Панорами місячної поверхні поклали кінець суперечкам про структуру й міцність верхніх шарів ґрунту Місяця. За допомогою космічного апарата «Луна-9» були розпочаті прямі дослідження речовини місячної поверхні. Успішне «примісячнення» космічного апарата стало видатним досягненням радянської науки й техніки.
Політ автоматичної станції (АС) «Луна-9» був уже одинадцятою спробою людства посадити на Місяць космічний апарат. Із них тільки три апарати досягли поверхні нашого природного супутника, але, на жаль, розбилися; це радянські «Луна-5», «Луна-7» і «Луна-8». Як і попередні АС, «Луна-9» складалася з двох великих частин: перелітного блоку й посадкового модуля. Посадковий модуль ще називають автоматичною місячною станцією (АМС). АМС являла собою сферичний герметичний контейнер з діаметром 58 см і масою 99 кг. Маса ж АС «Луна-9» трохи перевищувала півтори тонни, довжина її становила 2,7 м.
«Луна-9»
Перш ніж вирушити в космічну мандрівку, АС «Луна-9» (її модель) пройшла різноманітні наземні випробування в умовах, що імітували посадку на Місяць і перебування на його поверхні. Для цього слугували випробувальні стенди, які відтворювали гіпотетичний рельєф району примісячнення. Складність полягала в тому, що тоді ніхто ще не знав, яка щільність місячного ґрунту. З огляду на це на поверхні стендів розкладали різні матеріали, які моделювали ґрунт Місяця, — і тверді, і дисперсні (пористі). Автоматичну станцію скидали зі заданої висоти на ці стенди та перевіряли, як вона приземлилася.
Після великої кількості таких досліджень АС «Луна-9» нарешті стартувала до тоді ще дуже загадкового Місяця. Запуск відбувся 31 січня 1966 року з космодрому Байконур (Казахстан, Кизилординська обл.). Спочатку її вивели на навколоземну опорну орбіту, де період обертання навколо нашої планети становив півтори години, а найменша та найбільша відстані від поверхні Землі дорівнювали, відповідно, 170 км і 220 км.
Досягнувши потрібної швидкості, автоматична станція відділилася від розгінного ступеня й розпочала свій шлях до Місяця. За політ відбулося кілька сеансів зв’язку зі Землею, під час яких фахівці проводили корекцію траєкторії (для зміни руху служили керувальні двигуни). АС «Луна-9» несла на своєму борту телевізійні камери, а також різноманітні наукові прилади, призначені для дослідження фізичних і механічних властивостей ґрунту Місяця, для оцінювання оптичних властивостей його поверхні та для вимірювання теплових потоків від неї.
При наближенні до Місяця АС «Луна-9» сповільнила рух, після чого автоматична місячна станція (нагадаємо: це посадковий модуль масою 99 кг) відділилася від неї і спустилася на місячну поверхню. Як уже сказано вище, до польоту АСnbsp;«Луна-9» інформація про щільність і міцність поверхневого шару місячного ґрунту була суперечливою, ніхто не знав цього достовірно, були тільки різні припущення. Тому систему м’якої посадки розробили так, щоб при будь-якому ґрунті — чи твердому, чи пухкому — було надійне примісячнення посадкового модуля.
Кулеподібний корпус АМС розміщувався між двома надувними еластичними мішками, які перед посадкою на Місяць, 3 лютого 1966 р., на висоті кілька десятків кілометрів від його поверхні, наповнилися стиснутим газом. Від цього мішки роздулися, утворивши єдину сферичну пружну оболонку, яка впала на ґрунт з невеликої висоти, зробила кілька стрибків, покотилась по схилу й урешті-решт зупинилася в низькому місці рельєфу. Після цього ці два амортизувальні мішки були відкинуті геть. Через кілька хвилин після посадки на автоматичній місячній станції розкрилися антени, а також були приведені до робочого стану прилади для дослідження ґрунту.
АМС здійснила м’яку посадку на видимому боці Місяця, в його західній частині, в області Океану Бур, між кратерами Ґалілей і Кавальєрі. За допомогою телевізійних камер вона відзняла панорами поверхні Місяця та передала їх на Землю. Це були перші панорами місячної поверхні; вони дали змогу оцінити характер структури місячного ґрунту й розподілу на ньому дрібних кратерів і каменів.
Успішне примісячнення посадкового модуля АС «Луна-9» показало, що поверхневий покрив Місяця достатньо міцний, аби витримати динамічне навантаження від космічного апарата, який опускається на нього, а також, щоб витримувати тривалий час без істотних деформацій статичну дію ваги космічного апарата. Була підтверджена так звана метеорно-шлакова теорія структури поверхневого шару Місяця, яку розробили радянські вчені Всеволод Васильович Шаронов (1901—1964) та Надія Миколаївна Ситінська (1906—1974). А пилового шару істотної товщини, існування якого припускало багато науковців, на Місяці не виявилося.
АС «Луна-9» на Місяць
Конкретну густину (щільність) поверхневого шару місячного ґрунту вперше визначили трохи пізніше — в грудні 1966 року. Це вдалося зробити за допомогою АС «Луна-13», яка «привезла» на Місяць спеціальну апаратуру для прямого вивчення фізичних і механічних властивостей його ґрунту.
За допомогою АС «Луна-9» науковці здобули ще деякі цікаві результати: вдалося уточнити розміщення зовнішнього радіаційного поясу Землі та показати відсутність помітного магнітного поля Місяця і його радіаційних поясів.
Насамкінець подаємо лінк науково-популярного фільму «Луна» (1965 р.; режисер П. Клушанцев), де В.В. Шаронов та Н.М. Ситінська розповідають про гіпотезу метеорно-шлакової будови поверхневого шару Місяця (у цьому фільмі знялися ще харківські астрономи М.П. Барабашов і В.О. Федорець)
Лідія Свачій, кандидат фізико-математичних наук,Головна астрономічна обсерваторія НАН України
Засновник та видавець