Снаружи на корпусе установлены четыре лепестковые антенны 1, четыре штыревые антенны 2 с подвешенными на них эталонами яркости 3 и три двугранных зеркала 4. Лепестковые и штыревые антенны и зеркала при посадке находятся в сложенном положении. Двугранные зеркала позволяют передавать стереоскопическое изображение шести узких участков лунной поверхности, а эталоны яркости, имеющие различную окраску с известными коэффициентами отражения, предназначены для оценки альбедо лунных пород в районе посадки и определения направления лунной вертикали.
АЛС вместе с посадочными устройствами закрепляется на отсеке системы управления станции.
Центр тяжести АЛС расположен ближе к основанию, и поэтому после посадки станция принимает заданное положение на лунной поверхности (лепестками вверх). Лепестки АЛС защищают телевизионную камеру, штыревые антенны, механизмы и зеркала от случайного повреждения и запыления во время посадки, а также являются приемо-передающими антеннами во время полета и после посадки до раскрытия лепестков.
После посадки АЛС на лунную поверхность по команде от бортового программно-временного механизма или от часового механизма срабатывает пирозатвор открытия лепестков и раскрываются четыре штыревые приемные антенны; с этого момента лепестки выполняют роль лишь передающих антенн.
Выбранная схема размещения и использования антенн обеспечивает связь с АЛС после посадки как в случае, если по каким-либо причинам не раскроются лепестки, так и в случае, если станция не примет нормального положения на Луне.
Температурный режим лунной станции после посадки обеспечивается теплоизоляцией и активной системой терморегулирования: первая максимально изолирует станцию от внешних тепловых потоков, а вторая обеспечивает отвод выделяемого приборами тепла.
Для обеспечения теплового режима телевизионной камеры, выступающей за обводы герметичного корпуса станции, ее наружная поверхность позолочена, а на верхней части установлен теплоизолирующий экран.
Масса АЛС составляла 100 килограммов. Высота АЛС с антеннами 112 сантиметров, диаметр описанного круга после раскрытия лепестков 160 сантиметров.
Полет автоматической станции «Луна-9»
Общая схема полета станции «Луна-9» состояла из нескольких основных этапов:
– на первом этапе полета с помощью ракеты-носителя станция «Луна-9» с разгонным блоком выводится на орбиту спутника Земли;
– на втором этапе полета осуществляются запуск разгонного блока и выведение автоматической станции на траекторию полета к Луне;
– третий этап полета – коррекция траектории движения, обеспечивающая встречу автоматической станции с поверхностью Луны в заданном районе;
– четвертый этап полета – торможение и мягкая посадка на поверхность Луны.
Стартовав 31 января 1966 года в 14 часов 41 минуту 37 секунд, станция с разгонным блоком была выведена на околоземную орбиту. После включения двигателя разгонного блока, когда была достигнута необходимая скорость, двигатель выключился, станция отделилась от разгонного блока и легла на траекторию движения к Луне.
Данные траекторных измерений, полученные с помощью радиотехнических средств и обработанные в вычислительном центре, показали, что если не будет осуществлена коррекция, то станция пройдет мимо Луны примерно в 10 000 километров от ее центра.
В соответствии с полученным прогнозом фактического движения станции наземным командно-измерительным комплексом были подготовлены исходные данные для коррекции.
Сеанс коррекции был проведен 1 февраля; он начался по радиокоманде с Земли и, производился в течение около двух часов автоматически – по программе, предусмотренной автоматикой. В результате проведенной коррекции скорость движения автоматической станции изменилась в требуемом направлении на 71,2 метра в секунду а скорректированная траектория стала проходить через расчетную точку прилунения.
3 февраля в 19 часов 28 минут в момент, соответствующий высоте около 8300 километров от центра Луны, с помощью оптических средств продольная ось станции была сориентирована по направлению лунной вертикали при этом ее тормозной двигатель был направлен соплом в сторону Луны. С помощью оптических датчиков слежения за Солнцем и Землей и гироскопической системы это направление сохранялось примерно в течение часа – до срабатывания тормозной двигательной установки.