Особенно ценную информацию дали размещенные на станции приборы для изучения физико-механических свойств лунного грунта: механический штамп-грунтомер и радиационный плотномер.
С помощью радиационных датчиков измерялась эффективная температура лунного грунта, которая постепенно возрастала по мере увеличения высоты Солнца над лунным горизонтом.
Газоразрядные счетчики, регистрировавшие космическое корпускулярное излучение, позволили определить отражательную способность лунной поверхности для космических лучей.
Важным шагом в дальнейшем изучении Луны явилось создание и запуск на селеноцентрическую орбиту искусственных спутников, которые открыли широкую перспективу глобального изучения лунной поверхности и окололунного пространства: изучение гравитационного поля и фигуры Луны, исследование магнитного поля, радиационной и микрометеорной обстановки вблизи Луны, изучение естественной радиоактивности и химического состава лунных пород.
31 марта 1966 года с Земли стартовала автоматическая станция «Луна-10», которая 3 апреля была выведена на окололунную орбиту и стала первым искусственным спутником Луны, – первой летающей лабораторией для исследования Луны и окололунного пространства.
4 апреля, в день работы XXIII съезда Коммунистической партии Советского Союза, с борта искусственного спутника Луны была передана мелодия партийного гимна «Интернационал».
Активное существование искусственного спутника Луны длилось почти два месяца (до 3G мая). За этот период с борта спутника был получен большой объем научной информации. Научные приборы станции «Луна-10» передали важнейшие сведения о Луне и окололунном пространстве.
Изучение эволюции орбиты спутника легло в основу определения формы динамической фигуры Луны, т. е. характера ее гравитационного поля. Исследования гравитационного поля показали, что его отклонения от поля центрального типа сравнительно невелики.
Принципиально новым было первое в истории определение химического состава лунных пород по характеру гамма-излучения поверхностных слоев Луны. Полученные гамма-спектры позволили сделать заключение, что радиоактивность пород лунного грунта намного меньше, чем у гранитов, и не превышает радиоактивности базальтов.
Большой научный интерес представляли также систематические измерения в окололунном пространстве: напряженности магнитного поля, плотности микрометеоритов, интенсивности корпускулярного излучения.
Советские ученые, конструкторы и рабочие, принявшие участие в создании и запуске автоматической станции «Луна-9», совершившей мягкую посадку на поверхность Луны, и станции «Луна-10» – первого в мире искусственного спутника Луны, были награждены почетным дипломом Международной авиационной федерации (ФАИ)(рис. 13).
24 августа 1966 года в сторону Луны была запущена следующая станция серии «Луна», и 27 августа на окололунную орбиту вышел второй искусственный спутник – «Луна-11».
Станция «Луна-11» за период активного существования (38 суток) совершила 277 витков по окололунной орбите.
Приборы, установленные на ее борту, продолжали исследование Луны и окололунного пространства, начатые спутником «Луна-10». Но предыдущая программа была дополнена изучением длинноволнового космического радиоизлучения и исследованиями особенностей трения в вакууме.
За 137 сеансов радиосвязи со станцией была получена информация, подтвердившая и расширившая основные выводы, сделанные по результатам исследований на «Лу-не-10».
Перед третьим советским искусственным спутником Луны – «Луна-12», – запущенным в сторону Луны 22 октября 1966 года, помимо исследований, начатых двумя предыдущими спутниками Луны, была поставлена новая задача – крупномасштабное фотографирование участков лунной поверхности.
Рис. 13. Почетный диплом Международной авиационной федерации, врученный коллективу советских ученых, конструкторов и рабочих за участие в создании и запуске автоматических станций «Луна-9» и «Луна-10»
Спутник активно существовал 85 суток (до 19 января). За это время он совершил 602 витка вокруг Луны, было проведено 218 сеансов связи общей продолжительностью около 63 часов.