47 év után Oroszországban újra felébredt a Luna-program. Most hogy közeledünk a Luna-25 indításához sorra vesszük a Luna sorozat összes űreszközét, így most elérkeztünk a Luna-programot bemutató cikksorozatunk harmadik és egyben utolsó részéhez.
Harmadik nemzedék (Luna-15; Luna-16; Luna-17; Luna-18; Luna-19; Luna-20; Luna-21; Luna-22; Luna-23; Luna-24)
Luna-15
A Hold megközelítése és a körpályára állás után a szondának sima leszállást kellett volna végrehajtania az égitesten, kőzetmintát gyűjtenie, majd a visszatérő egységnek felszállnia és a mintát a Földre továbbítania. Repülés közben további feladata volt a kozmikus sugárzás, a napszél, a mikrometeoritok, az interplanetáris anyag és a Hold mágneses mezejének vizsgálata, azonban a küldetés kudarccal végződött. A Luna-15 a bajkonuri kozmodróm 81-es számú indítópadjáról indult el egy Proton-K hordozórakéta fedélzetén 1969. július 13-án. Július 17-én Hold körüli pályára állt, majd 21-én megkezdte a leszállást. A tolómotor segítségével történő süllyedés első szakaszának időtartama a bekapcsolás után 267 másodperc volt, és 2,5 km magasságban ért véget. Azonban a süllyedés 237. másodpercében hirtelen megszakadt a kommunikáció a holdszondával (a kommunikáció megszakadásakor, a szonda fedélzeti rendszereinek paraméterei normálisak voltak). A baleset oka a Luna-15 hegynek való ütközése lehetett.
1969. július 21-én, amikor az Apollo-11 űrhajósai befejezték az első holdsétát a Luna-15 pont akkor kezdte meg a leszállást. A Luna 15-öt három nappal az Apollo-11 küldetése előtt indították el, és ez volt a Szovjetunió második kísérlete arra, hogy a Hold talaját haza hozzák a Földre, hogy legyőzzék az Egyesült Államokat a holdversenyben. A Luna-15 leszállóegysége, több órával az amerikai tervezett Holdról való indulása előtt csapódott a Holdba. De mielőtt elindult volna a küldetés, július 18-án a Szovjetunió biztosította Washingtont, hogy a Luna-15 nem fogja akadályozni az Apollo-11 repülését. A Luna-15 az Apollo-11 leszállóhelyétől északra, 800 kilométerrel távolabb végezte programját.
Luna-16
Ez lett az első szonda, amely földön kívüli anyagot szállított a Földre (azelőtt csak emberes expedíciók szállítottak).
A leszállóegység részei a fékező-leszálló, az állványzat és a visszatérő egység. Minden egység energiaellátását kémiai akkumulátorok biztosították. A fékező-leszállóegység: üzemanyagtartályokból, fékező rakétahajtóműből, vezérlő-ellenőrző egységből, rádió adó-vevő berendezésből, antennából, állványzatból (lengéscsillapítókkal), stabilizáló egységből (giroszkóp), magasság- és sebességmérőből állt. Az állványzat biztosította az üreges mintavevő fúró stabilitását. Tetején egy nagy nyomásnak és hőnek ellenálló tartály volt elhelyezve, ide helyezte mintáit az automatika. A kapcsolatot 4 rúdantennán keresztül biztosították. A visszatérő egység hajtóanyagból és rakétahajtóműből, a hozzá tartozó rádió-adó berendezésből, vezérlő-ellenőrző egységből, korrekciós hideggáz-fúvókákból, stabilizáló (giroszkóp) egységből tevődött össze.
1970. szeptember 12-én felbocsátották a Proton-K hordozórakétát, amely a Holdra juttatta a Luna-16-ot, és a rajta található visszatérő egységet. Szeptember 20-án a Luna-16 lágy leszállást hajtott végre a Holdon a Mare Fecunditatis területén. A számított leszállási ponttól való eltérés 1,5 kilométer volt, a Holdra szállt holdszonda pedig 1880 kg-ot nyomott. A földi irányítással a leszállóegység talajgyűjtő berendezése felvette a holdtalajt, amelyet egy speciálisan lezárt kapszulában helyeztek el a visszatérő egységben. A leszállóhelyen egy fém lapkát helyeztek el „Szovjet Szocialista Köztársaságok Uniója” felirattal, a Szovjetunió államjelvényével és „Luna-1970. szeptember 16.” felirattal. A visszatérő egységen a „Szovjetunió” felirat, a Szovjetunió Állami Jelképe és „Luna-1970. szeptember 16. Föld-Hold-Föld” felirat volt látható.
Szeptember 21-én a Luna-16 visszatérő egysége elindult a Hold felszínérő, az űreszköz kezdeti tömege 512 kg volt. Szeptember 24-én a szonda 35 kg tömegű visszatérő egységét leválasztották a Hold-Föld rakétáról, majd belépett a Föld légkörébe. A fő ejtőernyő kinyílása után a visszatérő egység landolt a Szovjetunió területén, 80 kilométerre délkeletre a kazahsztáni Zsezkazgan városától. Sőt, a visszatérő egységet 12 perccel a leszállás előtt rádiójelekkel észlelték, és további süllyedését egy helikopterről figyelték meg. A Mare Fecunditatis térségében vett talajminták teljes tömege 101 gramm volt. A Luna-16 lett az első automata űreszköz, amely földönkívüli anyagot szállított a Földre (korábban csak emberes expedíciók szállítottak: Apollo-11 – 21,5 kg és Apollo 12 – 34 kg).
A Nemzetközi Repülő Szövetség (FAI) az alábbi világcsúcsokat hitelesítette a holdszonda kiemelt tudományos és műszaki eredményei alapján:
- a leszállóegység súlya a legnagyobb, ami a Hold felszínére a Földről felemelkedve simán leszállt;
- a felszálló egység súlya a legnagyobb, ami a Hold felszínéről felemelkedve a Földre visszaérkezett;
- a holdkőzet mintaanyag a legnagyobb, amit a Földre visszahoztak.
Luna-17
Szintén egy Proton-K hordozórakétát rakétával indult ez a szonda is 1970. november 10-én, amely tartalmazta a Lunohod-1 holdjárót. November 17-én megtörtént a leszállás az Esők-Tengerének (Mare Imbrium) régiójában. Két és fél órával a leszállás után a 759 kg tömegű Lunohod-1 legördült a vezetősíneken a leszállóegységről, előbb 1,2 méterre, majd 20 méterre, később 1,5 kilométerre eltávolodva a leszállóegységtől megkezdte önálló kutatómunkáját. 1971. január 11-én a holdjárót a szonda irányába fordították, majd január 18-án 3593 méter megtétele után visszatért a leszállóegységhez. Az utolsó rádiókapcsolat szeptember 14-én történt. A Lunohod radioizotópos hőforrásának kimerülésével, az aktív tevékenysége megszűnt, így a teljes működési élettartama 301 nap 6 óra és 37 perc volt. A lézerreflektor nyitott helyzetben maradt, elősegítve a földi kutatóobjektumok által végzett méréseket. A rover végül megfagyott és működésképtelenné vált. Végső tartózkodási helye közel 40 évig ismeretlen volt, majd 2010 márciusában a holdszondát és a rovert a kutatók fedezték fel LRO műhold felvételein.
Luna-18
1971. szeptember 2-án megtörtént az indítás ismét egy Proton hordozórakétával, majd szeptember 11-én kísérletet tettek a Luna-18 leszállására. A leszállást nehéz hegyvidéki terepviszonyok között kellett volna végrehajtania a szondának a Mare Fecunditatis régiójában, azonban a nehéz terepre történő érkezésekor valamilyen technikai ok, esetleg a bonyolult talajviszonyok miatt, megszakadt vele a kapcsolat, így végül az űreszköz a repülési feladatok elvégzése nélkül becsapódott a Hold felszínébe.
Luna-19
1971. szeptember 28-án indították el Bajkonurból, felépítése, szerkezete megegyezett a Luna-17-tel, műszerezettségét tekintve a korábbi holdszputnyikok továbbfejlesztett változata. Az október 2-án végrehajtott fékezést követően Hold körüli körpályára állították. Élettartamát napelemei, kémiai akkumulátorai, valamint a radióizotópos hőforrása biztosította. Több mint 1 évig folytatta tudományos programját, 4000-szer kerülte meg a Holdat és 1000 rádiókapcsolatot létesítettek vele.
Luna-20
1972. február 14-én elindult a Luna-20, majd február 21-én lágy landolást hajtott végre a Hold felszínén a Bőség-Tengere (Appolonius, Mare Foecunditatis) északkeleti csücskével szomszédos helyen, 18 kilométerrel arrébb, ahová a Luna-18 becsapódott. Feladata fényképek készítése, telefotométerekkel a fúrás valamennyi fázisának rögzítése. Vizsgálta a Hold éjszakai körülményeit, adatokat gyűjtve egy hosszú időtartamú holdfelszíni állomás berendezéseinek kidolgozásához. Üreges fúrógépével a leszállás után egy órával, 4 perc 34 másodperc alatt, előbb 9, majd 15 centiméterre behatolt a Hold talajába, majd áramtúlfogyasztás miatt leállt. Harmadik nekifutásra 34 cm mélyre fúrt. A gépi kar segítségével 55 gramm kőzetmintát helyeztek el egy hermetikusan záródó tartályban, amely a visszatérő egység szerves részeként a leszállóegység tetejére volt telepítve. A leszállóegység egyben a Hold-Föld rakéta startállványa is volt. Február 22-én indították el a Luna-20 állomás felszálló fokozatát a Hold felszínéről a Föld felé, majd február 25-én, Zsezkazgan városától 40 km-re északnyugatra a Luna-20 visszatérő egysége lágy leszállást hajtott végre és 55 gramm tömegű holdtalajt szállított a Földre.
Luna-21
A Luna-21 tartalmazta a Lunohod-program második holdjáróját, a Lunohod-2-t. Az 50 éves évforduló alkalmából januárban készítettünk egy nagyon részletes cikket az indításról és a tudományos programról, ezért most kihagyjuk ennek a résznek a részletes elemzését. A cikket az alábbi címen találjátok meg:
50 éve landolt a Lunohod-2 a Hold felszínén
Luna-22
1974. május 29-én a Luna-22 elindult a Hold felé. Az E-8 LS sorozat szondái, a Luna-19 és a Luna-22 a Hold műholdjai voltak (holdszputnyik), amelyeket elsősorban a Hold gravitációs mezejének tanulmányozására és feltérképezésére terveztek. Mivel a Hold körüli pályára való indítás kevesebb üzemanyagot igényelt, mint a Holdon történő lágy leszállás, és mivel itt már szükségtelen volt a Lunohodhoz tartozó eszközök beépítése, így nagyszámú akkumulátort telepítettek a Lunára, hogy nagy energiát biztosítson a Hold körüli pályán való tartózkodása során. A Luna-19 és Luna-22 munkája segítette a Luna-20 és a Luna-24 sikeres leszállását és talajmintavételezését nehéz terepviszonyok között. Szolgálati idejét 1 évre tervezték, de az energiaellátás a maradék üzemanyagmennyiség következtében 15 hónapra volt elég. A végrehajtott 1500 mérésből a Hold igen részletes analízisére nyílt lehetőség. Feladatai voltak a különböző magasságokból a Hold talajának felderítése gamma-sugárzás-mérésekkel, nagy felbontóképességű panorámafelvételek készítése, mikrometeorit-sűrűségi, rádiós magassági és hullámterjedési mérések, kozmikus sugárzásvizsgálatok végrehajtása, valamint a Hold gravitációs és mágneses terének tanulmányozása. Repülés közben a kozmikus sugárzás, a napszél, a mikrometeoritok, az interplanetáris anyag és a Hold mágneses terének vizsgálata. Szeptember 2-án még utoljára elvégeztek vele egy pályamódosítást, majd a tartalék hajtóanyaga is elfogyott, ezért beszüntették a további méréseket.
Luna-23
1974. október 28-án megtörtént az indítás. A szonda leszállásának biztosítására a Hold számított tartományában november 4-én és 5-én pályakorrekciókat hajtottak végre. Ennek eredményeként a szonda ellipszis alakú pályára állt, majd november 6-án elindították a lassítást egy hajtómű segítségével, illetve a sebesség és a hatótáv mérése a precíziós fékezés szakaszában DA-018 Doppler sebességmérővel történt. Az ereszkedés rendben zajlott, majd 130 m-es magasságban megszűnt a magassági adatok beérkezése. A Hold felszínére való leszállás a Válságok tengere (Mare Crisium) délkeleti peremén történt. A függőleges sebesség 11 m/s volt 5 m/s megengedett érték mellett, a szonda dőlése a függőlegeshez képest 10-15 fokos volt, ami az űreszköz felborulásához vezetett. A Földről próbáltak parancsot adni a fúróberendezés bekapcsolására és a visszatérő egység előkészítésére az indításra, azonban nem jártak sikerrel, ezért úgy döntöttek, hogy csökkentett program szerint dolgoznak együtt a szondával, végül 1974. november 9-én megszűnt a munka a Luna-23-mal. 2012. március 16-án a Luna-23 leszállóhelyéről nagy felbontású képet tettek közzé a Lunar Orbital Probe honlapján. Ez azt mutatja, hogy a szonda leszállás közben az oldalára borult.
Luna-24
A szondát 1976. augusztus 9-én indították útjára a bajkonuri kozmodrómról. A repülés eredményeinek elemzése után először sikerült meggyőző bizonyítékot szolgáltatni a víz jelenlétéről a Holdon. Augusztus 18-án a Luna-24 lágy leszállást hajtott végre a Válságok tengere (Mare Crisium) délkeleti régiójában, majd 15 perccel a leszállás után földi parancsra bekapcsolták a fúróberendezést. A 120 centiméter mélységig történő talajmintavétel során a rotációs fúrási módot alkalmazták, majd a fúrási módok módosítása következett be, rotációsról ütős-forgósra. A teljes fúrási mélység 225 centiméter volt. Augusztus 19-én indították el a Hold felszínéről a Luna-24 visszatérő egységét a mintákkal, augusztus 22-én Nyizsnyevartovszktól 100 kilométerre délre a visszatérő egység landolt a Tomszki régió határának közelében. Egy körülbelül 160 centiméter hosszú és 170 gramm tömegű holdtalajt szállított a Földre.
A behozott holdtalaj egy kis részét 1976-ban a NASA-nak adták. A Luna-24 volt az utolsó holdszonda, amelyet a Holdra indítottak Oroszországból. A következő lágy leszállás a Holdon csak 37 évvel később, 2013. december 14-én történt meg, amikor a kínai Csang’e-3 űrszonda eljuttatta a Jütu holdjárót a Holdra. A következő holdtalaj szállítása 2020-ban történt, amikor is körülbelül 2 kg regolitot szállított haza a Holdról a kínai Csang’e-5 űrszonda.
A teljes lista a Luna-program alatt indított összes űreszközről:
Luna E–1–1: sikertelen kísérlet
Luna E–1–2: sikertelen kísérlet
Luna E–1–3: sikertelen kísérlet
Luna–1: először közelítette meg a Holdat
Luna E–1–5: sikertelen kísérlet
Luna–2: becsapódott a Holdba
Luna–3: felvételt készített a Hold túlsó feléről
Luna E–3–1: sikertelen kísérlet
Luna E–3–2: sikertelen kísérlet
Luna E–6–1: sikertelen kísérlet
Luna E–6–2: sikertelen kísérlet
Luna–4: megközelítette a Holdat
Luna E–6–4: sikertelen kísérlet
Luna E–6–5: sikertelen kísérlet
Kozmosz–60: sikertelen kísérlet
Luna–5: becsapódott
Luna–6: megközelítette a Holdat
Luna–7: becsapódott
Luna–8: becsapódott
Luna–9: először szállt le a Holdra
Luna–10: pályára állt a Hold körül
Luna–11: pályára állt a Hold körül
Luna–12: pályára állt a Hold körül
Luna–13: leszállt
Luna–14: pályára állt a Hold körül
Luna–15: becsapódott
Luna–16: anyagmintát hozott
Luna–17: a Holdra vitte a Lunohod–1-et
Luna–18: leszállt
Luna–19: pályára állt a Hold körül
Luna–20: anyagmintát hozott
Luna–21: a Holdra vitte a Lunohod–2-t
Luna–22: pályára állt a Hold körül
Luna–23: leszállt
Luna–24: anyagmintát hozott