Det Luna Programmet samler alle de automatiske rummissioner ved lanceret Sovjetunionen til Månen mellem 1959 og 1976 . Fireogtyve rumsonder er officielt en del af dette program, men der var faktisk 45 i alt. Femten af disse missioner nåede deres mål. Fra starten tog politiske overvejelser, der havde til formål at demonstrere den sovjetiske knowhows overlegenhed i forhold til USA's forrang over videnskabelige motiver. Når indsatserne i rumkapløbet forsvinde, det Luna -programmet kommer til en ende, da USA dirigerer sit Exploration program primært mod Mars og de ydre planeter i solsystemet .
Luna- programmet skabte mange af de første teknikker inden for udforskning af rummet . Luna 1, der blev lanceret i 1959, er det første rumfartøj, der frigør sig fra jordisk tiltrækning, mens Luna 2 (1959) er det første menneskeskabte objekt, der når månens jord. Luna 3 tager det første fotografi af den anden side af månen (1959). Luna 9 (1966) er den første sonde, der lander glat på Månen, mens Luna 16 (1970) er den første robot, der bringer en måneprøve tilbage til Jorden. Missionerne Luna 17 (1970) og 21 (1973) opvejer de første rovers ( rovers ), der rejser flere kilometer til Månens overflade. Videnskabeligt, selvom mange vigtige spørgsmål forbliver ubesvarede i slutningen af programmet, har Luna-programmet ligesom de amerikanske modstykker ( Surveyor Program og Lunar Orbiter samt Apollo-programmet ) i høj grad forbedret vores viden om Månen: sammensætning af månen , topografi over den anden side af månen, månens tyngdefelt, udvikling af afstanden mellem jord og måne, temperaturer og strålingsniveauer ...
Programmet implementerede rumsonder af forskellige typer ( slagkraft , orbiter , lander , rover , prøve retur ). Disse er mere og mere sofistikerede efterhånden som programmet skrider frem, med en masse, der stiger fra 361 kg til næsten 6 tons for roverne og de sidste orbitere. Flere løfteraketter blev brugt, men alle led af pålidelighedsproblemer, der er årsagen til meget af fejlene i Luna-missionerne. Siden Luna-programmets sidste mission i 1976 har Sovjetunionen og Rusland (som overtog det sovjetiske rumprogram) ikke lanceret flere sonder til månen.
Lanceringen af den første kunstige satellit , Sputnik 1 , finder sted iOktober 1957. Men allerede i 1955, mens R-7 Semiorka interkontinentale ballistiske missiler , som vil være den første satellit løfteraket , er stadig under udvikling, den fremtidige leder af den sovjetiske rumprogram Sergei Korolev planer om at lancere en rumsonde mod Månen. Med denne raket. Ifølge hans beregninger er det tilstrækkeligt at tilføje et ekstra trin til missilet for at kunne skyde et rumfartøj på et par hundrede kg mod vores naturlige satellit. Korolev skriver for USSR Academy of Sciences et forslag til en plan for at udforske Månen iApril 1957. Denne institution reagerer positivt. Efter den bragende succes af Sputnik 1 , Korolev oprettet inden OKB-1 tre nye design kontorer afsat til henholdsvis kommunikationssatellitter, bemandede missioner og udvikling af rumsonder til Månen. Denne sidste struktur er underlagt ansvaret for Mikhail Tikhonravov og Gleb Maximov . Derudover udarbejdes et program omfattende en række månemissioner med stigende kompleksitet af akademikeren Mstislav Keldych . Denne plan indeholder:
Denne liste sendes til Videnskabsakademiet og til den sovjetiske leder Khrushchev . Et dekret formaliserer myndighedernes enighed om20. marts 1958. For at gennemføre dette program skal Korolev føje et tredje trin til sin R-7 Semiorka- løfteraket . Korolevs officielle leverandør af raketmotorer, Valentin Glouchko , der ikke var i stand til at levere den ønskede fase til tiden, overgav han sin udvikling til Sémion Kosberg , en nybegynder inden for raketter, luftfartsdefekt. Sættet dannet af Semiorka og tredje sal "Block Ye" modtager kodenavnet 8k72, men er døbt Luna i de officielle udgivelser.
Proberne til Luna-programmet, der blev lanceret mellem 1959 og 1976 , kan grupperes i 8 store familier med meget forskellige egenskaber. Disse er opsummeret nedenfor:
Model | Type | Første lancering |
Sidste lancering |
Antal missioner / vellykket |
Launcher | Masse | Nyttelast | Resultater | Bemærkninger |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ye-1 | Impactor | 23.9.1958 | 12/9/1959 | 6 / 1.5 | Luna | 361,3 kg (Ye-1), 390,2 kg (Ye-1A) | 5 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-2A og Ye-3 | Orbiter | 4/10/1959 | 19/4/1960 | 3/1 | Luna | 278,5 kg (Ye-2A) | 6 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-6 | Lander | 1/4/1963 | 3/12/1965 | 11/0 | Molnia | 1422-1 552 kg | 2 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-6M | Lander | 1/31/1966 | 21/12/1966 | 2/2 | Molnia -M | 1438 - 1620 kg | 2 ( Luna 9 ) derefter 6 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-6S og Ye-6LF | Orbiter | 1/3/1966 | 7/4/1968 | 7/3 | Molnia -M | 1584 - 1.700 kg | 6 til 9 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-8 | Rover | 19.02.1969 | 8/1/1973 | 3/2 | Proton -K | 5660-5 700 kg | 8 til 10 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-8-5 | Eksempel på tilbagevenden | 14.6.1969 | 9/8/1976 | 11/3 | Proton -K | 5667 - 5.795 kg | 2 videnskabelige instrumenter | ||
Ye-8-LS | Orbiter | 3/10/1971 | 29/5/1974 | 2/2 | Proton -K | 5.700 kg | 8 videnskabelige instrumenter |
Seks missioner, der var beregnet til at gå ned på Månen, hvoraf to var vellykkede, blev lanceret i 1958 og 1959 ved hjælp af Ye-1-sonde-modellen. I foråret 1958 vidste Korolev, at De Forenede Stater, som Sovjetunionen havde startet et prestigefyldt løb med , forberedte sig på at sende en sonde til månen i løbet af sommeren som en del af Pioneer-programmet . Selvom den tredje fase, som endnu ikke er flyvet, ikke er fuldt udviklet, forbereder Korolev en lancering af en Ye-1-månesonde på den dato, der er planlagt til lanceringen af den amerikanske sonde; banen beregnet af det sovjetiske hold er kortere, og Korolev-sonden ankommer garanteret før den amerikanske sonde. For denne lancering som for alle de følgende meddeler amerikanerne datoen på forhånd, mens sovjeterne kun officielt officielt lancerer efter det faktum, og kun hvis de har succes. Sovjetiske fiaskoer skjules således og fremhæver indtrykket af dominans af sovjetisk astronautik i de første år af rumalderen. Den 17. august, dagen for lanceringen, eksploderede den amerikanske løfteraket under flyvning. Korolev beslutter at udskyde sin egen lancering for at forbedre pålideligheden af sin bærerakett. Den første lancering af den sovjetiske månesonde finder sted den23. septembermen han fejler. Et resonansproblem får løfteraket til at gå i opløsning under flyvning. På dagen for det andet amerikanske forsøg, blev11. oktober, Korolev har en launcher også klar. Den tredje fase af launcheren af den amerikanske Pioneer 1- sonde mislykkedes igen, men den sovjetiske raket, der blev lanceret, blev straks offer for resonansfænomenet igen. Problemet er rettet, og der gøres et tredje forsøg4. december. Lanceringen mislykkedes igen efter en svigt af turbopumpen, der injicerede ilt i det tredje trin forbrændingskammer . Amerikanerne er også uheldige med deres kande siden deres to forsøg på8. november og 6. december mislykkes også.
På det fjerde forsøg, den Januar 02 , 1959, løfter løfteraket til slutningen, og sonden formår endelig at rive sig væk fra Jordens bane. Men den fulgte bane er ikke perfekt, fordi stop for anden fase, der er radiostyret, udløses for sent. Sonden, der skulle styrte ned på Månen, passerer 5.965 km væk og placeres i en heliocentrisk bane . Det var derfor en halv succes for Korolevs hold, men de sovjetiske myndigheder skyndte sig ikke desto mindre til at meddele, at sonden perfekt havde opfyldt sine mål ved at opnå tre første: at rive sig væk fra jordens bane, at flyve over på lav afstand af månen og placere sig selv i en heliocentrisk bane. Sonden hedder på det tidspunkt Mechta (drøm på russisk), men vil blive omdøbt til Luna 1 et år senere . Dens instrumenter gør det muligt at opdage solvinden . Intet markant magnetfelt af månens oprindelse opdages, og strømmen af mikrometeoritter viser sig at være meget svagere end forventet. To måneder senere lykkedes det amerikanerne at flyve over månen ( Pioneer 4- mission ). Den sovjetiske månesonde er let modificeret (Ye-1A version) og lanceres den18. juni 1959men løfteraket er offer for en fiasko i en af dens gyroskoper. Det12. september 1959, det sjette skud, der vinder Luna 2, er en total succes. For første gang når en menneskeskabt enhed til overfladen af en anden himmellegeme. Sonden styrter ned øst for Mare Imbrium . Alle de videnskabelige instrumenter fungerede perfekt, og fraværet af et signifikant månemagnetisk felt er bekræftet. Krushchev bruger dette nye bevis på den sovjetiske tekniks overlegenhed ved at tilbyde præsident Eisenhower15. september, under et ophold i USA, en kopi af sfærer prydet med sovjetiske symboler, der styrtede ned på månen med sonden.
Ye-1-seriens sonder har den sfæriske form af de første Sputnik- satellitter med en større diameter (80 cm i stedet for 56 cm ) og en masse fire gange større (361,3 kg for Luna 1 ). Den ydre skal er lavet af en legering af aluminium og magnesium . Flere antenner og sensorer fra videnskabelige instrumenter er fastgjort på overfladen af den perfekt polerede kugle. Sonden har ingen fremdrivningsmetoder og stabiliseres ved rotation med en hastighed på 1 omdrejning hvert 14. minut. Det indre af kuglen er fyldt med nitrogen under tryk til 1,3 bar; en ventilator omrører gassen for at opretholde den ved en temperatur mellem 20 og 25 ° C ved at udnytte tilstedeværelsen af varmekilder (indbygget elektronik) og kulde (forsiden af sonden placeret i skyggen). Energi er leveret af zink - sølv batterier . En radiosender / modtager sender telemetri og videnskab i metrisk bånd med en hastighed på 1 kilobit pr. Sekund. Sonden har en nødbølgetransmitter . Nyttelasten inkluderer:
Derudover bærer den tredje fase af løfteraket en ladning af natrium, der frigives i magnetosfæren i meget høj højde.
Tre sonder af Ye-2 og Ye-3 serien blev lanceret af Sovjetunionen i 1959 og 1960 for at fotografere den anden side af månen. 4. oktober 1959 : lancering af Luna 3. Den 7. oktober transmitterer Luna 3-sonden de første billeder af den anden side af Månen, som aldrig kan ses fra Jorden .
Ye-2-sonden er meget mere sofistikeret end Ye-1-modellen. Det inkluderer et holdningskontrolsystem , der gør det muligt at holde orienteringen i en himmelsk referenceramme i en given retning: denne enhed er nødvendig for at kunne holde kameralinsen vendt mod månen under optagelserne. Systemet inkluderer fotoceller til at detektere tilstedeværelsen af månen og solen, gyroskoper til måling af bevægelse og kolde gaspropeller for at foretage orienteringskorrektioner. Sonden stabiliseres ved rotation under størstedelen af rejsen, men stabiliseres på dens 3 akser under optagelse af fotos. Sonden Ye-2 har form af en cylinder med en diameter på 95 cm og en længde på 120 cm med begge ender i form af halvkugle og en bule med en diameter på 120 cm i nærheden af den ene ende deraf. Den cylindriske del af sonden er foret med solceller. Sonden har 6 retningsbestemte antenner, hvoraf fire er fastgjort til toppen og to til basen. Det indre af sonden, fyldt med nitrogen under tryk ved 0,23 bar og holdes ved en temperatur under 25 ° C ved hjælp af en blæser og passive radiatorer, indeholder det elektroniske udstyr og især kameraet og overvågningssystemet. Udvikling af fotos. Sonden har ikke noget fremdrivningssystem, der gør det muligt at rette sin bane. Nyttelasten inkluderer:
Ye-3-modellen, oprindeligt Ye-2F, er en version af Ye-2 med forbedret ydeevne med hensyn til radiogennemstrømning og billedkvalitet.
Efter at have opfyldt de første mål, der blev fastlagt ved den oprindeligt definerede køreplan, har Korolev brug for en mere kraftfuld løfteraketter til de mere ambitiøse missioner planlagt til Månen, men også til Mars og Venus. Efter konsultation med Institute of Applied Mathematics for at bestemme den bedste konfiguration, ændres den eksisterende Luna- launcher : en mere kraftfuld tredje fase vælges (Blok I) og en fjerde fase (Blok L) tilføjes. Den nye løfteraket, kaldet Molniya, kan placere 1,5 ton i en transitbane til Månen og et ton til Mars. Den sidste fase kan tændes igen i et vakuum, men denne innovation vil være årsagen til et stort antal fejlfindingsfunktioner. Brugen af den nye løfteraket var oprindeligt forbeholdt missioner til Mars og Venus inden for rammerne af Mars- og Venera-programmerne, mens udforskningen af månen blev sat i bero i næsten 3 år mellemApril 1960 og Februar 1963.
Månens udforskningsprogram er igen en prioritet med udviklingen af det bemandede missionsprojekt til Månen. Sovjeterne planlagde først at lancere en orbital sonde, kaldet Ye-5, for at reagere på amerikanske forsøg på marken, før de vendte sig til udviklingen af en sonde, der var i stand til at lande jævnt på månens overflade (Ye-6) og en tung orbiter (Ye -7) ved hjælp af Molniya-raketens muligheder. Ye-6-sonden udnytter de tekniske fremskridt i den nyeste generation af 2MV Mars-sonder med hensyn til arkitektur: adskillelse mellem platformen og nyttelasten og navigationssystemet. Den nye sonde sendes ikke op mod sit mål, men placeres først i en ventende jordbane, før den drives frem mod Månen af fjerde fase af løfteraket, der genantændes. For at sonden kan foretage en blød landing på Månen, har den en motor, der er i stand til at annullere sin hastighed med stor præcision lige før den ankommer til overfladen af månen. Den del af sonden, der lander på jorden, er designet til at absorbere landingschok og derefter give alle støttefunktionerne (energi, termisk beskyttelse, radiotransmission), der tillader, at den videnskabelige instrumentering fungerer.
Den første lancering af den nye sonde udføres den 4. januar 1963men mislykkes, når den fjerde fase af dens løfteraket ikke genantændes i jordens bane. Elleve Ye-6-serie sonder, hvoraf fire er kendt for offentligheden, Luna 4 til Luna 8, lanceres mellemJanuar 1963og december 1965, men ingen af dem lykkedes at udføre den planlagte mission: fire sonder led af fiasko ved affyring, to fra en fiasko i fjerde fase af affyringsskytten i jordens bane, sonden blev tabt i to tilfælde under transit jord- Måne, mens tre styrter ned på overfladen af Månen. Det var en mørk periode for sovjetisk astronautik, der mistede 26 rumsonder mellem 1962 og 1965 uden at registrere en eneste succes. I slutningen af 1965, Korolev overførte ansvaret for rumsonder programmet til Lavotchkine design kontor . Ingeniør Gueorgui Babakine , der leder kontoret, foretog to ændringer i sonden, ved denne lejlighed omdøbt til Ye-6m: airbags, der absorberer påvirkningen ved landing, pumpes nu op efter bremsesekvensen, og en ny version af vejledningen er i fokus. Det første lanceringsforsøg er en succes. Luna 9- sonden blev lanceret den31. januar 1966 opstår blidt 3. februar 1966kl. 18:44:52 UTC og sender de første panoramabilleder af månen. Sovjeterne besejrer således igen amerikanerne, der formår at lande landmåler 1 på2. juni 1966på det første forsøg efter at have været langvarigt forsinket af Centaur- gulvets ulykker . Den sovjetiske sonde formår at tage og transmittere fire panoramaer, inden batteriet, den eneste energikilde, løber tør. En anden lander af samme model, Luna 10 , blev lanceret den21. december 1966 og formår også at lande jævnt.
Ye-6 og Ye-6m sonderne er næsten identiske. Hver sonde har en højde på 2,7 meter og består af tre underenheder i forlængelse af hinanden:
Udviklingen af en månebane under navnet Ye-7 var startet på samme tid som Ye-6 lander, men projektet var gået langsommere. Imidlertid gav fremskridtet med det konkurrerende amerikanske Lunar Orbiter-program et løft til projektet, hvis første prøve skulle lanceres i midten af 1966. Sovjeterne havde også brug for på dette tidspunkt at udføre fotografisk rekognoscering for at forberede sig på de månebemandede rumopgaver. Efter annullering af den langsigtede mission Voskhod 3 planlagt til at fejre i stil den 23 th kongres Sovjetunionens kommunistiske parti iApril 1966blev den første mission af en måneskib valgt som den første pladsudskiftning. Ye-7-modellen var ikke klar, så Gueorgui Babakine valgte at udvikle en orbiter på mindre end en måned ved at genbruge Ye-6-modellen, hvis lander blev erstattet af et trykmodul med allerede videnskabelige instrumenter. Denne nye type sonde blev kaldt Ye-6S. Efter en indledende manglende lancering den 1. st marts, Luna 10 blev lanceret den31. marts 1966og lykkes med at placere sig i månens bane og dermed blive den første kunstige satellit på Månen. Amerikanerne lancerede deres første orbiter fire måneder senere. Efter denne første succes genoptog arbejdet med Ye-7. Da det blev besluttet at genbruge Ye-6 fremdrivningsmodulet, blev det nye modul omdøbt til Ye-6 LF.
Luna 10s bane var blevet væsentligt ændret under sondens operationelle fase af uforudsete uregelmæssigheder i Månens tyngdekraft. Et detaljeret kort over variationerne i månens tyngdekraftsfelt var afgørende for succesen med det sovjetiske månebemandede rumprogram. Dette var den mission, der blev tildelt de næste to månemissioner, Luna 11 og Luna 12 , der blev lanceret henholdsvis24. august 1966 og 22. oktober 1966. Den anvendte probemodel, modificeret til at bære nye instrumenter, blev kaldt Ye-6 LF. Luna 11 indsamlede ikke nogen udnyttelig videnskabelig information, mens de data, der blev leveret af Luna 12, viste sig at være for lave i præcision til behovene for fremtidige missioner. En ny version af sonden kaldet Ye-6LS blev udviklet for at opnå mere præcise data. Efter to fejl, der ikke blev offentliggjort, startede Luna 14- sonden den7. april 1968 formået at komme i kredsløb og med succes fuldføre sin mission.
De tre typer sonder, der blev anvendt, Ye-6S, Ye-6LF og Ye-6LS, brugte krydstogtsmodulet på Ye-6, men mens dette modul blev droppet efter månens bane for typen Ye-6S, blev Ye-6LF og Ye-6LS type prober holdt deres, hvilket tillod dem at foretage justeringer af deres orientering for at tage billeder. De tre typer sonde havde det særlige at ikke have solpaneler: deres driftstid var baseret på mængden af energi til rådighed i de ikke-genopladelige batterier. Den kredsende del af Ye-6S havde en masse på 248,5 kg ( i alt 1.584 kg ), en længde på 1,5 meter og en diameter på 0,75 meter. Sonden gennemført 9 instrumenter, hvoraf 7 var blevet udviklet til Ye-7 projekt, der senere blev opgivet men manglede et kamera: en treakset fluxgate magnetometer placeret ved enden af en 1,5 meter pæl, en X - ray spektrometer lave energier , et spektrometer til gammastråler , en gasudladningstæller, detektorer af ionvind fra solvinden , et radiometer SL-1, en detektor mikrometeoritter , et infrarødt radiometer og et kortlægningseksperiment af magnetfeltet baseret på sporing af stien til sonde.
Ye-6LF- og Ye-6LS-proberne vejede med deres krydstogtsmodul mellem 1.620 og 1.700 kg i en samlet længde på 2,7 meter og en diameter på 1,5 meter. Ye-6 LF bar en række forskellige videnskabelige instrumenter inklusive et fax-kamera i duplikat, som var blevet testet i forbindelse med Zond 3- missionen det foregående år. I sondens højde fotograferede kameraet et område på 25 km 2 med en maksimal opløsning på 15 til 20 meter. Andre instrumenter var et spektrometer for røntgen lave energier, et spektrometer til gammastråler , et radiometer SL-1, detektorer mikrometeoritter , et ultraviolet radiometer til måling af områdets karakteristika for at opleve radioastronomi langbølge, et eksperiment baseret på gravitationsfeltkortlægning om overvågning af sondens bane og et eksperiment designet til at teste smøringen af den fremtidige månerøver Lunokhods hjul. Ye-6 LS-typen var identisk med Ye-6 LF, men den omfattede et mere præcist navigationssystem, der muliggør bedre måling af virkningen af variationer i månens tyngdekraftsfelt samt et eksperimentelt radiokommunikationssystem beregnet til det bemandede rumprogram. måne.
I slutningen af 1968 bemærkede embedsmændene i Sovjetunionen, at Apollo-programmet skred frem hurtigt, og at amerikanerne snart kunne få succes med at placere mænd på månen. Det konkurrerende program udviklet af Sovjetunionen faldt derimod langt bagud. For ikke at miste al den prestige, der blev erhvervet af sovjetisk astronautik takket være succeserne i 1960'erne, besluttede sovjeterne i tilfælde af amerikansk succes at udvikle, parallelt med det månebemandede rumprogram , en mission ved hjælp af en automatisk sonde, der har med det formål at bringe en jordprøve tilbage fra Månen før NASA-astronauterne. Sonden har en nedstigningsfase, der er ansvarlig for landing på månen, og en returvogn, der er ansvarlig for at bringe prøven tilbage. Nedstigningsfasen er den for Lunokhod- roveren under udvikling (model Ye-8). Målet er vanskeligt at nå, fordi den samlede masse af sonden ikke må overstige kapaciteten for den tunge bærerakette Proton 8K82K . Derudover er dette en mission, der kræver succes med at samle mange komplekse opgaver, og de sovjetiske ingeniører har kun få måneder til at udvikle tilbagesendelsesfasen, prøveindsamlingssystemet og kapslen, som skal komme tilbage til Jorden. Dog fraJuni 1969, en første kopi er tilgængelig til flyvning. Proton-løfteraket er optimeret til at øge sin lanceringskapacitet til månebane fra 5500 til 5880 kg , den nye sondes endelige vægt.
Det første forsøg finder sted den 14. juni 1969men den sidste fase af Proton-løfteraket antændes ikke, og sonden falder tilbage i Stillehavet . Den anden test, Luna 15 , startede den13. juli 1969tre dage før lanceringen af Apollo 11 . Sonden kredser om Månen og begynder sin nedstigning til månens jord kort efter at Apollo 11- månens modul har gjort det. Men landingen gik dårligt, og sonden styrtede ned i Mare Crisium (Havet af kriser). Hovedformålet med missionen kunne ikke længere opfyldes, fordi Apollo 11 bragte de første måneklipper tilbage til Jorden et par dage senere. De næste tre forsøg, der finder sted den23. september 1969, det 22. oktober 1969 og 6. februar 1970 er alle fejl, der kan tilskrives Proton-løfteraket.
Mission | Masse | År |
---|---|---|
Luna 16 | 101 g | 1970 |
Luna 20 | 55 g | 1972 |
Luna 24 | 170 g | 1976 |
Luna 16 er den første sovjetiske sonde, der lander på Månen og returnerer prøver af månens jord til Jorden (101 g ).
Fem andre missioner af samme type blev lanceret mellem 1971 og 1976, hvoraf to, Luna 20 og Luna 24, formåede at bringe en prøve af månens jord tilbage. Luna 24 er den sidste mission, som Sovjetunionen sendte til månen.
Proberne af typen Ye-8-5 inkluderer et nedstigningsstadium, der er overvundet af et trin, der er ansvarlig for at bringe kapslen indeholdende prøven tilbage til jorden. Den samlede masse af sonden, der afgår fra Jorden, er 5880 kg .
Nedstigningsstadiet er praktisk talt identisk med det, der tidligere var udviklet til at lande Lunokhod- roveren på månens jord. Forskellene vedrørte fjernelse af ramperne, der gjorde det muligt for roveren at komme ned til månens jord og tilføjelsen af jordprøvesamlingssystemet for de første 8 missioner af et par stereofjernsynskameraer til at filme landingsstedet og belysning til natlandinger. Et toroidalt rum indeholdende instrumentering og flyelektronik til jordoperationer erstattede de originale ramper og fungerede som en støtte til lanceringen af returkøretøjet.
Returkøretøjet er placeret over nedstigningsgulvet. Denne maskine på 520 kg (245 kg uden brændstof) består af et udstyrsrum, der huser den cylindrisk formede avionik i lodret position, der ligger på de tre kugler, der indeholder brændstoffet og raketmotoren . Denne (KRD-61 Isayev) er af samme type som motoren i nedstigningsfasen, men dens tryk kan ikke justeres. Det forbrænder en blanding af salpetersyre og UDMH og giver et skub på 18,8 kilonewtons i 53 sekunder, hvilket genererer en delta-V på 2,6 til 2,7 km / s, der er tilstrækkelig til at undslippe Månens træk.
Kapslen, der indeholder prøven, er den eneste del af sonden, der vender tilbage til jorden. Det er en kugle, der er 50 cm i diameter, der vejer 34 kg, dækket med et ablativmateriale, der beskytter dets indhold mod varme på tidspunktet for atmosfærisk genindtræden, der finder sted med en hastighed på 11 km / s . Kapslen gennemgår en deceleration på op til 315 g . Kapslen bruger et faldskærmssystem til at annullere sin endelige hastighed inden landing på jorden: en pilot faldskærm med et areal på 1,5 m 2 efterfølges af den vigtigste 15 m 2 faldskærm .
Fra begyndelsen af 1960'erne begyndte Sergei Korolevs designkontor at undersøge et fjernstyret motorkøretøj, der kunne bevæge sig på Månens overflade . Men lunar rover- projektet startede ikke rigtig før i august 1964, da lederne af Sovjetunionen besluttede at tage den amerikanske udfordring af Apollo-programmet og udvikle et sovjetisk bemandet måneprogram . I denne nye sammenhæng er den rolle, som den fremtidige månerøver tildeles, at udføre rekognosceringsoperationer for at forberede landingen af kosmonauter på månens jord. Den rover kaldet Lunokhod, det vil sige månens rollator i russisk , er udviklet af den Lavotchkine selskab, der har slået sig sammen for chassis med tegnestuen af VNII Transmash selskab i Leningrad specialiseret sig i fremstilling af tanke. Overfald for Røde Hær . Roveren deponeres på jorden af en lander . Romsonden, der består af roveren og landeren, skal lanceres af en protonraket, der udvikles, toppet af en Block D- fase, der er ansvarlig for at sprøjte maskinen mod månen.
Enheden dannet af dette trin og roveren har en samlet masse på mellem 5.660 og 5.700 kg, hvoraf ca. 800 kg er til roveren. Roveren består af en ramme med 8 hjul, 51 cm i diameter, hvorpå der er monteret en trykstruktur i form af en gryde, der er dækket af et "aftageligt dæksel", der tjener som støtte til cellerne i et solpanel og dækker en radiator termisk. Enheden er 1,35 m høj , 1,7 m lang (2,22 m i niveau med hjulene) og 2,15 m bred i niveau med dækslet. Den trykførte del indeholder især luftfart, elektronik fra videnskabelige instrumenter og batterier. Sensorerne på de videnskabelige instrumenter og flere kameraer, der blandt andet bruges til at styre roveren, er fastgjort til siderne af den trykførte del. Telekommunikationsantenner stikker op fra toppen. Roveren har ti videnskabelige instrumenter. Roveren er designet til at modstå tre polare nætter eller omkring tre måneder. Roveren, der kan klatre op ad skråninger på 20%, styres af et hold på fem operatører, der fra Jorden bruger billederne leveret af tv-kameraerne til at sende kommandoer med en lille forsinkelse.
Landeren tager sig af transit mellem jorden og månen og opnår en blød landing. Den har landingsramper, der bruges af roveren, der er placeret over landeren, til at gå af på månens jord. Undervognen har en enkelt raketmotor, hvis tryk kan moduleres mellem 7,4 og 18,8 kilonewtons og to sæt tanke, hvoraf den ene frigøres, før nedstigningen påbegyndes. Landeren foretager korrigeringer af bane under transit af sonden mellem Jorden og Månen og injicerer derefter sonden i en bane, hvis perigee er placeret 15 km over landingszonen. Ankom over det, annullerer det orbitale hastighed og udfører derefter en lodret nedstigning mod månens jord, hvorpå den lander forsigtigt ved at reducere den lodrette hastighed i løbet af de sidste 600 meter.
Alle sonder af denne type udgør Ye-8-modellen i nomenklaturen for Luna-programmet.
Tre missioner med en Lunokhod-rover blev lanceret. Det19. februar 1969, sonden, der bar den første rover, led af en fejl i Proton-løfteraket. Den anden mission fandt sted først 20 måneder senere, fordi der blev givet prioritet til at prøve returneringsmissioner. Det er først efter succesen med en mission af denne type ( Luna 16 ), at10. november 1970Lunokhod 1- roveren som en del af Luna 17- missionen . Missionen går perfekt, og roveren formår at køre 10,5 km over en periode på 10 måneder og tager adskillige fotos og videnskabelige undersøgelser. Luna 21- missionen ombord på Lunokhod 2- roveren blev lanceret den8. januar 1973. Her foregår missionen igen på en nominel måde: roveren rejser 37 km og overlever i 5 måneder. En fjerde rover er bygget, men den lanceres i sidste ende ikke.
Lunokhod 1 kontrolpanel (1).
Lunokhod 1 kontrolpanel (2).
Nærbillede af hjulene på en Lunokhod 2-model.
Ye-8-modellen, der blev brugt til månens rover, og prøvetilbageføringssonden gjorde det også muligt at udvikle en tung orbiter. Denne model kaldet Ye-8LS er designet til at tage fotografier i høj opløsning af Månens overflade og til at undersøge jordens sammensætning for at vælge landingsstederne for bemandede missioner. Et andet mål er at bestemme strålingsniveauet for at vurdere de risici, som en menneskelig besætning løber. Endelig bør overvågning af sondernes bane gøre det muligt at forfine kortlægningen af tyngdekraftsfeltet udført af Luna 14. To lanceres og begge opfylder deres mål. Luna 19 blev lanceret den28. september 1971 er placeret på 3. oktoberi en cirkulær bane på 2 timer i 140 km højde med en hældning på 41 °. Dens perigee sænkes ned efter et par måneder for at tage billeder i høj opløsning. Missionen stoppes den3. oktober 1972. Luna 22 lanceres den29. maj 1974og placeres i en let elliptisk bane på 219 x 221 km med en hældning på 19,6 °. Talrige kredsløbskorrigeringer foretages under missionen for at optimere instrumenternes funktion. Perigeen sænkes undertiden op til 25 km for at tage bedre fotografier. Det2. september 1974, er den anvendte brændstofreserve til holdningskorrektioner opbrugt, men sporadiske kontakter opretholdes af jordholdene indtil November 1974.
Ye-8 LS-modellen med en masse på 5,7 ton bruger landingsmodulet til månens rover, hvortil der er knyttet et trykmodul i form af en flad cylinder indeholdende de videnskabelige instrumenter. Nyttelasten inkluderer især et nyt line-scan kamera, der tillader et optisk felt på 180 ° med en opløsning på 100 meter i en højde på 100 km i retning af sondens bevægelse og en opløsning på 400 meter vinkelret på den. Andre videnskabelige instrumenter var et spektrometer til gammastråler til måling af sammensætningen af månens overflade, et højdemåler , en detektor mikrometeorit , et magnetometer , et radio okkultationseksperiment, strålingsdetektorer og et kortlægningseksperiment af tyngdefeltet baseret på sporing af sonde. Luna 22 bar et ekstra kamera samt teknologiske eksperimenter, der især var beregnet til at teste smøremidler i rummet.
Succeserne med Lunokhod-rovere og prøve returneringsmissioner imellem September 1970 og Juni 1973havde bedt de sovjetiske medier om at spekulere i fremtidige sovjetiske missioner. Blandt disse var:
I denne periode blev der lavet detaljerede planer for en samlerrover ved navn Sparka. Transmash-firmaet studerer en tung Lunokhod, der er 4,7 meter lang og 4,3 meter bred, der er i stand til at udføre meget lange rejser. Men disse spekulationer slutter brat iJuni 1973. Fra denne dato nævnes rovere kun i medierne til Mars-missioner. Medierne er nu kun korte beretninger om månens missioners fremskridt efter denne dato (ved at begrænse sig til de vellykkede missioner: Luna 22 og Luna 24 ). Denne kursændring ser ud til at være udløst i sommeren 1973 af sovjetiske embedsmænd, der ville have taget beslutningen om at afslutte Ye-8-programmet, når de rumsonder, der allerede var samlet på den dato, var blevet lanceret. Lunakhod 3 og Luna 25, der endnu ikke er afsluttet på tidspunktet for nedlukningen, vil dog ikke blive lanceret og vil blive overført til Lavotchkine-museet. Da den sidste Luna-mission, Luna 24, bragte jordprøven tilbage til Jorden den 22. august 1976, var der ingen officiel meddelelse om, at Luna-programmet var afsluttet.
For akademikeren Mstislav Keldysh , en vigtig skikkelse inden for sovjetisk astronautik, bør Sovjetunionen ikke længere styres af konkurrence med USA om at definere sin strategi til at udforske solsystemet. Sovjetunionen skulle fokusere på de områder, hvor den havde bevist sin ekspertise, dvs. udforskningen af Venus. I løbet af de næste to årtier vil det meste af solsystemets efterforskningsprogram fokusere på denne planet gennem Venera- og Vega-programmerne .
Videnskabeligt, selvom mange vigtige spørgsmål forbliver ubesvarede i slutningen af programmet, har Luna-programmet ligesom de amerikanske kolleger i høj grad avanceret vores viden om Månen. De vigtigste fund er som følger:
Sovjetunionens ledere i hele det sovjetiske rumprogram dyrkede hemmeligholdelse og dækkede dårlige nyheder så meget som muligt. Lanceringen af en interplanetarisk / månemission meddeles ikke, før sonden har formået at rive sig væk fra jordens attraktion. Når kredsløbet mislykkes, er lanceringen ikke formaliseret (bemærket i nedenstående tabel med et bogstavssuffiks som Luna 1A). Hvis kredsløbet er vellykket, men sonden ikke formår at forlade jorden, er sonden klassificeret i familien af Cosmos-satellitter med et vagt program (for eksempel Cosmos 60). Som et resultat ville mere end halvdelen af missionerne i Luna-programmet være kendt, før regimet åbnede i 1990'erne.
Mission | Udgivelses dato | Type mission | Sondemodel | Resultater |
---|---|---|---|---|
Luna 1A | 23.9.1958 | Månens påvirkning | Ye-1 | Lancering svigt ( 1 st trin) |
Luna 1B | 11/10/1958 | Månens påvirkning | Ye-1 | Lancering svigt ( 1 st trin) |
Luna 1C | 4/12/1958 | Månens påvirkning | Ye-1 | Startfejl ( 2 e etage) |
Luna 1 | 2/1/1959 | Månens påvirkning | Ye-1 | Delvis svigt Måneflyvning i en afstand af 5.955 km |
Luna 2A | 18.6.1959 | Månens påvirkning | Ye-1A | Startfejl ( 2 e etage) |
Luna 2 | 12/9/1959 | Månens påvirkning | Ye-1A | Succes. Første menneskeskabte genstand på månens gulv |
Luna 3 | 4/10/1959 | Circumlunar bane | Ye-2A | Første fotos af den anden side af månen |
Luna 3A | 15/4/1960 | Circumlunar bane | Ye-3 | Kunne ikke starte (øverste etage) |
Luna 3B | 19/4/1960 | Circumlunar bane | Ye-3 | Lancering svigt ( 1 st trin) |
Spoutnik 25 ( tommer ) | 1/4/1963 | Lander | Ye-6 | Fiasko. Sonden forlader ikke jordens bane |
Luna 4A | 2/3/1963 | Lander | Ye-6 | Launcheren følger ikke den programmerede bane |
Luna 4 | 2/4/1963 | Lander | Ye-6 | Fiasko. Flyver over månen i en afstand af 833 km |
Luna 5A | 21/3/1964 | Lander | Ye-6 | Den sidste etape launcher når ikke den ønskede bane |
Luna 5B | 4/20/1964 | Lander | Ye-6 | Den fjerde fase af launcheren tændes ikke |
Cosmos 60 (in) | 12/3/1965 | Lander | Ye-6 | Sonden forlader ikke jordens bane |
Luna 5C | 10/4/1965 | Lander | Ye-6 | Den sidste etape launcher når ikke den ønskede bane |
Luna 5 | 9/5/1965 | Lander | Ye-6 | Sonden styrter ned på månens jord |
Luna 6 | 6/8/1965 | Lander | Ye-6 | Sonden passerer månen i en afstand af 159.000 km |
Luna 7 | 10/4/1965 | Lander | Ye-6 | Sonden styrter ned på månens jord |
Luna 8 | 3/12/1965 | Lander | Ye-6 | Sonden styrter ned på månens jord |
Luna 9 | 1/31/1966 | Lander | Ye-6M | Første bløde landing og første foto taget fra Månens overflade |
Cosmos 111 (in) | 1/3/1966 | Orbiter | Ye-6S | Sonden sidder fast i jordens bane |
Luna 10 | 31/3/1966 | Orbiter | Ye-6S | Første orbiter, operationel indtil 5/30/1966 |
Luna 11 | 24/8/1966 | Orbiter | Ye-6LF | Drift indtil 31/10/1966 |
Luna 12 | 22/10/1966 | Orbiter | Ye-6LS | Billeder taget fra månens bane |
Luna 13 | 21/12/1966 | Lander | Ye-6M | Luna 9 mission repetition |
Kosmos 159 | 17.4.1967 | Orbiter | Ye-6LS | Går til den forkerte jordbane |
Luna 14A | 2/7/1968 | Orbiter | Ye-6LS | Fejl i tredje fase af løfteraket |
Luna 14 | 7/4/1968 | Orbiter | Ye-6LS | Detaljeret kortlægning af månen, måling af tyngdefeltet, test af fremtidigt telekommunikationssystem |
Luna 15A | 19.02.1969 | Månens rover | Ye-8 | Problem med startdækslet |
Luna 15B | 14.6.1969 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Mislykkes med at starte (Blok D i Proton K-løfteraket) |
Luna 15 | 13.7.1969 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Sonden styrter ned på månens jord |
Cosmos 300 (in) | 23.9.1969 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Sonden forlader ikke jordens bane |
Cosmos 305 (in) | 22/10/1969 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Sonden forlader ikke jordens bane |
Luna 16A | 2/6/1970 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Sonden styrter ned på månens jord |
Luna 16 | 12/9/1970 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | En jordprøve på 101 g er tilbage på jorden |
Luna 17 | 10.11.1970 | Månens rover | Ye-8 | Lunokhod 1- roveren fungerer indtil 14.9.1971, kører 10,5 km |
Luna 18 | 2/9/1971 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Sonden styrter ned på månens jord |
Luna 19 | 28.9.1971 | Orbiter | Ye-8LS | Arbejder indtil 3/10/1972 |
Luna 20 | 14/2/1972 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | En jordprøve på 55 g bringes tilbage til jorden |
Luna 21 | 8/1/1973 | Månens rover | Ye-8 | Lunokhod 2- roveren kører indtil 3/7/1973, kører 37 km . |
Luna 22 | 29/5/1974 | Orbiter | Ye-8LS | Arbejder indtil 2/9/1975 |
Luna 23 | 28/10/1974 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5 | Boret er beskadiget; ingen prøve returneres. |
Luna 24A | 16/10/1975 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5M | Fiasko |
Luna 24 | 9/8/1976 | Eksempel på tilbagevenden | Ye-8-5M | En prøve på 170,1 g bringes tilbage til Jorden |