Луна - 24

Схема бурового устройства станции «Луна-24»: ссылка: http://www.gk-vtk.ru/18-avgusta-1976-g.-buro¬vaya-ustanovka-stancii-lu¬na-24-nachala-burenie.html I — барабан со спиральным желобом; 2 — корпус и приводы; 3 — направляющие; 4, 6 — стойки; 5 — бурильная шнековая труба; 7 — коронка; 8 — вращатель; 9 — гибкая тяга; 10— контейнер; 11— возвращаемый аппарат

д.т.н., профессор, академик АН Киргизской ССР, разработчик буровых машин и механизмов О.Д. Алимов

Луна-24 - автоматическая межпланетная станция для изучения Луны и доставки лунного грунта, запуск которой осуществлён с космодрома Байконур 09.08.1976 года. В результате анализа результатов этого полёта было впервые получено убедительное доказательство наличия на Луне воды — значительно раньше, чем в ходе американских аналогичных проектов Clementine (1994) и Lunar Prospector (1998). Грунтозаборное устройство станции было сконструировано Алимовым Олегом Дмитриевичем, ученым в области горного ударного бурения (выпускник машиностроительного факультета Томского политехнического института 1949 г., декан горно-механического факультета ТПИ, академик АН Киргизской ССР).

Космический аппарат

Автоматический комплекс по доставке грунта с Луны "Луна-24" был создан на базе станций "Луна-16" и "Луна-20", но с некоторыми доработками. В частности, в три раза уменьшена заправка водой системы обеспечения теплового режима торового приборного отсека и снят высотомер малых высот "Квант".

Основным же отличием стала замена грунтозаборного устройства. Новое буровое грунтозаборное устройство ЛБ09 состояло из буровой головки, буровой штанги с колонкой и механизмом забора грунта, механизма подачи буровой головки, механизма перегрузки керна и контейнера для укладки керна. В процессе бурения грунт поступает во внутреннюю полость штанги, где расположена гибкая трубка - грунтонос и механизм, который подхватывает грунт и удерживает его в виде столбика на протяжении всего процесса бурения. По окончании бурения грунтонос с грунтом извлекается из внутренней полости штанги и наматывается на барабан, размещенный в специальном контейнере. Затем этот контейнер помещается в герметизируемую капсулу спасаемого аппарата возвратной ракеты.

Максимальная глубина бурения составляла 2,3 метра. В связи с жесткой установкой ГЗУ на корпусе посадочной ступени из состава аппаратуры были исключены телефотометры и светильники. Конструкция возвратной ракеты и спасаемого аппарата остались без изменения за исключением герметизируемой капсулы для размещения грунта, чей диаметр был увеличен с 68 до 100 мм.

Полет

Автоматическая станция "Луна-24" была запущена с космодрома Байконур 9 августа 1976 года в 18 часов 4 минуты 12 секунд с помощью четырехступенчатой ракеты-носителя "Протон-К". Выход на траекторию полета к Луне был осуществлен с использованием промежуточной околоземной орбиты. 18 августа в заданное время был включен двигатель посадочной платформы и спустя 6 минут в 9 часов 36 минут станция "Луна-24" совершила мягкую посадку в юго-восточном районе Моря Кризисов, в точке с координатами 12° 45' с. ш. и 62° 12' в. д. Через 15 минут после проверки состояния бортовых систем станции, определения ее положения на лунной поверхности по команде с Земли было включено грунтозаборное устройство. В процессе забора грунта до глубины 120 см использовался режим вращательного бурения, а далее происходила смена способов бурения - с вращательного на ударно- вращательный. Общая глубина бурения составила 225 см. В связи с тем, что оно производилось с наклоном, общее заглубление составило около 2 метров. Возвратная ракета станции "Луна-24" с образцами лунного грунта стартовала к Земле 19 августа в 8 часов 25 минут.

Главным результатом полета "Луны-24 стала доставка на Землю образцов лунного грунта массой 170 грамм, при этом номинальное погружение буровой коронки в грунт соответствовало 225 см, а фактическая длина колонки составила около 160 см.

Данные о наличии воды на Луне впервые были получены в 1976 г. именно советским аппаратом "Луна-24", но были проигнорированы мировым научным сообществом. Кроме того, то что забор грунта происходил на достаточно большой глубине (более 2 метров, из за наклонного бурения номинальное погружение буровой коронки в грунт сооставило 225 см), резко повышало ценность этих образцов, в отличие от грунта взятого апполонами с поверхности Луны.

По словам профессора Колумбийского университета Арлина Кроттса, опубликовавшего материал о этом в журнале Astronomical Review,

...представление об отсутствии на Луне воды возникло благодаря тому, что ученые считали испорченными образцы грунта, доставленные в ходе американской миссии Аполло. Тогда NASA удалось доставить на Землю около 300 килограммов лунного грунта, но контейнеры с материалом были закрыты негерметично. Из-за этого воду, которую обнаружили во время анализа образцов, ученые посчитали происходящей из земной атмосферы. Кроме того, тогда же было показано, что каналы, которые раньше считались следами лунных рек, на самом деле были образованы потоками магмы. Это открытие закрепило мнение о Луне как о безводной пустыне.

Такое представление в науке продержалось практически до 1994 года, когда аппарат "Клементина" во время радиозондирования получил данные, говорящие о наличии воды под поверхностью Луны. Эти данные были подтверждены аппаратом "Lunar Prospector", запущенным в 1998году по характеристикам нейтронного излучения с поверхности спутника.

Небольшая порция привезённого лунного грунта была передана в НАСА в декабре 1976. «Луна-24» стала последним спутником, запущенным к Луне в СССР. Это также последняя автоматическая станция, совершившая мягкую посадку на Луну.

Посадочная ступень «Луны-24» обнаружена исследователями на снимках LRO в марте 2010 года в 2,3 км от «Луна-23» (которая лежит на боку).