Raziskovanje lune ima dolgo zgodovino. Začeli so se že pred našo dobo, ko je Hiparh proučeval gibanje lune po zvezdnem nebu, določil naklon lunine orbite glede na ekliptiko, velikost lune in oddaljenost od Zemlje ter razkril tudi številne značilnosti gibanja.
Od sredine 19. stoletja se je v povezavi z odkritjem fotografije začela nova stopnja v preučevanju Lune: postalo je mogoče podrobneje analizirati površino Lune z uporabo podrobnih fotografij (Warren de la Rue in Lewis Rutherford). Leta 1881 je Pierre Jansen sestavil podroben fotografski atlas lune.
V XX stoletju se je začela vesoljska doba, znanje o luni se je znatno razširilo. Sestava lunine zemlje je postala znana, znanstveniki so prejeli njene vzorce in sestavljen je bil zemljevid hrbtne strani.
Raziskovanje lune z avtomatskimi napravami
Sovjetsko vesoljsko plovilo "Luna-2" je prvič doseglo Luno 13. septembra 1959. In prvič je bilo mogoče pogledati skrajno stran Lune leta 1959, ko je sovjetska postaja "Luna-3" preletela to in fotografirala del njene površine, neviden z Zemlje. Znanstveniki verjamejo, da je skrajna stran lune idealna lokacija za astronomski observatorij. Tu nameščeni optični teleskopi ne bi prodrli v gosto Zemljino atmosfero. In za radijske teleskope bi Luna služila kot naravni ščit iz trdnih kamnin debeline 3500 km, ki bi jih zanesljivo ščitil pred kakršnimi koli radijskimi motnjami z Zemlje.
V drugi polovici 20. stoletja so se ZDA začele aktivno pripravljati na pristanek na Luni. Toda za pripravo na let s posadko je NASA načrtovala več vesoljskih programov: "Ranger"(fotografiranje njegove površine), " geodet"(mehki pristanek in raziskave terena) in" Lunar Orbiter"(podrobna slika luninega površja). V letih 1965-1966. NASA je izvedla projekt MOON-BLINK za preučevanje nenavadnih pojavov (anomalij) na površju Luna... "Goodeti" 3, 4 in 7 so bili opremljeni z grabilnim vedrom za pobiranje zemlje.
ZSSR je izvajala raziskave na lunini površini s pomočjo dveh radijsko vodenih samohodnih vozil, Lunohod-1, ki je bil izstreljen na Luno novembra 1970, in Lunokhod-2 januarja 1973. Lunokhod-1 je deloval 10,5 kopenskih mesecev, "Lunokhod-2" - 4,5 zemeljskih mesecev (to je 5 lunarnih dni in 4 lunarne noči). Obe vozili sta zbrali in na Zemljo posredovali veliko količino podatkov o luninih tleh ter številne fotografije detajlov in panoram luninega reliefa.
"Lunokhod-1"
Lunohod-1 je prvi rover na svetu, ki je uspešno deloval na lunini površini. Spada v serijo sovjetskih daljinsko vodenih samohodnih vozil "Lunokhod" za raziskovanje Lune, ki so delali na Luni enajst lunarnih dni (10,5 zemeljskih mesecev).
Lunokhod-1 je bil opremljen z:
- dve televizijski kameri (ena rezervna), štirje panoramski telefotometri;
- rentgenski fluorescenčni spektrometer RIFMA;
- rentgenski teleskop RT-1;
- odometer-penetrometer PrOP;
- detektor sevanja RV-2N;
- laserski reflektor TL.
Avtomatska medplanetarna postaja "Luna-17" z "Lunohod-1" je bila izstreljena 10. novembra 1970 in vstopila v orbito umetnega luninega satelita, 17. novembra 1970 pa je postaja varno pristala v morju dežja. , in "Lunokhod-1" se je preselil na lunarno pripravo.
Med svojim bivanjem na lunini površini je Lunokhod-1 prepotoval 10.540 m, pregledal površino 80.000 m 2, na Zemljo posredoval 211 luninih panoram in 25.000 fotografij. Največja potovalna hitrost je bila 2 km / h. Kemična analiza je bila izvedena na 25 točkah lunine zemlje. Na "Lunokhod-1" je bil nameščen kotni reflektor, s pomočjo katerega so bili izvedeni poskusi za natančno določitev razdalje do Lune.
"Lunohod-2"
"Lunohod-2"- drugi v seriji sovjetskih lunarnih daljinsko vodenih vesoljskih plovil - planetarnih roverjev. Namenjen je bil preučevanju mehanskih lastnosti lunine površine, fotografiranju in telefoto Luni, izvajanju poskusov s zemeljskim laserskim daljinomerom, opazovanju sončnega sevanja in drugih raziskavah.
15. januarja 1973 ga je na Luno dostavila avtomatska medplanetarna postaja "Luna-21". Pristanek je potekal 172 kilometrov od pristajalnega mesta Apolla 17. Navigacijski sistem Lunohod-2 je bil poškodovan, kopensko posadko Lunohoda pa je vodilo okolje in sonce. Kljub temu je naprava prevozila večjo razdaljo kot Luna-1, saj so bile uvedene številne novosti, na primer tretja video kamera na vrhuncu človeške rasti.
V štirih mesecih dela je prevozil 37 kilometrov, na Zemljo posredoval 86 panoram in okoli 80.000 televizijskih sličic, a mu je nadaljnje delo preprečilo pregrevanje opreme v notranjosti stavbe. Lunohod-2 je bil uradno zaprt 4. junija 1973.
Vesoljski program Luna je bil v ZSSR ukinjen leta 1977. Izstrelitev Lunohod-3 je bila odpovedana.
Avgusta 1976 je sovjetska postaja Luna-24 na Zemljo dostavila vzorce lunine zemlje, japonski satelit Hiten je na Luno poletel šele leta 1990. Nato sta bili izstreljeni dve ameriški vesoljski plovili - Clementine leta 1994 in Lunar Prospector "leta 1998
"Clementine"
Clementine je skupna misija severnoameriškega poveljstva za zračno vesoljsko obrambo in NASA za testiranje vojaške tehnologije in istočasno izdelavo podrobnih fotografij lunine površine.
Sonda Clementine je na Zemljo posredovala približno 1,8 milijona črno-belih slik lunine površine. Clementine je prva sonda, ki posreduje znanstvene informacije v podporo hipotezi o prisotnosti vode na luninih polih. To je zelo pomembno odkritje, da je na Luni prisotna trdna voda. Tekoča voda ne more biti na lunini površini, saj pod vplivom sončne svetlobe izhlapi in se nato razprši v vesolje. Toda že od šestdesetih let prejšnjega stoletja obstaja hipoteza, da je vodni led shranjen v luninih kraterjih, kamor sončni žarki ne morejo prodreti ali pa leži na velikih globinah. In zdaj je potrjeno. Zakaj je to odkritje pomembno? Lunini ledeniki lahko zagotovijo vodo za prve koloniste, medtem ko se vegetacija lahko pojavi na Luni.
Lunarni iskalec
Lunar Prospector - in ameriška avtomatska medplanetarna postaja za raziskovanje Lune, ustvarjena v okviru programa NASA "Discovery". Izstreljeno 7. januarja 1998. Končano 31. julija 1999.
AMS "Lunar Prospector" je zasnovan za globalno raziskovanje elementarne sestave Lunine površine, raziskovanje njenega gravitacijskega polja in notranje strukture, magnetnega polja in sproščanja hlapnih snovi. Lunar Prospector je moral dopolniti in razjasniti raziskavo Clementine, in kar je najpomembneje - preveriti prisotnost ledu.
Lunar Prospector je bil izstreljen 7. januarja 1998 na nosilni raketi Athena-2. Leta 1998 je bila rešena večina znanstvenih problemov, zaradi katerih je bila naprava izstreljena: razjasnjena je bila možna prostornina ledu na južnem polu lune, njegova vsebnost v tleh je bila po ocenah znanstvenikov 1-10 % in enakomerna močnejši signal kaže na prisotnost ledu na severnem polu. Na skrajni strani Lune je magnetometer zaznal razmeroma močna lokalna magnetna polja, ki so tvorila 2 majhni magnetosferi s premerom okoli 200 km. Glede na motnje v gibanju aparata je bilo odkritih 7 novih maskonov (območje litosfere planeta ali naravni satelit, ki povzroča pozitivne gravitacijske anomalije).
Izvedena je bila tudi prva globalna spektrometrična raziskava gama žarkov, na podlagi katere so bile sestavljene karte porazdelitve titana, železa, aluminija, kalija, kalcija, silicija, magnezija, kisika, urana, redkih zemeljskih elementov in fosforja, ustvarjen je bil model gravitacijskega polja Lune, ki omogoča zelo natančen izračun orbite luninih satelitov.
Leta 1999 je AMC končal svoje delo.
Samodejno raziskovanje lune vXXI stoletje
Po koncu sovjetskega vesoljskega programa "Luna" in ameriškega "Apolla" je bilo raziskovanje Lune s pomočjo vesoljskih plovil praktično ustavljeno.
Toda na začetku 21. stoletja je Kitajska začela svoj program raziskovanja Lune. Vključuje: dostavo lunarnega rovtra in pošiljanje zemlje na Zemljo, nato odpravo na Luno in gradnjo bivalnih luninih baz. Preostale vesoljske sile seveda niso mogle molčati in so znova razporedile svoje lunarne programe. Objavljeni so načrti za prihodnje lunarne odprave Rusija, Evropa, Indija, Japonska. Evropska vesoljska agencija je 28. septembra 2003 izstrelila svojo prvo avtomatsko medplanetarno postajo (AMS) Smart-1. 14. septembra 2007 je Japonska izstrelila drugo vesoljsko plovilo za raziskovanje Lune Kaguya. In 24. oktobra 2007 je LRK vstopila tudi v lunarno dirko - izstrelili so prvi kitajski lunarni satelit Chang'e-1. S pomočjo te in naslednje postaje znanstveniki ustvarjajo tridimenzionalni zemljevid luninega površja, ki bi lahko v prihodnosti prispeval k ambicioznemu projektu kolonizacije Lune. 22. oktobra 2008 je bil izstreljen prvi indijski AMS "Chandrayan-1". Leta 2010 je Kitajska lansirala drugi AMS Chang'e-2.
Leta 2009 je NASA lansirala Lunar Reconnaissance Orbiter in Lunar Crater Observation and Sensing Satellite za zbiranje informacij o lunini površini, iskanje vode in primernih lokacij za prihodnje lunarne misije. 9. oktobra 2009 sta vesoljsko plovilo LCROSS in zgornja stopnja "Centaurus" izvedla načrtovani padec na lunino površje. do kraterja Cabeus ki se nahaja približno 100 km od južnega pola lune in zato nenehno v globoki senci. 13. novembra je NASA objavila, da je ta poskus našel vodo na Luni.
Zasebna podjetja začnejo raziskovati luno. Razpisan je bil svetovni natečaj Google Lunar X PRIZE za ustvarjanje majhnega lunarnega roverja. Na tekmovanju sodeluje več ekip iz različnih držav, med njimi tudi ruski Selenohod. Obstajajo načrti za organizacijo vesoljskega turizma z leti okoli Lune na ruskih ladjah - najprej na posodobljenem "Sojuzu", nato pa na obetavnem univerzalnem PTKNP "Rus", ki se razvija.
ZDA bodo nadaljevali raziskovanje Lune z avtomatskimi postajami "GRAIL" (izgnana leta 2011), "LADEE" (načrtovana izstrelitev leta 2013) itd. Kitajska načrtuje, da bo leta 2013 izstrelil svoj prvi pristajalni AMS Chang'e-3, do leta 2015 mu sledi lunarni rover, do leta 2017 pa AMS vračajoča lunarna tla in gradnja lunarne baze do leta 2050. Japonska napovedal prihodnje robotsko raziskovanje lune. Indija načrtuje misijo leta 2017 svojega orbiterja Chandrayan-2 in majhnega lunarnega roverja, ki ga je dostavil ruski AMS Luna-Resource, ter nadaljnje raziskovanje Lune do odprav s posadko. Rusija najprej zažene večstopenjski program raziskovanja Lune z avtomatskimi postajami Luna-Glob leta 2015, Luna-Resurs-2 in Luna-Resurs-3 z lunarji v letih 2020 in 2022, Luna-Resurs-4 po povratku zemlje, ki so jo zbrali lunarji leta 2023, nato pa načrtuje odprave s posadko v 2030-ih.
Znanstveniki ne izključujejo, da lahko luna vsebuje ne le srebro, živo srebro in alkohole, temveč tudi druge kemične elemente in spojine. Vodni led in molekularni vodik kažeta, da ima Luna vire, ki bi jih lahko uporabili v prihodnjih misijah. Analiza topografskih podatkov, ki jih je poslalo vesoljsko plovilo LRO, in meritve gravitacije Kaguye so pokazale, da debelina skorje na skrajni strani Lune ni konstantna in se spreminja glede na zemljepisno širino. Najdebelejši deli skorje ustrezajo najvišjim nadmorskim višinam, kar je značilno za Zemljo, najtanjši pa so v subpolarnih širinah.
Vsa ta na novo odkrita lunina dirka je povezana z možnostjo kolonizacije lune. Kaj to pomeni?
Kolonizacija Lune
Kolonizacijo Lune razumejo ljudje kot naseljevanje Lune. Zdaj to ni fikcija fantastičnih del, ampak resnični načrti za izgradnjo bivalnih baz na Luni. Hiter razvoj vesoljske tehnologije nam omogoča, da upamo, da je kolonizacija vesolja povsem dosegljiv cilj. Zaradi bližine Zemlje (tri dni leta) in dokaj dobrega poznavanja pokrajine je Luna že dolgo veljala za kandidata za prostor za nastanek človeške kolonije. Toda medtem ko so sovjetski programi Luna in Lunohod ter ameriški program Apollo pokazali izvedljivost letenja na Luno, so hkrati zmanjšali navdušenje nad lunarno kolonijo. To je bilo posledica dejstva, da je analiza vzorcev prahu, ki so jih dostavili astronavti, pokazala zelo nizko vsebnost svetlobnih elementov, potrebnih za življenje na Luni.
Lunarna baza je za znanstvenike edinstven prostor za znanstvene raziskave na področju planetarne znanosti, astronomije, kozmologije, vesoljske biologije in drugih disciplin. Preučevanje lunine skorje lahko da odgovore na najpomembnejša vprašanja o nastanku in nadaljnjem razvoju sončnega sistema, sistema Zemlja-Luna in nastanku življenja. Odsotnost atmosfere in nižja gravitacija omogočata gradnjo opazovalnic na lunini površini, opremljenih z optičnimi in radijskimi teleskopi, ki lahko dobijo veliko bolj podrobne in jasne slike oddaljenih območij vesolja, kot je to mogoče na Zemlji, ter servisiranje in nadgradnja takšnih teleskopov je veliko lažja kot orbitalne opazovalnice. Luna ima tudi različne minerale: železo, aluminij, titan; v površinski plasti lunine zemlje, regolitu, se je nabral redek na Zemlji izotop helij-3, ki se lahko uporablja kot gorivo za obetavne termonuklearne reaktorje. Trenutno poteka razvoj metod za industrijsko proizvodnjo kovin, kisika in helija-3 iz regolita, najdena so nahajališča vodnega ledu. Globok vakuum in razpoložljivost poceni sončne energije odpirata nova obzorja za elektroniko, livarstvo, obdelavo kovin in znanost o materialih. Luna je videti tudi kot zelo verjeten objekt za vesoljski turizem, ki lahko pritegne precejšnjo količino sredstev za svoj razvoj, pomaga pri popularizaciji vesoljskih potovanj in zagotavlja priliv ljudi za raziskovanje luninega površja. Vesoljski turizem bo zahteval določene infrastrukturne rešitve. Razvoj infrastrukture pa bo prispeval k večjemu prodoru človeštva na Luno. Obstajajo načrti za uporabo lunarnih baz v vojaške namene za nadzor nadzemeljskega vesolja in zagotavljanje prevlade v vesolju. Tako je kolonizacija Lune zelo verjeten dogodek v prihodnjih desetletjih.
Po prvih uspehih pri preučevanju Lune (prvi trdi pristanek sonde na površje, prvi prelet s fotografiranjem zadnje strani, nevidne z Zemlje), so znanstveniki in oblikovalci ZSSR in ZDA sodelovali v "lunini dirki". « objektivno soočen z novo nalogo. Treba je bilo zagotoviti mehak pristanek raziskovalne sonde na lunini površini in se naučiti, kako v njeno orbito izstreliti umetne satelite.
Ta naloga ni bila lahka. Dovolj je reči, da Sergeju Korolevu, ki je vodil OKB-1, tega ni uspelo doseči. V letih 1963-1965 je bilo 11 izstrelitev vesoljskih plovil (vsako uspešno izstreljeno je prejelo uradno številko serije Luna) z namenom mehkega pristanka na Luni in vsa so propadla. Medtem je bila delovna obremenitev projektov OKB-1 pretirana in konec leta 1965 je bil Korolev prisiljen prenesti temo mehkega pristanka na Luni v oblikovalski biro Lavochkin, ki ga je vodil Georgij Babakin. Prav "Babakinovi" (po smrti Korolyova) so se uspeli zapisati v zgodovino zahvaljujoč uspehu "Luna-9".
Prvi pristanek na luni
(Kliknite na sliko za ogled sheme luninega pristanka vesoljskega plovila)
Najprej je bila postaja "Luna-9" 31. januarja 1966 z raketo dostavljena v Zemljino orbito, nato pa se je z nje odpravila v smeri Lune. Zavorni motor postaje je poskrbel za dušenje pristajalne hitrosti, napihljivi blažilniki pa so varovali pristajalni modul postaje pred udarcem o površino. Po streljanju se je modul spremenil v delovno stanje. Prve panoramske slike lunine površine na svetu, ki so bile prejete od Lune-9 med komunikacijo z njo, so potrdile teorijo znanstvenikov, da površina satelita ni prekrita s pomembno plastjo prahu.
Prvi umetni satelit Lune
Drugi uspeh "Babakinovih", ki so uporabljali rezervo OKB-1, je bil prvi umetni lunin satelit. Izstrelitev vesoljskega plovila Luna-10 je bila 31. marca 1966, uspešna izstrelitev v krožno lunarno orbito pa 3. aprila. Znanstveni instrumenti Luna-10 že več kot mesec in pol raziskujejo Luno in okolico Lune.
Dosežki ZDA
Medtem so ZDA, ki so samozavestno korakale proti svojemu glavnemu cilju - pristanku človeka na Luni, hitro zmanjšale vrzel z ZSSR in prevzele vodstvo. Pet satelitov iz serije Surveyor je izvedlo mehak pristanek na Luni in izvedlo pomembne raziskave na mestih pristanka. Pet orbitalnih kartografov iz Lunar Orbiterja je sestavilo podroben zemljevid površja visoke ločljivosti. Štirje poskusni leti vesoljskega plovila Apollo s posadko, vključno z dvema z vstopom v lunino orbito, so potrdili pravilnost odločitev, sprejetih pri razvoju in oblikovanju programa, tehnologija pa je dokazala svojo zanesljivost.
Prvi človek pristane na luni
V posadki prve lunarne odprave so bili astronavti Neil Armstrong, Edwin Aldrin in Michael Collins. Vesoljsko plovilo Apollo 11 je vzletelo 16. julija 1969. Ogromna tristopenjska raketa Saturn V se je izstrelila brez pripomb in Apollo 11 se je prebil na Luno. Ko je vstopil v lunino orbito, se je razdelil na orbiter Columbia in lunarni modul Eagle, ki sta ga pilotirala astronavta Armstrong in Aldrin. 20. julija je pristal na jugozahodu Morja miru.
Šest ur po pristanku je Neil Armstrong stopil iz pilotske kabine luninega modula in ob 2 uri 56 minut 15 sekund UTC 21. julija 1969 prvič v zgodovini človeštva stopil na lunin regolit. Aldrin se je kmalu pridružil poveljniku prve lunine odprave. Na lunini površini so preživeli 151 minut, nanjo namestili pripomočke in znanstveno opremo, namesto tega pa so v modul naložili 21,55 kg luninih kamnov.
Konec "lunine dirke"
Ko je zapustil pristajalni blok na površju, je vzletna stopnja Eagle vzletela z lune in se pristala na Columbii. Znova združena je posadka poslala Apollo 11 proti Zemlji. Ko se je v ozračju upočasnil pri drugi vesoljski hitrosti, je poveljniški modul z astronavti po več kot 8 dneh leta nežno potonil v valove Tihega oceana. Glavni cilj "lunine dirke" je dosežen.
Druga stran lune
(Fotografija skrajne strani Lune iz pristajalnega vozila "Chanye-4")
Ta stran je nevidna z Zemlje. 27. oktobra 1959 je sovjetska vesoljska postaja Luna-3 fotografirala hrbtno stran iz lunine orbite, več kot pol stoletja pozneje, 3. januarja 2019, pa je kitajsko vesoljsko plovilo Chanye-4 uspešno pristalo na površini hrbtne strani. in poslal prvo sliko s svoje površine.
Slika 1
2. januarja 1959 se je zgodila prva izstrelitev proti nočni zvezdi. Luna-1 ("Sanje", kot so jo poimenovali novinarji) je minila v bližini Lune in postala prvi v zgodovini prvi umetni satelit Sonca (slika 1). Njegova teža je 361 kg. Najprej je dosegla drugo kozmično hitrost in prešla na razdalji šest tisoč kilometrov od Lune. Na postaji so bili znanstveni instrumenti za preučevanje sevalnih pasov Zemlje, kozmičnih žarkov in meteornih delcev.
Ameriški AMS "Pioneer 4", težki le 6 kg, izstreljen 3. marca 1959, je prešel veliko dlje od Lune - le 60500 km.
Zmaga sovjetskih inženirjev je bila izstrelitev 14. septembra 1959 AMS Luna 2. Dosegla je lunino površje in na Luno prinesla kovinski disk z znakom ZSSR. Znanstveni instrumenti so pokazali, da Luna praktično nima magnetnega polja. Ta let je pokazal, da so bili vsi izračuni opravljeni pravilno.
Slika 2
Že v naslednjem letu je Luna 3 obkrožila naš satelit (slika 2). Na krovu te postaje je bila postavljena foto-televizijska oprema, ki je na Zemljo prvič posredovala slike dela vidne in nevidne strani Lune. To so bile prve fotografije, posnete iz vesolja. Na njih je bilo veliko motenj, vendar so znanstveniki vseeno razkrili številne podrobnosti o skrajni strani lune. Pri obdelavi teh slik so sodelovali observatoriji SAI, TsNIIGAiK, Pulkovo in Harkov. Zahvaljujoč tehniki identifikacije reliefnih podrobnosti, ki so jo razvili pod vodstvom Yu.N. Lipskyja, je prav tej skupini raziskovalcev uspelo identificirati kraterje in druge reliefne formacije. Tako se je pojavil prvi zemljevid skrajne strani lune na svetu.
Nekaj let pozneje je ameriško vesoljsko plovilo Ranger 7,8,9 posnelo fotografije posameznih območij površine vidne poloble. Te naprave so se zrušile, a so med padcem na Zemljo prenašale slike različnih ločljivosti.
Leta 1965 je sovjetska vesoljska postaja Zond zaključila fotografiranje skrajne strani lune. Izkazalo se je, da je temnih predelov površja manj, a kraterjev je bilo toliko kot na vidni strani Lune, nekateri so bili poimenovani po znanstvenikih in astronavtih. Končno je bil ustvarjen prvi popoln zemljevid lunine površine. Sestavljen je bil pod znanstvenim nadzorom Yu. N. Lipskyja.
Prvi mehki pristanek je izvedla avtomatska medplanetarna postaja "Luna 9" leta 1966. Način pristanka je predlagal glavni oblikovalec S. P. Korolev. Televizijske kamere postaje so prenašale na Zemljo panorame okolice z ločljivostjo nekaj milimetrov.
Leta 1966 so bili v orbito okoli Lune izstreljeni umetni sateliti Luna 10,11,12. Oprema je vključevala instrumente za spektralno analizo, gama sevanje in infrardeče sevanje.
Leta 1966 je vesoljsko plovilo American Surveyor 1 mehko pristalo na Luni in šest tednov prenašalo slike površja.
Junija 1968 je Surveyor mehko pristal in pregledal vzorce lunine zemlje.
Po tem so Američani začeli s pripravami na pošiljanje vesoljske ladje s posadko na Luno. Pri tem so se oprli na rezultate letov sovjetskih avtomatskih sond "Zond", ki so jeseni 1968 opravile prvo potovanje po poti Zemlja-Luna-Zemlja. Rešen je bil problem vračanja vesoljskih plovil z medplanetarnih letov. . Surveyor 3, 5, 6, 7 (1966-1967) so bili izstreljeni za raziskovanje lunine površine, da bi izbrali mesto pristanka za vesoljsko plovilo Apollo.
Pet ameriških umetnih satelitov "Lunar Orbiter" je fotografiralo lunino površino in preučevalo njeno gravitacijsko polje.
Astronavta Neil Armstrong in Edwin Aldrin sta 20. julija 1969 pristala na lunini kapsuli. Astronavti so namestili reflektor laserskega sevanja, seizmometer, fotografirali, zbrali 22 kg vzorcev lunine zemlje, hodili so približno 100 metrov od pristajalnega letala in ostali na površini 2 uri in 30 minut. Michael Collins je bil v orbiti glavne enote.
Sovjetske avtomatske postaje "Luna 16, 20, 24" so s pomočjo posebne naprave za vzorčenje tal samodejno zbirale skalo in jo v vozilih za ponovno vstopanje dostavile na Zemljo.
Samohodna vozila "Lunokhod 1, 2" so opravila raziskave po poti gibanja 10,5 in 37 km, pri čemer so na Zemljo posredovala številne slike in panorame okolice ter podatke o fizikalno-kemijski sestavi lunine zemlje. S pomočjo laserskega reflektorja, nameščenega na lunarnem roverju, je bilo mogoče razjasniti razdaljo od Zemlje do Lune.
Leta 1958 so ZDA ustanovile Nacionalno upravo za aeronavtiko in vesolje - NASA. Prvotno je bilo načrtovano, da bodo astronavti poleteli že leta 1958, vendar so številne težave potisnile datum izstrelitve nazaj. Ladja, ki je astronavte spravila v orbito, se je imenovala Merkur. Kokpit Mercuryja je bil zelo utesnjen in neudoben. Leta 1965 je NASA sprejela nov vesoljski program Gemini. Ladje te serije so se izkazale za veliko bolj popolne in udobnejše. Zadnja ladja serije Gemini-12 je poletela novembra 1966. Toda veliko prej kot to je NASA razvila projekt, imenovan Apollo. Serija Apollo se je izkazala za najbolj popolno od vseh, ki so jih oblikovalci CLIA doslej lahko ustvarili. Ladja je sprejela tri astronavte, imela je zanesljivo spustno vozilo in priklopni modul. Hkrati je lahko pristal na več ladjah. Toda tudi tako popolna naprava je imela svoje pomanjkljivosti. Eden od njih je povzročil tragedijo na mestu izstrelitve. Med usposabljanjem pred poletom je prišlo do kratkega stika v električnem omrežju. V nekaj minutah je plamen zajel celotno prizorišče in astronavti Virgil Grissom, Edward White, Roger Chaffee so umrli.
Skoraj istočasno je na eksperimentalnem vesoljskem plovilu Sojuz umrl sovjetski kozmonavt Vladimir Komarov.
Dolg premor od 1977 do 1990 pri raziskovanju Lune z vesoljskimi plovili očitno pojasnjuje premislek o programih, povezanih z nadaljnjimi raziskavami in pripravo vozil nove generacije.
Japonska je marca 1990 s svojo raketo Nissan v orbito okoli Lune izstrelila avtomatsko napravo Mycec A z namenom oddaljenega raziskovanja površine Lune. Vendar ta program ni uspel.
Spektralno slikanje luninega površja je v letih 1990 in 1992 opravil ameriški AMS Galileo, ki se je v težki orbiti do Jupitra dvakrat vrnil na Zemljo in fotografiral njen satelit.
Vesoljsko plovilo Klementina, izstreljeno leta 1994, je poleg fotografiranja lunine površine z laserskim oddajnikom opravilo meritve višin reliefa, podatki o trajektoriji pa so bili uporabljeni za izpopolnjevanje modela gravitacijskega polja in nekaterih drugih parametrov.
Posebne meritve v območju polov so pokazale, da so na dnu trajno zasenčenih globokih kraterjev lahko kosi ledu.
Ameriško vesoljsko plovilo Lunar Prospector, ki je bilo lansirano januarja 1998, je bilo posebej zasnovano za razjasnitev območij, ki jih zavzema led v polarnih regijah. Na podlagi podatkov, ki jih vesoljska plovila prenašajo iz orbite 100 km, se domneva, da ima Luna železno silikatno jedro, veliko 300 km. To vozilo je opravilo obsežne raziskave iz nizke orbite 25 km.
"Luna-2" je druga medplanetarna postaja, ustvarjena v okviru programa "Luna", je prvič v zgodovini človeštva dosegla površino zemeljskega satelita.
Podoben cilj je bil zastavljen tudi za prvo postajo,. Na žalost je zaradi napake pri izračunih pot te naprave prešla na precejšnjo razdaljo od Lune in dejansko let umetnega aparata iz enega vesoljskega telesa v drugo ni potekal. Kljub temu je njegov pomen z vidika edinstvenosti znanstvenih podatkov, posredovanih v center za nadzor misije, neprecenljiv.
Značilnosti zasnove in letenja AMS "Luna-2"
Na podlagi informacij, zbranih iz rezultatov leta Luna-1, je bil izdelan načrt leta za naslednjo postajo, imenovano Luna-2. Vsa oprema in naprave v novem aparatu so ostale praktično nespremenjene. Izstrelitev je izvedla ista tristopenjska nosilna raketa tipa "Luna".
AMS "Luna-2" je bila dolga nekaj več kot 5 metrov in premera 2,5 metra. Njegova teža je bila približno 390 kg.
Samodejno krmiljeno vesoljsko plovilo Luna-2, ki je bilo izstreljeno 12. septembra 1959, je v manj kot 48 urah izvedlo svoj zgodovinski let Zemlja-Luna. Mesto pristanka aparata je bilo zabeleženo na območju Deževnega morja, med kraterji Autolycus, Aristil in Archimedes. To območje se je odslej imenovalo zaliv Lunnik.
Ko je postaja prišla na površino lune, je bila uničena. Vendar pa je znanstvenikom uspelo zabeležiti, da na površje ni dosegla samo postaja, ampak tudi zadnja, tretja stopnja rakete.
Pomen leta AMS "Luna-2"
Na krov Lune-2 je bila postavljena kovinska krogla, ki je ob udarcu poletela v množico peterokotnih zastavic s spominsko gravuro "ZSSR, september 1959". Isti simboli zmage sovjetske kozmonavtike so bili postavljeni na samo vesoljsko plovilo Luna-2 in na zadnjo stopnjo rakete.
Tako je "Luna-2" postala drugi triumf sovjetske kozmonavtike po izstrelitvi prvega v zgodovini. Med tem letom je bilo prvič mogoče dobiti parabolično hitrost (drugo kozmično). Prvi aparat v zgodovini človeštva, ki so ga ustvarile človeške roke, je dosegel površje drugega kozmičnega telesa, premagal silo gravitacije in prehodil ogromno razdaljo od Zemlje do Lune.
Kot priznanje pomembnosti tega dogodka so ledeno polico na vzhodni Antarktiki, ki so jo istega leta odkrili sovjetski znanstveniki v okviru antarktične odprave, poimenovali rt Lunnik (tako kot lunin zaliv, kjer je strmoglavilo vesoljsko plovilo Luna-2).
Od izstrelitve prvega zemeljskega satelita do začetka raziskovanja Lune vesoljskih plovil je minilo manj kot leto in pol. In to ni presenetljivo, saj je Luna najbližji objekt Zemlji in zelo nenavaden objekt za Osončje: masno razmerje Zemlja / Luna presega vse druge satelite planetov in je 81/1 - najbližji tak indikator je samo 4226/1 za Saturnov ligament /Titan.
Ker je vulkanska aktivnost na Luni hitro izginila (zaradi razmeroma nizke mase), je njena površina zelo starodavna in je ocenjena na skoraj 4,5 milijarde let, odsotnost atmosfere pa vodi do kopičenja meteoritov na Luni. površje, katerega starost in sestava lahko doseže in celo preseže starost samega sončnega sistema. Vse to je poleg same bližine Lune pri ljudeh vzbudilo aktivno znanstveno zanimanje in željo po njenem raziskovanju: skupno število vesoljskih plovil, poslanih v njeno študijo (vključno z neuspelimi misijami), že presega 90 kosov. In danes bomo razpravljali o vsej njihovi raznolikosti.
Prvi koraki
Prve študije Lune so se tako v ZSSR kot v ZDA začele precej slabo: le četrta od serije vesoljskih plovil, izstreljenih na Luno (Luna-1 in Pioneer-3), je bila celo delno uspešna. To ni bilo presenetljivo, saj se je raziskovanje Lune začelo v času, ko so oni, mi pa smo imeli na svoj račun nekaj uspešnih izstrelitev satelitov, tako da se je o razmerah v vesolju vedelo zelo malo. Če k temu dodamo še omejene tehnične težave, ki v tistem času niso omogočale, da bi vesoljska plovila napolnili s kupom senzorjev, kako je to mogoče storiti zdaj (da bi lahko včasih le ugibali o razlogih za nesrečo) - in si lahko predstavljate razmere pod katerimi so včasih morali delati oblikovalci vesoljskih plovil.Razprava o neuspehu postaje "Luna-8" iz knjige "Korolev: dejstva in miti" Ja. K. Golovanova, novinarja, ki je skoraj postal astronavt:
Prvi umetni satelit Zemlje (levo) in postaja Luna-1 (desno)
Ista sferična oblika, iste štiri antene ... a v resnici je bilo med obema satelitoma malo skupnega: Sputnik 1 je imel le radijski oddajnik, medtem ko je bilo na Luni 1 že nameščenih več znanstvenih instrumentov. Z njihovo pomočjo je bilo prvič ugotovljeno, da luna nima magnetnega polja in prvič posnet sončni veter. Tudi med njegovim letom je bil izveden poskus ustvarjanja umetnega kometa: na razdalji približno 120 tisoč km od Zemlje se je s postaje sprostil oblak natrijeve pare, ki tehta približno 1 kg, ki je bil zabeležen kot predmet 6. velikost.
Postaja Luna-1, skupaj z blokom "E", je tretja stopnja nosilne rakete "Vostok-L", s pomočjo katere sta bili izstreljeni tudi postaji Luna-2 in Luna-3.
Film posvečen postaji Luna-1
Sprva naj bi Luno-1 razbili ob njeno površje, a med pripravo leta ni bila upoštevana zakasnitev signala od MCC do naprave (takrat se je uporabljalo radijsko poveljevanje s tal) in motorji, ki so delovali nekoliko pozneje, kot je bilo potrebno, so privedli do zamude 6 tisoč km - kar pa "raketna znanost" še nikoli ni bila lahka ...
3. marca 1959 je bilo ameriško vesoljsko plovilo Pioneer-4 poslano po isti poti preleta s pridobitvijo druge vesoljske hitrosti. Njegov namen je bil preučevati Luno iz poti preleta, vendar je zgrešitev kar 60 tisoč km privedla do dejstva, da fotoelektrični senzor Lune ni mogel popraviti in je ni bilo mogoče fotografirati, vendar je Geigerjev števec ugotovil da se lunina okolica ni razlikovala po stopnji sevanja od medplanetarnega medija.
Sestavljanje aparata Pioneer-3 - popoln analog Pioneer-4
12. septembra 1959 je bila izstreljena postaja Luna-2. Zanjo je bila poleg udarca na luno postavljena dodatna naloga - dostaviti zastavico ZSSR na Luno. Do takrat še niso bili pripravljeni sistemi za orientacijo in korekcijo orbite, zato naj bi bil udar resen - s hitrostjo več kot 3 km / s. Razvijalci naprave so se odločili za dva tehnična trika: 1) zastavice so bile postavljene na površino dveh kroglic s premerom približno 10 in 15 cm:
Ko se je Luna "dotaknila", je eksplozivni naboj v teh kroglicah eksplodiral, kar je nekaterim zastavicam omogočilo, da ugasnejo hitrost glede na Luno.
2) Druga rešitev je bila uporaba 25 cm dolgega aluminijastega traku, na katerem so bili narejeni napisi. Sam trak je bil postavljen v trpežno ohišje, napolnjeno s tekočino, gostoto, podobno gostoti traku, ta ohišje pa je bilo nameščeno v manj vzdržljivem. V trenutku udarca se je zunanje telo zmečkalo in ugasnilo udarno energijo. Tekočina je služila kot dodatni amortizer in je omogočila prepričanje o varnosti traku. Celotna konstrukcija je bila postavljena na tretjo stopnjo rakete, ki je postajo pripeljala do poti njenega odhoda na Luno. Zabeleženo je dejstvo, da sta postaja in zadnji korak zadela luno, o tem, kako dobro so bili zastavki ohranjeni, pa nič ni znano. Morda bo v prihodnosti na to vprašanje lahko odgovorila odprava zgodovinarjev astronavtike.
Do 7. oktobra 1959 so bile prve slike skrajne strani Lune pridobljene s postajo Luna-3, ki se je začela 4. oktobra, tako kot vse druge misije programa Luna z Bajkonurja. Tehtal je 287 kilogramov in je bil že opremljen s popolnim orientacijskim sistemom za Sonce in Luno, ki je pri streljanju zagotavljal natančnost 0,5 stopinje. Postaja je prvič uporabila gravitacijsko pomoč:
Pot leta postaje Luna-3 - ta pot je bila izračunana pod vodstvom Keldysha, da bi zagotovili let postaje nad ozemljem ZSSR, ko se vrne na Zemljo. Naslednjo gravitacijsko asistenco bo izvedel le Mariner 10, ki bo letel blizu Venere 5. februarja 1974.
Zanimiv je bil način snemanja: najprej so bile slike posnete s pomočjo fotografske opreme, nato je bil film razvit in digitaliziran s pomočjo kamere s potujočim žarkom, nato pa je bil že prenesen na Zemljo. Da bi se izognili nevarnosti okvare naprave pred vrnitvijo na Zemljo (let na Luno in nazaj je trajal več kot en teden), sta bila zagotovljena dva načina komunikacije: počasen (ko je bila naprava blizu Lune, daleč od sprejemne postaje) in hitro (za komunikacijo v trenutkih, ko je naprava letela nad ZSSR). Odločitev o podvojitvi komunikacijskih sistemov se je izkazala za popolnoma pravilno - postaja je lahko oddala le 17 od 29 posnetih slik, nato pa je bila povezava z njo prekinjena in je ni bilo več mogoče obnoviti.
Prva fotografija skrajne strani lune na svetu. Fotografija je bila zaradi motenj signala povprečne kakovosti. Toda naslednje fotografije so bile že veliko boljše:
Kot rezultat, je bilo s pomočjo teh 17 slik mogoče zgraditi dokaj podroben zemljevid:
Fotografije vidne strani Lune v visoki ločljivosti je pridobil Ranger 7, izstreljen 28. julija 1964. Ker je bil to edini namen te naprave, je bilo zanjo na krovu nameščenih kar 6 televizijskih kamer, ki so v zadnjem 17 minut leta pred trkom je uspelo prenesti 4300 slik Lune ...
Proces približevanja Luni (video pospešen)
Snemanje je potekalo tik do trka, vendar je bila zaradi velike hitrosti postaje glede na Luno zadnja slika posneta z višine približno 488 metrov in ni bila prenesena do konca:
Ranger 8 in Ranger 9 sta bila lansirana s popolnoma enakim namenom (17. februarja in 21. marca 1965).
Boljše slike skrajne strani Lune je dobila sonda Zond-3, ki je bila izstreljena 18. julija 1965. Sprva je bila ta postaja skupaj s sondo-2 pripravljena za let na Mars, vendar je bilo zaradi težav izstrelitveno okno zgrešeno in sonda-3 je šla leteti okoli Lune. Za testiranje novega komunikacijskega sistema so bile fotografije, ki jih je prejela postaja, večkrat posredovane na Zemljo.
Fotografijo je posnel Zond-3
Mehko pristajanje in dostava zemlje
Naloga mehkega pristanka na Luni je bila veliko bolj zapletena, nato pa jo je šele 3. februarja 1966 izvedla postaja Luna-9, ki se je začela 31. januarja. Naprava je imela precej zapleteno zasnovo:
Zaradi dejstva, da o površini lune ni bilo nič znanega, je bil postopek pristanka precej zapleten:
Kompleksnost pristajalnega sistema ni minila brez sledu: od pristajalne postaje 1,5 tone je ostalo le 100 kg ALS, ki je na površini izgledal nekako takole:
Ker se osvetlitev na Luni spreminja izredno počasi (Luna se glede na Sonce zavrti le za 1° v 2 urah), je bilo odločeno, da uporabimo optično-mehanski slikovni sistem, ki je bil veliko bolj zanesljiv, lažji in je porabil manj energije. Njegova počasna hitrost se je izkazala za celo pozitiven dejavnik - za prenos podatkov je obstajal precej počasen komunikacijski kanal, tako da je ALS lahko opravil z vsesmernimi antenami.
Prva fotografija lunine površine je bila krožna panorama z ločljivostjo 500 krat 6000 slikovnih pik, ena fotografija je trajala 100 minut. Televizijska kamera je imela zorni kot 29 ° navpično, poleg tega je zasnova naprave predvidevala njen naklon za 16 ° glede na navpičnico terena - tako da je lahko zajela tako oddaljeno panoramo kot bližnji mikrorelief površine:
Panorama polne lune na klik. Videti je mogoče dodatne fotografije postaje postaje, sama kamera, ki vodi anketo, pa je izgledala takole:
Trenutno bodo navdušenci NASA iskali blok letenja in ostanke napihljivega blažilnika postaje s pomočjo LRO fotografij (naprava je premajhna, da bi jo opazili - na slikah LRO bi morala izgledati kot 2 * 2 slikovnih pik).
Američanom je do 2. junija (4 mesece po naši postaji) uspelo pristati pristajalno napravo Surveyor-1. Na njem je bilo nameščenih veliko senzorjev:
Naprava je sama pristala s poti leta, zato so bile na njej v ta namen nameščene naprave: glavni motor (padel na višini 10 km), krmilni motorji in senzor višine / hitrosti. Podpore za pristajanje so bile izdelane iz aluminijastega satja, da bi ublažili udarce med pristankom na luni. Med ciljno opremo vozil so bili televizijska kamera, senzor za analizo svetlobe, ki se odbija od površine (za določitev kemične sestave tal) in senzorji za določanje površinske temperature. Začenši s tretjim aparatom je bil nameščen tudi vzorčevalnik, s katerim so bili narejeni jarki za ugotavljanje lastnosti tal. Od 7 geodetov, poslanih na Luno do februarja 1968, sta dva strmoglavila med upočasnitvijo blizu Lune, preostalih 5 pa je sedlo in končalo svoje misije raziskovanja Lune.
31. marca 1966 je bila izstreljena postaja Luna-10, ki je do 3. aprila prvič v zgodovini vstopila v orbito našega satelita. Imel je gama spektrometer, magnetometer, detektor meteoritov, instrument za preučevanje sončnega vetra in infrardečega sevanja lune. Izvedene so bile tudi študije gravitacijskih anomalij Lune (mascons). Skupno trajanje misije je bilo približno 3 mesece. Za isti namen sta bili izstreljeni postaji Luna-11 in Luna-12 (24. avgusta oziroma 22. oktobra).
Splošni pogled na postajo s stopnjo letenja in njeno zasnovo. Ta stopnja leta je bila uporabljena tudi na postajah od Lune-4 do vključno Lune-9.
Od 10. avgusta 1966 je bilo na Luno poslanih pet vesoljskih plovil serije Lunar Orbiter. Tako kot sovjetske postaje so za snemanje uporabljale fotografski film. Ker so bili lansirani že v okviru priprav na program Apollo, je kartografija Lune vključevala predvsem slike bodočih pristajalnih mest Lunarnih modulov. Njihov čas delovanja je bil manj kot dva tedna, slike so imele ločljivost do 20 metrov in so pokrivale 99 % celotne lunine površine, posnetke pa so bile posnete v ločljivosti 2 metra za 36 potencialnih pristajalnih mest.
Sama naprava je bila precej velika: s skupno težo le 385,6 kg je bil razpon sončnih celic 3,72 metra, usmerjena antena pa 1,32 metra v premeru. Kamera je imela dva objektiva za hkratne širokokotne in posnetke visoke ločljivosti. Ta sistem je razvil Kodak na podlagi optičnih izvidniških sistemov letal U-2 in SR-71.
Poleg tega so imeli detektorje mikrometeoritov in radijski svetilnik za merjenje gravitacijskih razmer v bližini lune (s katerim so opazili tudi maskone). Ogrožali so varnost astronavtov, saj bi pristanek brez njihovega upoštevanja po izračunih lahko privedel do odstopanja 2 km namesto standardnih 200 m od vašega cilja.
19. julija 1967 je bilo vzporedno s programoma Surveyer in Lunar Orbiter izstreljeno vesoljsko plovilo Explorer-35, ki je v Lunini orbiti delovalo 6 let - do 24. junija 1973. Naprava je bila zasnovana za preučevanje magnetnega polja, sestavo površinskih plasti Lune (z odbitim elektromagnetnim signalom), registracijo ionizirajočih delcev, merjenje značilnosti mikrometeoritov (po hitrosti, smeri in navoru) ter preučevanje sončni veter.
Naslednje sovjetsko vesoljsko plovilo, namenjeno Luni, je bila sonda-5, izstreljena 15. septembra 1968. Naprava je bila vesoljsko plovilo Sojuz 7K-L1, ki ga je izstrelila nosilna raketa Proton in je bila namenjena letenju okoli lune. Poleg testiranja same ladje je imel tudi znanstveni cilj: prva živa bitja, ki so obletela luno 3 mesece preden je na njej poletel Apollo 8 - to so bile dve želvi, sadne mušice in več vrst rastlin. Po letenju okoli lune je spuščajoče vozilo pljusknilo v vodah Indijskega oceana:
Poleg težav s preobremenitvami med pristankom je let potekal dobro, tako da je naslednja sonda Zond-6 (izstreljena 10. novembra 1968) pristala ne v morju, ampak v rednem pristajalnem območju na ozemlju ZSSR. Na žalost je doživel nesrečo na stopnji spusta s padalom: ustrelili so jih na višini približno 5 km namesto izračunanega trenutka tik pred dotikom tal, in vsi biološki predmeti na krovu (ki so bili poslani leteti okoli lune in v ta let) umrl. Vendar je film s črno-belimi in barvnimi fotografijami Lune preživel.
Izvedeni sta bili še dve uspešni izstrelitvi te ladje: Zond-7 in Zond 8 (8. avgusta 1969 oziroma 20. oktobra 1970) z uspešno vrnitvijo spuščajočih se vozil.
13. julija 1969 (tri dni pred začetkom Apolla 11) je bila izstreljena postaja Luna 15, ki naj bi na Zemljo dostavila vzorce lunine zemlje, preden so to morali narediti Američani. Vendar je v procesu upočasnjevanja Luna izgubila stik z njo. Kot rezultat, je bila prva avtomatska postaja za dostavo vzorcev lunine zemlje Luna-16, izstreljena 12. septembra 1970:
20. septembra je 1880 kilogramov težka pristajalna naprava dosegla površje lune. Vzorec je bil pridobljen z vrtalnikom, ki je v 7 minutah dosegel globino 35 cm in vzel 101 gram lunine zemlje. Nato so z Lune izstrelili 512 kg težko 512 kg in že 24. septembra so na ozemlju Kazahstana pristali vzorci na 35-kg spustnem vozilu.
Prav tako sta bili za namen dostave lunine zemlje poslani postaji Luna-20 in Luna 24 (izgnani 14. februarja 1972 in 9. avgusta 1976, oddali 30 oziroma 170 gramov zemlje). Luni 24 je uspelo pridobiti vzorce zemlje iz globine 1,6 m. Majhen del lunine zemlje je bil decembra 1976 prenesen v NASA. Postaja Luna-24 je bila zadnja v naslednjih 37 letih, ki je izvedla mehak pristanek na Luni - vse do pristanka kitajskega "Jade Hare".
Lunarni roverji in finale prve stopnje raziskav
Postaja Luna-17, ki je bila lansirana 10. novembra 1970, je dostavila prvi rover na svetu: Lunohod-1, ki je na površini deloval 301 dan. Imel je dve televizijski kameri, štiri telefotometre, rentgenski spektrometer in rentgenski teleskop, odometer-penetrometer, detektor sevanja in laserski reflektor.
Med svojim delom je prepotoval več kot 10 km, na tla prenesel približno 25 tisoč fotografij, opravljenih je bilo 537 meritev fizikalnih in mehanskih lastnosti lunine zemlje in 25-krat - kemičnih.
Daljinski upravljalnik Lunokhod
8. januarja 1973 je bil izstreljen Lunokhod-2, ki je imel enako zasnovo. Kljub okvari navigacijskega sistema mu je uspelo prevoziti več kot 42 km, kar je bil rekord roverjev do leta 2015, ko je ta rekord podrl rover Opportunity. Let Lunohod-3, načrtovan za leto 1977, je bil žal odpovedan.
Fotografije Lunohod-3 v Muzeju Lavočkinovega znanstveno-proizvodnega združenja
3. oktobra 1971 je bila z raketo Proton-K v lunino orbito izstreljena avtomatska medplanetarna postaja Luna-19, ki je delovala 388 dni. Njegova teža je bila 5,6 tone in je bila zgrajena na podlagi zasnove prejšnje postaje Luna-17:
Znanstvena oprema je vključevala dozimeter, radiometrični laboratorij, magnetometer, nameščen na 2-metrski palici, opremo za določanje gostote meteoritske snovi in kamero za fotografiranje lunine površine. Ena glavnih nalog aparata je bila študija maskonov. Zaradi okvare nadzornega sistema in vstopa v nedoločeno orbito je bilo odločeno, da se naloga kartografije lune opusti. Med letom so bili pridobljeni dodatni podatki o magnetnem polju Lune in ugotovljeno je bilo, da se gostota delcev meteorita v bližini Lune ne razlikuje od njihove koncentracije v območju 0,8-1,2 AU. od sonca.
29. maja 1974 je bila z istim znanstvenim programom zagnana postaja Luna-22, postaja je delovala 521 dni. Te postaje so omogočile izboljšanje gravitacijskih polj Lune in poenostavitev pristanka postaj Luna-20 in Luna-24 za vzorčenje tal.