Minęło 50 lat od wystrzelenia pierwszego sztucznego księżyca satelity
Stacja Luna-10 o masie 248,5 kg pracowała na orbicie Księżyca przez 56 dni. W tym czasie satelita wykonał 460 obrotów wokół Księżyca i przeprowadził z Ziemią 219 sesji radiowych. Podczas tych sesji komunikacyjnych radzieccy naukowcy uzyskali informacje o polach magnetycznych i grawitacyjnych naturalnego satelity naszej planety, szelfie magnetycznym Ziemi, a także informacje o radioaktywności i składzie chemicznym skał powierzchniowych Księżyca. 30 maja 1966 roku automatyczna stacja międzyplanetarna „Luna-10” przerwała pracę, spadając na powierzchnię Księżyca. Planowany program lotów stacji Luna-10 został w całości zrealizowany.
Warto zauważyć, że Księżyc, jako najbliższe Ziemi ciało niebieskie, zawsze przyciągał uwagę badaczy i naukowców. Otworzywszy sobie drogę do kosmosu, ludzkość przede wszystkim skupiła się na tym naturalnym satelicie naszej planety. Jednocześnie zainteresowanie Księżycem nie zniknęło w XXI wieku. Zarówno Roskosmos, jak i CNSA (Chińska Narodowa Administracja Kosmiczna) pracują obecnie nad wielkoskalowymi programami księżycowymi. Priorytetem w eksploracji księżyca na zawsze pozostał ZSRR. W Związku Radzieckim realizacja ich programu księżycowego rozpoczęła się niemal natychmiast po udanym wystrzeleniu pierwszego sztucznego satelity Ziemi w październiku 1957 roku.
W ZSRR prowadzono na dużą skalę program eksploracji Księżyca w latach 1958–1976, w tych latach na Księżyc wystrzelono statki kosmiczne do różnych celów. „Luna” to ogólna nazwa serii sowieckich automatycznych stacji międzyplanetarnych przeznaczonych do badania Księżyca i przestrzeni kosmicznej. Wszystkie starty (w sumie 16 udanych i 17 nieudanych startów) zostały wykonane z kosmodromu Bajkonur. Program został ostatecznie skrócony w 1977 r. - 34. start został odwołany, w ramach tego startu Lunokhod-3 miał zostać dostarczony na powierzchnię Księżyca.
Swoistym impulsem do dalszej eksploracji kosmosu stał się sowiecki program „Księżyc”. W ramach realizacji tego programu pobito szereg rekordów. Na przykład 2 stycznia 1959 r. Sowiecka automatyczna międzyplanetarna stacja Luna-1 stała się pierwszym statkiem kosmicznym, który przeleciał w pobliżu Księżyca, a stacja Luna-2 stała się pierwszym urządzeniem, które dotarło na powierzchnię Księżyca, stało się to 14 września , 1959 (twarde lądowanie). Pierwsze miękkie lądowanie na powierzchni Księżyca przeprowadziła 3 lutego 1966 roku stacja Luna-9, która przez trzy dni przesyłała na Ziemię obrazy powierzchni Księżyca.
Przygotowanie i uruchomienie „Luny-10”
Warto zauważyć, że zarówno sowieckim, jak i amerykańskim programom księżycowym towarzyszyło wiele trudności i pośpiechu, co prowadziło do wypadków. Tak więc lot automatycznej stacji Luna-10 poprzedziło awaryjne uruchomienie podobnej stacji, którą radzieccy inżynierowie opracowali i wyprodukowali w rekordowym czasie - w zaledwie 25 dni. Uruchomienie tej stacji z wykorzystaniem rakiety nośnej Molniya-M odbyło się 1 marca 1966 roku o godzinie 14:03:49 czasu moskiewskiego. Pierwsze trzy stopnie rakiety zapewniły wystrzelenie jednostki głównej, która składała się ze statku kosmicznego i górnego stopnia „L”, na referencyjną orbitę sztucznego satelity Ziemi. Ale to urządzenie nie dotarło do miejsca Ziemi-Księżyca. W rejonie działania górnego stopnia „L” nastąpiła utrata stabilizacji i automatyczna stacja pozostała na orbicie okołoziemskiej, otrzymała indeks „Kosmos-111”. W rezultacie Luna-10 miesiąc później stała się jego bliźniaczą stacją.
Tym razem z uruchomieniem było trochę mniej pośpiechu, zamiast 25 dni, wykorzystano wszystkie 30. W tym samym czasie można było przeanalizować przyczyny niepowodzenia pierwszego uruchomienia. Udało się zidentyfikować i szybko wyeliminować pewne słabości w konstrukcji górnego stopnia „L”. W rezultacie 31 marca 1966 r. o godzinie 13 godzin 46 minut i 59 sekund kolejna rakieta Molniya-M została wystrzelona z kosmodromu Bajkonur, na którym znajdowała się górna scena L i stacja kosmiczna Luna-10. Strukturalnie stacja ta była podobna do stacji „Luna-9”, ale zamiast automatycznej stacji księżycowej na „pierwszej dziesiątce” umieszczono odłączany, szczelny pojemnik, który był sztucznym satelitą księżyca (ASL). Ponieważ Luna-10 nie potrzebowała sprzętu i silnika do miękkiego lądowania na Księżycu, obciążenie stacji wzrosło prawie 3 razy w porównaniu do „dziewiątki”. Całkowita masa tych statków kosmicznych była taka sama - około 1584 kilogramów, ale masa stacji była inna - 248,5 kilograma dla Luny-10 w porównaniu do zaledwie 100 kilogramów dla Luny-9.
Dzień po wystrzeleniu, 1 kwietnia, po otrzymaniu polecenia z Ziemi, międzyplanetarna stacja Luna-10 skorygowała swoją orbitę i ruszyła w kierunku zamierzonego celu. Dwa dni później, 3 kwietnia, przy podejściu do naturalnego satelity naszej planety, na 57 sekund został uruchomiony układ hamulcowy, po czym stacja z powodzeniem weszła na orbitę okołoksiężycową z minimalną wysokością 350 kilometrów i maksymalną wysokością 1016 kilometrów. Na tej orbicie Luna-10 wykonała pełny obrót wokół Księżyca w ciągu 2 godzin 58 minut 11 sekund. 3 kwietnia o godzinie 21:45:39 wieńczący ją hermetyczny kontener oddzielił się od głównego bloku stacji, który stał się ISL. Ten pierwszy w historii sztuczny satelita Księżyca wykonał 450 okrążeń wokół niego, spędzając 56 dni na orbicie księżycowej.
Projekt i skład sprzętu Luna-10
Do uruchomienia międzyplanetarnej stacji Luna-10 wykorzystano czterostopniowy pojazd nośny klasy średniej Molniya-M, należący do rodziny rakiet nośnych R-7. Jako czwarty etap wykorzystano blok „L”, który był pierwszym blokiem rakietowym w Związku Radzieckim, który miał możliwość startu w stanie zerowej grawitacji. Masa startowa rakiety wynosiła 305 ton, długość ponad 43 metry, a średnica ponad 10 metrów. W przyszłości rakieta Molniya-M stała się główną maszyną do tworzenia trzystopniowych wersji rakiet Woschod i Sojuz. Była z powodzeniem eksploatowana przez prawie pół wieku (ostatni start odbył się 30 września 2010 r. z kosmodromu Plesetsk), po czym została zastąpiona przez nowocześniejszą rakietę Sojuz-2 z górnym stopniem Fregat.
Sonda Luna-10 została pierwotnie zaprojektowana do wejścia na orbitę sztucznego satelity Księżyca i prowadzenia badań zarówno samego Księżyca, jak i przestrzeni okołoksiężycowej. Jednocześnie ISL został dość prosty w konstrukcji i składzie sprzętu zainstalowanego na pokładzie. Na sztucznym satelicie nie było systemu orientacji, więc to urządzenie wykonało lot bez orientacji. W tym samym czasie w zamkniętym wewnętrznym pojemniku HUD umieszczono: sprzęt telemetryczny przeznaczony do zbierania i przesyłania na Ziemię informacji naukowych i usługowych; radiowy system pomiarowy KRS i transponder decymetrowy RKT1; urządzenie programujące czas; elektroniczne bloki instrumentów naukowych, a także chemiczne źródła prądu. W system kontroli termicznej hermetycznego kontenera sztucznego satelity został włączony wentylator, a nadmiar ciepła odprowadzany był bezpośrednio przez ściany kontenera. Po zewnętrznej stronie satelity zainstalowano pręt magnetometru (długość 1,5 metra), anteny kompleksów radiowych i czujniki instrumentów naukowych na pokładzie. Na zewnątrz pierwszy sztuczny satelita księżyca wyglądał jak mały walec, który zwieńczono nierównomiernie zainstalowanym stożkiem z zaokrąglonym wierzchołkiem.
W skład aparatury naukowej Luna-10 wchodziły: spektrometr gamma przeznaczony do badania natężenia i składu spektralnego promieniowania gamma powierzchni Księżyca, które charakteryzuje typ skał księżycowych; urządzenie do badania plazmy słonecznej - D-153; radiometr SL-1, przeznaczony do badania sytuacji radiacyjnej w pobliżu satelity Ziemi; trzyskładnikowy magnetometr SG-59M na pręcie o długości 1,5 metra, przeznaczony do badania międzyplanetarnego pola magnetycznego i wyjaśnienia dolnej granicy możliwego pola magnetycznego satelity Ziemi; rejestrator cząstek meteorytów - RMCH-1; urządzenie do wykrywania rentgenowskiego promieniowania fluorescencyjnego Księżyca - RFL-1; ID-1 to urządzenie przeznaczone do rejestracji promieniowania podczerwonego powierzchni Księżyca, a także do wyjaśnienia danych dotyczących jego reżimu termicznego.
Osiągnięcia „Luny-10”
Jak wspomniano powyżej, pierwszy sztuczny satelita Księżyca spędził 56 dni na orbicie, nawiązując 219 łączności radiowej z Ziemią. W tym czasie, zdaniem ekspertów, udało się w pełni zrealizować planowany program lotów, otrzymując ogromną ilość ważnych i bardzo interesujących informacji o naturalnym satelicie naszej planety. W szczególności udało się ustalić: że pole magnetyczne Księżyca jest najprawdopodobniej pochodzenia słonecznego; że na orbicie Księżyca gęstość meteorów jest większa niż w przestrzeni międzyplanetarnej; że perturbacje jego ruchu spowodowane niecentralnością pola grawitacyjnego są 5-6 razy większe niż perturbacje wywołane grawitacyjnymi wpływami Słońca i Ziemi.
Wykorzystując metodę spektrometrii gamma po raz pierwszy udało się zmierzyć zawartość naturalnych pierwiastków promieniotwórczych (U, Th, K) oraz określić rodzaj skał występujących na powierzchni Księżyca. Stwierdzono również obecność na powierzchni cząstek regolitu (warstwy powierzchniowej luźnej gleby księżycowej) nieutlenionych form żelaza, krzemu i tytanu. Ponadto za pomocą Luny-10 po raz pierwszy udało się uzyskać dane o ogólnym składzie chemicznym Księżyca z natury promieniowania gamma z powierzchni Księżyca. Okazało się, że całkowity poziom tego promieniowania jest nieco wyższy niż poziom promieniowania gamma nad skałami skorupy ziemskiej. Ponadto prace ISL pozwoliły sowieckim naukowcom dojść do wniosku, że Księżyc nie ma pasów radiacyjnych.
Lot stacji Luna-10 był kolejnym osiągnięciem Związku Radzieckiego w kosmicznym wyścigu, stając się kolejnym potwierdzeniem, że kraj jest zdolny do wyjątkowych kosmicznych osiągnięć. Zgodnie z wynikami lotu Luna-10, FAI (International lotnictwo federacja) oficjalnie zarejestrowała priorytetowe osiągnięcia naukowe i technologiczne stacji radzieckiej:
- wystrzelenie na orbitę sztucznego satelity Księżyca;
— po raz pierwszy na świecie przeprowadzono badania naukowe i techniczne oraz pomiary za pomocą automatycznej stacji, która została wystrzelona na orbitę księżyca.
Ciekawostka: podczas XXIII Zjazdu KPZR melodia Międzynarodówki (od 10 do 1922 r. oficjalny hymn ZSRR, później oficjalny hymn KPZR) była transmitowana ze sztucznego satelity Łuna-1944, którego delegaci zjazdu partyjnego słuchany w pozycji stojącej, spotkanie z aplauzem .
Źródła informacji:
http://galspace.spb.ru/index90.file/luna10.html
http://russianpulse.ru/rusplt/2016/03/30/1514277-luna-10-sputnik-dlya-sputnika
http://www.laspace.ru/projects/planets/luna-10
Materiały z otwartych źródeł
informacja