Луна-16 была беспилотной космической миссией 1970 года , частью советской программы «Луна» . Это был первый автоматический зонд, приземлившийся на Луне и вернувший образец лунного грунта на Землю. [4] [5] Образец весом 101 грамм (3,56 унции) был доставлен с Моря Изобилия . Это была первая успешнаямиссия по возвращению лунного образца Советским Союзом и третья миссия по возвращению лунного образца в целом.
Космический аппарат состоял из двух соединенных ступеней, подъемной ступени, установленной на посадочной ступени. Посадочная ступень представляла собой цилиндрический корпус с четырьмя выступающими посадочными опорами, топливными баками, посадочным радаром и двойным комплексом спускаемых двигателей.
Основной двигатель спуска использовался для замедления корабля до достижения им точки отсечки, которая определялась бортовым компьютером на основе высоты и скорости. После отсечки для окончательной посадки использовался ряд двигателей с меньшей тягой. Ступень спуска также служила стартовой площадкой для ступени подъема.
Подъемная ступень представляла собой меньший цилиндр с закругленным верхом. Внутри возвращаемой капсулы находился цилиндрический герметичный контейнер для образцов почвы.
Спускаемый аппарат космического корабля был оснащен телевизионной камерой, датчиками радиационного и температурного контроля, телекоммуникационным оборудованием, а также выдвижной стрелой с буровой установкой для отбора проб лунного грунта.
Автоматическая станция « Луна -16» была запущена к Луне с предварительной околоземной орбиты и после одной коррекции на середине пути 13 сентября вышла на круговую лунную орбиту высотой 111 км с наклонением 70° 17 сентября 1970 года. С этой орбиты изучалась лунная гравитация. После двух корректировок орбиты 18 и 19 сентября периселений был уменьшен до 15,1 км, а также изменено наклонение в ходе подготовки к посадке. В периселении в 05:12 UTC 20 сентября был включен главный тормозной двигатель, начавший спуск на поверхность Луны. Шесть минут спустя, в 05:18 по всемирному времени, космический аппарат благополучно совершил мягкую посадку в целевой области с координатами 0°41' южной широты и 56°18' восточной долготы, в северо-восточной части Моря Изобилия , примерно в 100 км к западу от кратера Уэбба и в 150 км к северу от кратера Лангренус .
Это была первая посадка, совершенная в лунную ночь, так как Солнце зашло примерно за 60 часов до этого. Основной двигатель спуска отключился на высоте 20 м, а посадочные двигатели отключились на высоте 2 м со скоростью менее 2,4 м/с, после чего последовало вертикальное свободное падение. Масса космического корабля при посадке составляла 1880 килограммов. Менее чем через час после посадки, в 06:03 UT, автоматическое сверло проникло в лунную поверхность, чтобы собрать образец грунта. После бурения в течение семи минут сверло достигло остановки на глубине 35 сантиметров, а затем извлекло свой образец и подняло его по дуге на верхнюю часть космического корабля, поместив лунный материал в небольшую сферическую капсулу, установленную на основной шине космического корабля. Затем столб реголита в трубке сверла был перемещен в контейнер для образцов грунта. [2]
После 26 часов и 25 минут на поверхности Луны, в 07:43 UT 21 сентября, верхняя ступень космического корабля поднялась с Луны. Нижняя ступень Луны-16 осталась на поверхности Луны и продолжила передачу данных о температуре и радиации Луны. Три дня спустя, 24 сентября, после прямого восходящего траверса без каких-либо коррекций на середине пути, капсула со 101 граммом лунного грунта вошла в атмосферу Земли со скоростью 11 километров в секунду. Капсула приземлилась на парашюте в 80 километрах к юго-востоку от города Джезказган в Казахстане в 05:25 UT 24 сентября 1970 года. Анализ темного базальтового материала показал близкое сходство с грунтом, извлеченным американской миссией Аполлон-12. [2]
По данным Бохумской обсерватории в Германии , космический аппарат передал четкие и качественные телевизионные изображения. Луна-16 стала знаковым успехом для Советов в их программе исследования дальнего космоса; миссия осуществила первое полностью автоматическое извлечение образцов почвы с поверхности внеземного тела.
Образец материала весом 0,4825 г с глубины 27 см был отправлен в Великобританию. [6]
Три крошечных образца (0,2 грамма) грунта Луны-16 были проданы на аукционе Sotheby's за 442 500 долларов США в 1993 году. [10] Образцы были перепроданы Sotheby's за 855 000 долларов США 29 ноября 2018 года. [11]
В 1970 году в ознаменование полета лунной станции «Луна-16» была выпущена серия почтовых марок номиналом 10 копеек , на которых были изображены основные этапы программы: мягкая посадка на Луну, запуск возвращаемого аппарата для доставки образцов лунного грунта и парашютная посадка на Землю.
Копии «Луны-16» экспонируются в Мемориальном музее космонавтики и Государственном музее истории космонавтики имени К. Э. Циолковского .