его заметно усиливается в средней меридиональной зоне обратной стороны. Это объясняется тем, что там имеется вытянутость, благодаря которой Луна приобрела грушевидную форму. Данное открытие не только расширило наши представления о фигуре Луны, но и вызвало большой интерес к нему со стороны ученых-космогонистов, занимающихся проблемами происхождения и развития небесных тел.
К числу задач, которые можно успешно решить только с помощью ИСЛ, относится задача уточнения массы небесного тела. Чем точнее мы определим из наблюдений период обращения спутника вокруг Луны, тем точнее сможем вычислить отношение массы Луны к массе Земли. Благодаря изучению движения первого ИСЛ это отношение было принято равным 1/81,3.
С помощью первого ИСЛ около двух месяцев изучались физические свойства окололунного пространства и, в частности, определялась напряженность магнитного поля Луны. Для этого на спутнике был установлен высокочувствительный магнитометр.
Измерения показали наличие у Луны очень слабого магнитного поля, напряженность которого примерно в тысячу раз меньше напряженности магнитного поля Земли. В отличие от земного дипольного (двухполюсного), оно оказалось однородным.
Как известно, солнечный ветер (поток заряженных частиц, непрерывно испускаемых Солнцем) ?сдувает? земную магнитосферу в сторону противоположную Солнцу, так что у Земли образуется магнитный шлейф. Он тянется на сотни тысяч километров, простираясь за орбиту Луны, а поэтому в периоды полнолуний может воздействовать на окрестности нашего спутника.
?Луна-10? установила, что такое воздействие действительно происходит, когда Луна в полнолуние попадает на линию Земля-Солнце. Следовательно, физика окололунного пространства лишь частично обусловлена самой Луной. Основное влияние на характеристики окрестностей Луны оказывают излучения Солнца, космические лучи и периодически магнитный шлейф Земли. Поскольку у Луны нет существенного магнитного поля, вокруг нее нет и не может быть пояса радиации.
На обшивке ИСЛ ?Луна-10? находились специальные датчики, чувствительные к ударам метеорных частиц. Изучение микрометеорной обстановки показало, что в окрестностях Луны плотность твердого метеорного вещества более чем в 100 раз превышает среднюю для межпланетного пространства. Исходя из длительности эксперимента, можно утверждать, что обнаруженное сгущение представляет собой метеорный рой, непосредственно связанный с Луной силами тяготения, то есть это сгущение местного характера.
Особый интерес представляло измерение с помощью первого ИСЛ радиоактивности лунных пород. Обнаружив собственную радиоактивность, или так называемое гамма-излучение Луны, можно было по концентрации радиоактивных элементов установить тип горной породы и ее химический состав. Кроме того, изучая гамма-излучение, мы получаем сведения о радиационной обстановке на поверхности Луны.
Как известно, гамма-излучение связано с естественным распадом радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах: тория, урана и изотопа калия-40. Но на Луне такое же излучение возникает еще в результате воздействия космических лучей на лунное вещество. Оно называется наведенной радиацией. На ее долю приходится не менее 90% всего гамма-излучения лунных пород. Общий же уровень радиации в лунном мире в 1,5 ? 2 раза выше, чем на Земле.
Оказалось, что содержание радиоактивных элементов в лунных породах примерно такое же, как в земных базальтах. Основными породообразующими элементами лунной поверхности являются кислород, магний, алюминий, кремний. Таким образом, исследования, выполненные с помощью первого ИСЛ ?Луна-10?, значительно обогатило мировую науку новыми важными данными о Луне и окололунном космическом пространстве.
Масса КА после отделения от РН 1582 кг, масса лунного спутника 240 кг. На ИСЛ имелась научная аппаратура: гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, прибор для изучения радиационной обстановки вблизи Луны, аппаратура для изучения солнечной плазмы, приборы для регистрации ИК излучения поверхности Луны, регистратор метеорных частиц. ИСЛ ?Луна-10? активно существовал 56 суток, совершив 460 оборотов вокруг Луны. Проведено 219 сеансов радиосвязи.

Общее описание автоматической межпланетной станции “Луна”љ

?Луна-9? - КА, впервые в мире осуществивший мягкую посадку на Луну; запущен 31.1.1966 года. Во время полета к Луне, продолжавшегося 3,5 суток, была проведена коррекция траектории полета. В результате траекторных изменений было установлено, что ?Луна-9? хотя и движется по траектории, близкой к расчетной, но она не только не попадет на Луну, а пройдет мимо нее на расстоянии около 8љ000 км. Поэтому возникла задача коррекции полета станции. Предварительно ее надо было еще сориентировать, да так, чтобы ось двигательной установки была расположена в плоскости, перпендикулярной направлению на Луну. После успешного проведения всех этих операций станция стала двигаться в нужном направлении. Но самое трудное было еще впереди.
В соответствии с программой спуска, когда до поверхности Луны оставалось немногим более 8 тыс. км, станция была сориентирована строго по лунной вертикали. Это означало, что ось тормозной двигательной установки совпадала с направлением лунного радиуса, проходящего через точку посадки. Подобная ориентация станции сохранялась до запуска двигателя. Вслед за этим в работу включился радиовысометр.
И вот наступила последняя минута полета. Со скоростью 2600 м/с станция продолжала падать на Луну. Теперь до ее поверхности было всего лишь 100 км. Прошло еще 10 секунд; радиовысометр непрерывно определял высоту станции. Осталось 75 км. Казалось, что если не приостановить стремительное падение немедленно, то не пройдет и полминуты, как ?Луна-9? врежется в лунную поверхность, подобно метеорному телу, и тогда будет уже поздно. И именно в этот момент по команде радиовысометра включилась тормозная установка (КТДУ-5А). Всего лишь 48 секунд работал реактивный двигатель и этого оказалось вполне достаточно, чтобы полностью погасить скорость стремительного падения.
В непосредственной близости от лунной поверхности станция ?Луна-9? была отделена от двигательной установки. Амортизирующее устройство станции приняло на себя удар при посадке. 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут 30 секунд по московскому времени советская станция ?Луна-9? впервые совершила мягкую посадку на Луну. Местом прибытия станции была западная окраина Океана Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с координатами 64њ22? з.д. и 7њ08? с.ш.
Место прилунения станции было выбрано не случайно. Посадка космических кораблей на равнинную поверхность менее опасно, чем посадка в гористых областях. Поэтому ученые решили исследовать ?морской? ландшафт. После того как ?Луна-9? оказалась на лунном грунте, автоматическое устройство отбросило четыре металлические створки, предохранявшие телевизионную аппаратуру от случайных ударов при посадке. Из под них показались антенны. И вот наступил самый торжественный момент: ?Луна-9? заговорила с Землей.
С КА было проведено 7 сеансов радиосвязи общей продолжительностью свыше 8 часов для передачи научной информации. Через 7 часов после посадки ?Луна-9? приступила к обзору лунного ландшафта и передаче его изображений на Землю. Высота телевизионной камеры над уровнем лунной поверхности составляла 60 см. Это могло обеспечить видимость в радиусе около 1,5 км. И вот по команде с Земли на станции включилась телевизионная камера. ТВ изображения поверхности Луны передавались в течении четырех сеансов при различных условиях освещенности. Длительность активного существования КА на поверхности Луны составила 46 ч 58 мин 30 с. Панорамы лунной поверхности, полученные при различных высотах Солнца над горизонтом (7, 14, 27 и 41њ), дали возможность изучить микрорельеф лунного грунта, определить размеры и форму впадин и камней. КА ?Луна-9? состоял из спускаемого аппарата (масса 100 кг), предназначенного для работы на поверхности Луны, отсеков с аппаратурой систем управления, астроориентации, радиосистем и ДУ для коррекции и торможения перед посадкой. Общая масса ?Луны-9? после отделения от разгонной ступени РН равна 1583 кг. В состав спускаемого аппарата входил герметичный приборный отсек, в котором были размещены ТВ аппаратура, аппаратура радиосвязи, программно-временное устройство, научная аппаратура, системы энергопитания и терморегулирования. Приборный отсек оснащен амортизаторами (надувные баллоны), антеннами и др. Изображения лунной поверхности, переданные ?Луной-9?, и успешная посадка КА на Луну имели большое значение для дальнейших полетов к Луне, включая полеты человека.
Помимо передач телевизионных изображений круговой панорамы станция произвела дозиметрические измерения, то есть определила величину радиации в месте посадки.
Самым же важным результатом полета станции ?Луна-9? следует признать то, что впервые была практически доказана возможность посадки на лунный грунт.

Общее описание автоматической межпланетной станции “Луна”љ

« Previous PageNext Page »