Советская лунная программа
В советскую программу «Луна» вошла целая серия автоматических межпланетных станций, запущенных в 1950—1960 годах. Все они создавались для исследования спутника Земли. Цели миссий аппаратов разнообразны: от удара о поверхность Луны до мягкой посадки и возвращения образцов грунта. А возглавил проект советский ученый и конструктор ракетно-космических систем Сергей Королев.
Как и в любом деле, в программе «Луна» не обошлось без неудач. Первые 3 пробных аппарата так и не вышли на орбиту из-за аварий ракет-носителей. Уверенный шаг к успеху сделала межпланетная станция «Луна-1», запущенная 2 января 1959 года с космодрома Байконур на ракете-носителе «Восток-Л».
Сначала она стала первым аппаратом, достигшим скорости освобождения или второй космической скорости. У нашей планеты она равна примерно 11,2 км/с. Так разогнаться нужно для преодоления гравитационного притяжения Земли и выхода в межпланетное пространство. Это «Луна-1» и сделала раньше всех.
Потом счетчиками Гейгер-Мюллера зафиксировала уменьшение радиации по мере удаления от Земли. Так ученые поняли, что радиационные пояса нашей планеты сосредоточены вблизи и не простираются на большое расстояние в космос. А еще ионной ловушкой подтвердила существование солнечного ветра — до измерений «Луны-1» ученые лишь строили теории о нем.
Однако спутника Земли она так и не достигла. Несмотря на блестящую работу всей аппаратуры, станция пролетела мимо Луны. Она промахнулась примерно на 6 тыс. км. Все из-за ошибки в расчете траектории полета и управления системой двигателей. На определенном этапе полета нужно было выключить двигатель третьей ступени ракеты-носителя — так аппарат продолжил бы движение по инерции. Однако инженеры не учли задержку в передаче сигнала с Земли до межпланетной станции. Всего нескольких секунд хватило для такого серьезного изменения траектории.
Советские ученые не расстроились и признали миссию частично успешной. А на опыте «Луны-1» они принялись за разработку ее последовательницы — «Луны-2».
Триумфальный полет Луны-2
И вот 12 сентября 1959 года СССР успешно осуществил запуск межпланетной станции «Луна-2». Она отправилась с космодрома Байконур к одноименному небесному телу на многоступенчатой ракете-носителе «Восток-Л». После выхода на траекторию полета к спутнику Земли станция полетела по баллистической траектории, не требующей коррекции курса. Так началось ее путешествие длительностью в 38,5 часа.
Главной задачей космического аппарата было столкновение с поверхностью Луны — для подтверждения возможности прямого попадания на нее. Но и во время полета станция не скучала. С собой «Луна-2» несла приборы для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц, счетчики Гейгера, магнитометры, а также детекторы микрометеоритов. С их помощью она изучала солнечный ветер, замеряла интенсивность космических лучей и проверяла силу магнитного поля Луны. А делилась результатами с землянами станция через 3 радиопередатчика, работающих на разных частотах.
Одно из ключевых научных открытий миссии — предельно слабое и неоднородное магнитное поле Луны. Это означает, что у спутника нет внутреннего жидкого ядра, которое создавало бы его. А радиационных поясов, подобных земным Ван Аллена, у небесного тела и вовсе нет. Для их наличия необходимо сильное магнитное поле, захватывающее и удерживающее заряженные частицы.
Уже 14 сентября «Луна-2» достигла одноименного спутника Земли. Она столкнулась с поверхностью на видимой стороне Луны в районе Моря Дождей у кратеров Аристилл, Архимед и Автолик. Скорость межпланетной станции составляла 3,3 км/с. Момент не самого мягкого приземления зафиксировали в 00:02 по московскому времени. Тогда рванула установленная внутри космического аппарата взрывчатка, и его металлические кусочки разлетелись в стороны. Советские ученые планировали тем самым создать облако натрия, видимое с Земли, и поэтому начинили станцию двумя шарами с этим веществом. Но такого масштабного взрыва не получилось. Зато «Луна-2» стала первым в истории человечества объектом, достигшим поверхности другого небесного тела.
Тогда космическая гонка между Советским Союзом и США была в самом разгаре. Разумеется, успех «Луны-2» взбудоражил американское общество. А 15 сентября председатель Совета министров СССР Никита Хрущев еще и подарил президенту США Дуайту Эйзенхауэру копию межпланетной станции-первопроходца. Сейчас она находится в музее имени Эйзенхауэра штата Канзас.