Луна-10

Луна-10
Луна-10
	Автоматическая межпланетная станция Е-6С № 206
	;
Оператор	СССР
Задачи	выход на орбиту искусственного спутника Луны, проведение исследований Луны и окололунного пространства
Спутник	Луны
Стартовая площадка	Байконур Пл. 31
Ракета-носитель	Молния-М № 103-42
Запуск	31 марта 1966 10:46:59 UTC
Выход на орбиту	3 апреля 1966
Количество витков	460
COSPAR ID	1966-027A
SCN	02126
Технические характеристики
Платформа	Е-6С
Масса	1583,7 кг (перелётная ступень и спутник Луны); 245 кг (собственно спутник Луны)
Размеры	высота 1,5 м, диаметр (у основания) 0,75 м
Источники питания	химические батареи
Срок активного существования	56 суток
Элементы орбиты
Наклонение	71°54’
Период обращения	2 часа 58 минут 15 секунд
Апоцентр	1017 км
Перицентр	350 км
	Медиафайлы на Викискладе

«Луна́-10» — советская автоматическая межпланетная станция (АМС) для изучения Луны и космического пространства. Первый искусственный спутник Луны^[1].

Описание

Почтовая марка СССР с изображением КА «Луна-10»

31 марта 1966 года в 13:46:59 мск с космодрома Байконур был осуществлён пуск ракеты-носителя «Молния-М», которая вывела АМС «Луна-10» на низкую околоземную орбиту с высотой 200 × 250 км и наклонением 52°. Затем АМС была переведена на траекторию полета к Луне. 1 апреля была выполнена коррекция траектории. 3 апреля 1966 года на расстоянии 8000 км от Луны началось торможение; в результате станция «Луна-10» уменьшила скорость на 0,64 км/с и в 21:44 мск впервые в мире вышла на орбиту вокруг Луны. Начальные параметры орбиты: высота апоселения 1015 км, высота периселения 349 км, наклонение орбиты к плоскости экватора Луны 71,9°^[2] при начальном периоде обращения 2 ч 58 мин 15 с. Через 20 секунд после окончания торможения станция отделилась от перелётной ступени. Станция совершила 460 оборотов вокруг Луны и выполнила 219 сеансов связи с Землёй. Через 56 суток после выхода на лунную орбиту, 30 мая 1966 года АМС «Луна-10» закончила активное существование ввиду исчерпания заряда химических батарей (она не была оборудована солнечными батареями). На этот момент высота её орбиты составляла 378 × 985 км с наклонением 72,2°.

Космический аппарат был предназначен для выхода на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ) и проведения исследований Луны и окололунного пространства. Он состоял из перелётной ступени, осуществлявшей коррекцию траектории и переход с неё на окололунную орбиту, и отделяемого спутника Луны. Перелётная ступень была унифицирована со станциями «Луна-4»…«Луна-9», а поскольку для выхода на орбиту ИСЛ требуется меньшее изменение скорости, то масса спутника была заметно больше массы АМС «Луна-9» и составляла около 250 кг. Полная масса станции во время перелёта Земля — Луна составляла около полутора тонн.

Исследования

Орбитальные измерения позволили установить несферичность гравитационного потенциала Луны и впервые получить его точную модель (в виде коэффициентов разложения по сферическим гармоникам)^[3]. Несферичность гравитационного потенциала Луны влияла на эволюцию орбиты АМС в 5—6 раз сильнее, чем возмущения со стороны Земли и Солнца^[3]. За время активного существования спутника на селеноцентрической орбите (460 витков) вековой дрейф долготы восходящего узла орбиты был равен −7,7°, положения перицентра −11,8°. За один оборот возмущение координаты спутника, обусловленное нецентральностью поля тяготения, составляло по модулю в среднем 0,75 км^[3]. Это было первое указание на существенную неоднородность недр Луны (см. Масконы). Кроме того, было уточнено значение массы Луны.

На внешней обшивке спутника были установлены газоразрядные счётчики ионизирующего излучения:

СБТ-9 (для мягкого излучения) — установлен возле оси в носовой части, имел направленное вперёд по оси спутника торцевое входное окно из слюды площадью 0,2 см² (диаметр 0,5 см) с толщиной 1,2 мг/см² и напылённым слоем золота толщиной 0,3 мг/см² для экранирования мягкого солнечного рентгена; вне окна защищён медным экраном толщиной 2,5 г/см², угол обзора окна около 2 стерадиан. Регистрировал с эффективностью, близкой к 100 %, электроны с E > 40 кэВ и протоны с E > 500 кэВ. Кроме того, с малой эффективностью регистрировалось рентгеновское излучение жёстче 10 ангстрем. Скорость счёта во время солнечных вспышек (8—13 апреля) увеличивалась до 50 имп/с (от солнечных космических лучей). С 3 по 23 апреля скорость счёта составляла в среднем 20—23 имп/с (предположительно от рентгеновского излучения Солнца), но с 23 апреля по 12 мая упала практически до фонового уровня.
СБТ-9 (для жёсткого корпускулярного излучения) — аналогичен предыдущему, но экранирован медью толщиной 2,5 г/см² со всех сторон. Он также был расположен вверху носового конуса спутника параллельно его оси. Через медный экран счётчика могли проникать электроны с E > 5 МэВ и протоны с E > 50 МэВ. Наблюдения на счётчиках СБТ-9 проводились с 31 марта (то есть ещё до выхода на селеноцентрическую орбиту) по 29 мая. Экранированный счётчик показывал среднюю скорость счёта от 10 (в периселении) до 11 (в апоселении) импульсов в секунду; уменьшение скорости счёта в периселении (11 ± 3%) соответствует ожидаемому экранированию космических лучей Луной (расчётное изменение на 15 % при нулевом альбедо). На участке траектории до выхода на лунную орбиту скорость счёта составляла 12,2 ± 0,1 имп/с, что с учётом геометрического фактора счётчика (2,6 ± 0,2) см² соответствует потоку частиц 4,7 ± 0,4 см⁻²·с⁻¹^[2].
СФ — три штуки, установлены на боковой поверхности, предназначены для обнаружения рентгеновского излучения Луны, были включены 8 апреля 1966. Имели входные окна из алюминиевой фольги площадью 0,5 см² и толщиной 2,7 мг/см². Регистрировался рентген жёстче 14 ангстрем, электроны с E > 50 кэВ и протоны с E > 800 кэВ^[4].

С помощью счётчиков мягкого излучения было обнаружено прохождение Луны через хвост земной магнитосферы, выразившееся в синхронном росте скорости счёта из-за регистрации изотропного потока электронов с энергией более 40 кэВ. Из наличия мягких электронов был сделан вывод об отсутствии глобальной магнитосферы Луны, образующей вокруг неё замкнутые силовые линии^[4].

На обшивке спутника были установлены ионные ловушки для регистрации заряженных частиц с тепловыми скоростями (ионов и электронов предполагаемой ионосферы Луны). На основании измерений установлена верхняя граница концентрации положительных ионов (n_i < 100 см⁻³) и электронов (n_e < 300 см⁻³) с тепловыми скоростями вблизи Луны^[1].

Магнитометр спутника определил напряжённость магнитного поля Луны (примерно в 1000 раз меньше земного). Было установлено, что оно не имеет дипольного характера.

С помощью микрометеоритных пьезодатчиков, наклеенных на обшивку спутника (общая чувствительная площадь датчиков 1,2 м², минимальная масса частиц 0,07 мкг при скорости 15 км/с), измерялась концентрация метеоритного вещества на высотах от 355 до 1030 км от поверхности Луны. С 3 апреля по 12 мая 1966 года зарегистрировано 198 событий за 11 часов 50 минут (в среднем 0,004 удара на м² в секунду). На отдельных участках траектории протяжённостью 100...900 км наблюдались повышенные концентрации микрометеоритов. Установлено, что средняя плотность микрометеоритов вблизи Луны на два порядка превышает их среднюю плотность в межпланетном пространстве^[5].

Был измерен гамма-спектр, излучаемый поверхностью Луны в диапазоне 0,3—3 МэВ. Обнаружено, что элементный состав природных радиоактивных нуклидов (уран, торий, калий) примерно соответствует таковому для земных базальтов. Однако более 90 % гамма-излучения с поверхности Луны обусловлено наведённой радиоактивностью, образующейся под действием космических лучей.

Идеологическая нагрузка

Специально установленный на борт спутника набор мультивибраторов по команде с Земли передавал мелодию «Интернационала» по радиоканалу. Записанная передача или, по другой информации, прямая трансляция, была озвучена на одном из заседаний XXIII съезда КПСС^[6].

См. также

Примечания

↑ ¹ ² Грингауз К. И. и др. Результаты экспериментов по обнаружению лунной ионосферы, проведенных на первом искусственном спутнике Луны (рус.) // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 6. — С. 1306—1309.
↑ ¹ ² Григоров Н. Л. и др. Исследование космического излучения на искусственном спутнике Луна-10 (рус.) // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 565—566.
↑ ¹ ² ³ Аким Э. Л. Определение поля тяготения Луны по движению искусственного спутника Луны «Луна-10» // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 4. — С. 799—802.
↑ ¹ ² Григоров Н. Л. и др. Изучение мягкой корпускулярной радиации на спутнике Луны Луна-10 // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 567—569.
↑ Назарова Т. Н. и др. Предварительные результаты исследования твердого межпланетного вещества в окрестности Луны // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 578—579.
↑ NASA: Solar System Exploration. Luna 10

Ссылки

Искусственные спутники Луны / Рябов Ю. А. // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Space probe Luna-10 (рус.). space-ru.com. Дата обращения: 15 августа 2010. Архивировано 21 января 2012 года.

[gri66-1] ¹ ² Грингауз К. И. и др. Результаты экспериментов по обнаружению лунной ионосферы, проведенных на первом искусственном спутнике Луны (рус.) // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 6. — С. 1306—1309.

[grig66-2] ¹ ² Григоров Н. Л. и др. Исследование космического излучения на искусственном спутнике Луна-10 (рус.) // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 565—566.

[aki66-3] ¹ ² ³ Аким Э. Л. Определение поля тяготения Луны по движению искусственного спутника Луны «Луна-10» // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 4. — С. 799—802.

[gri66a-4] ¹ ² Григоров Н. Л. и др. Изучение мягкой корпускулярной радиации на спутнике Луны Луна-10 // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 567—569.

[naz66-5] Назарова Т. Н. и др. Предварительные результаты исследования твердого межпланетного вещества в окрестности Луны // Докл. АН СССР. — 1966. — Т. 170, вып. 3. — С. 578—579.

[6] NASA: Solar System Exploration. Luna 10

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]