ОБЛЕТ ЛУНЫ С ВОЗВРАЩЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ НА ЗЕМЛЮ («ЗОНД-5», «ЗОНД-6», «ЗОНД-7» И «ЗОНД-8»)
Станции типа «Зонд» решили качественно новую проблему, поставленную перед практической космонавтикой: возвращение на Землю космического аппарата, входящего в атмосферу со второй космической скоростью, т. е. возвращающегося из межпланетного рейса (в частности, из окололунного космического пространства или с поверхности Луны).,
При этом появилась возможность доставить на Землю Для непосредственного изучения в земных лабораториях фотопленку и другие материалы исследований, проведенных в космическом пространстве.
Автоматические станции «Зонд-6», «Зонд-7» и «Зонд-8» доставили на Землю большое количество высококачественных фотоснимков Луны, выполненных на цветной и черно-белой пленке.
По устройству, конструкции и оборудованию станции «Зонд-5», «Зонд-6», «Зонд-7» и «Зонд-8» аналогичны и состоят из двух основных частей – приборного отсека и возвращаемого аппарата.
В приборном отсеке размещены системы управления, стабилизации и ориентации, радиотелеметрии, терморегулирования, энергоснабжения, а также двигательная установка. Снаружи отсека помещаются оптические датчики системы ориентации, солнечные батареи и антенны.
В спускаемом аппарате установлены научное оборудование, аппаратура радиосвязи, системы терморегулирования и энергопитания. Наружная поверхность корпуса спускаемого аппарата имеет теплозащитное покрытие сложной конструкции, состоящей из различных жаропрочных и теплоизоляционных материалов.
Для измерения потоков заряженных частиц (а следовательно, и доз радиации) установлены следующие детекторы: фотодозиметры, наборы ядерных эмульсий и термолюминесцентные дозиметры.
Фотоустановки этих станций существенно более совершенны по сравнению с фотоустановкой станций «Зонд-3». Так, например, информативность снимка станции «Зонд-6» характеризуется 134 миллионами элементов (станции «Зонд-3» – 1,21 миллиона элементов), размер кадров при съемке равен 13X18 сантиметров.
Для проведения различных научных исследований в межпланетном пространстве на станции предусмотрена возможность установки сменного оборудования (детекторов для регистрации метеорных частиц, оборудования для размещения подопытных животных и растений и т. д.).
Станция «Зонд-5» была запущена 15 сентября 1968 года, 18 сентября она облетела Луну (с минимальным расстоянием от ее поверхности – 1950 километров) и начала приближаться к Земле. При подлете станции к Земле была осуществлена коррекция траектории ее движения для обеспечения необходимого направления и высоты входа в земную атмосферу.
Рис. 20. Схема баллистического входа станции «Зонд-5» в атмосферу Земли
Спуск в атмосфере Земли проходил по баллистической траектории с начальной скоростью около 11 километров в секунду; при этом для обеспечения оптимальных условий входа аппарата расчетная ширина «коридора входа» не должна была превышать 10 – 13 километров (схема входа показана на рис. 20). Аппарат при выходе за пределы расчетного коридора входа либо пройдет мимо Земли (т. е. попадет в зону «незахвата» атмосферой), либо испытает недопустимо большие перегрузки (при слишком резком торможении в плотных слоях атмосферы).
В конце участка аэродинамического торможения, при скорости около 200 метров в секунду (высота – около 7 километров) сработала парашютная система, обеспечивающая мягкую посадку станции в заданном районе. Таким образом была решена новая сложная научно-техническая задача: возвращение на Землю (со второй космической скоростью) автоматического аппарата из района Луны.
Станция доставила на Землю для непосредственного изучения отснятую фотопленку и другие научные материалы. В частности, были получены снимки Земли (с расстояния около 100 тысяч километров), позволяющие исследовать облачный покров нашей планеты одновременно для всего полушария.
Кроме того, станция «Зонд-5» (так же как и «Зонд-6) впервые «вывезла» через радиационные пояса Земли в космос живые существа и растения и предоставила ученым возможность их последующего изучения в земных лабораториях.
Рис. 21. Схема входа станции «Зонд-6» в атмосферу Земли (с использованием аэродинамической подъемной силы)