Советские автоматические лунные станции

Խ. ԱԲՈՎՅԱՆԻ ԱՆՎԱՆ ՀԱՅԿԱԿԱՆ ՊԵՏԱԿԱՆ ՄԱՆԿԱՎԱՐԺԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ

ՌԵՖԵՐԱՏ

Ø  ՖԱԿՈՒԼՏԵՏ__ Մաթեմատիկայի, ֆիզիկայի և ինֆորմատիկայի

Ø  ԲԱԺԻՆ__ ֆիզիկա

Ø  ԿՈՒՐՍ__ առաջին, մագիստրատուրա

Ø  ԱՌԱՐԿԱ__  Արեգակնային համակարգի հետազոտում

Ø  ԹԵՄԱ__ Սովետական ավտոմատ լուսային կայանները

Ø  ԴԱՍԱԽՈՍ__ Սերգեյ Ներսիսյան

Ø  ՈՒՍԱՆՈՂՈՒՀԻ__ Մարգարիտա Դանիելյան

ԵՐԵՎԱՆ 2016 թ.

Ներածություն

1959 թ. հունվարի 2-ին, Երկրի առաջին արհեստական արբանյակը ուղեծիր հանելուց 15 ամիս էլ չանցած, ՍՍՀՄ-ում արձակվեց առաջին տիեզերական հրթիռը: Նրա հետագիծն այնպես էր հաշվված, որ ապահովեր Լուսնի վրա ընկնելը կամ էլ անցներ անմիջապես նրա կողքով: Դա տիեզերագնացության պատմության մեջ առաջին թռիչքն էր դեպի Լուսին: Տիեզերական թռչող սարքերի օգնությամբ հետազոտության սովետական ծրագիրը սկսեց կենսագործվել:

            Հրթիռի վերջին աստիճանը, որի կշիռը առանց վառելիքի 1472 կգ էր, տանում էր մի շարք գիտական խնդիրներ լուծելու համար անհրաժեշտ սարքերի անջատվող կոնտեյները (կշիռը՝ 361 կգ): Այդ խնդիրներից էին Լուսնի մագնիսական դաշտի և ռադիոակտիվության հայտնաբերումը:

Սկսվեց Երկրից դեպի այլ երկնային մարմինները թռիչքների դարաշրջանը

Սովետական ավտոմատ լուսնային կայանները

Սարքերի կոնտեյները (նկ. 1), որը հետագայում կոչվեց <<Լունա-1>>, պարունակում էր մի քանի ռադիոհաղորդիչներ՝ հետագծային չափումների և տեղեկություններ հաղորդելու համար, և սարք՝ <<արհեստական գիսավոր>>- նատրիումի գոլորշիների ամպ ստեղծելու համար,որը Երկրից լուսանկարվում էր հետագիծը ճշտելու նպատակով:

<<Լունա-1>>-ը Լուսնի հետ չհանդիպեց: Անցնելով Լուսնի մակերևույթից 6000 կմ հեռավորության վրա, կայանը մի քանի օր հետո անցավ տարածության այն տիրույթը, որտեղ Արևի ձգողությունը նրա շարժման վրա ավելի ուժեղ էր ազդում, քան Երկրի և Լուսնի ձգողությունը: Կայանը սկսեց շարժվել Արեգակի շուրջն ընկած ուղեծրով և դարձավ Արեգակնային համակարգության առաջին արհեստական մոլորակը:

Այս արձակումը հիմնականում փորձնական էր. առաջին անգամ մարդու ստեղծած սարքին երկրորդ տիեզերական արագություն հաղորդվեց, առաջին անգամ ստուգվեց ռադիոկապը մինչև 1 մլն. կմ հեռավորությունների վրա, առաջին անգամ հաստատվեցին բալիստիկական հաշվարկները և փորձարկվեցին հետագծի հսկողության մեթոդները վերերկրյա ռադիոտեխնիկական միջոցների օգնությամբ և <<արհեստական գիսավորի>> օպտիկական դիտման ճանապարհով::

Սովետական հաջորդ տիեզերական հրթիռը <<Լունա-2>> ավտոմատ կայանի հետ միասին արձակվեց 1959թ. սեպտեմբերի 12-ին: Տիեզերական երկրորդ արագություն ձեռք բերելուց հետո հրթիռի վերջին աստիճանն ու կայանը միմյանցից անջատվեցին, և իրար զուգահեռ դեպի Լուսին ընթացան երկու տիեզերական օբյեկտներ:

<<Լունա-2>> կայանը պետք է կատարեր Երկրի և Լուսնի մագնիսական դաշտերի, Երկրի շուրջը ճառագայթման գոտիների, տիեզրական ճառագայթման ինտենսիվության և ինտենսիվության տատանումների, տիեզերական ճառագայթման մեջ ծանր միջուկների, միջմոլորակային նյութի գազային բաղադրիչի, ասուպային մասնիկների հետազոտություններ:

<<Լունա-2>>-ի արձակման ժամանակ հաշվի էր առնվել առաջին տիեզերական հրթիռի թռիչքի փորձը, և հաջողվեց <<Լունա-2>>-ին հաշվարկային հետագիծ դուրս բերել այնպիսի ճշտությամբ, որն ապահովում էր նրա անկումը Լուսնի վրա: Հրթիռի շարժման կանխատեսման ճշտությունն այնքան բարձր էր, որ Լուսնի վրա ընկնելու հաշվարկային պահը փաստականից ընդամենը 150 վ-ով էր տարբերվում: Հրթիռի շարժումը ստուգելու նպատակով թռիչքի միջին տեղամասում արհեստական գիսավոր ստեղծվեց, որը հաջողությամբ փորձարկվել էր առաջին հրթիռի թռիչքի ընթացքւմ:

Սեպտեմբերի 14-ին, Մոսկվայի ժամանակով 0 ժամ 02 րոպե 24 վրկ-ին <<Լունա-2>>-ը հասավ Լուսնի մակերևույթին: Առաջին տիեզերական թռիչքը Երկրից դեպի այլ երկնային մարմին իրականացվեց:

Անկման վայրը սկզբում որոշվել էր 200-300 կմ սխալով: Հետագծային չափումների մշակումից հետո վայրը ճշտվեց. Պարզության ծովից արևելք, Արքիմեդ, Արիսթիլ և Ավթոլիք խառնարանների մոտ: Գոյություն ունեն կայանի անկման վայրը նշող ավելի ճշգրիտ տվյալներ: Այսպես, Բուդապեշտի և Բայեի և Ուփսայի աստղագիտարանների աստղագետները պնդում են, որ Լուսնի վրա, հրթիռի անկման պահին, Ապենինների հյուսիսային լանջերին բարձրացած փոշու ամպ են դիտել, որը համընկնում է ՏԱՍՍ-ի հաղորդագրության մեջ նշված տեղի հետ: Ուփսալում այդ ամպը նույնիսկ լուսանկարվելէ:

<<Լունա-3>>-ը <<Լունա-2>>-ից ընդամենը երեք շաբաթ հետո է արձակվել (1959թ. հոկտեմբերի 4-ին): Սակայն <<Լունա-3>>-ը նման չէ իր երկու նախորդներին: Այլ է կայանի արտաքին տեսքը, այլ են սարքերը, այլ են խնդիրները, այլ է ուղեծիրը: Մի խոսքով՝ այս արձակումը նախորդ երկուսի կրկնությունը չէր:

Կայանին պարաբոլականից քիչ փոքր արագություն հաղորդվոց, այսինքն, ըստ էության, այն դուրս էր բերվել Երկրի արբանյակի էլիպտական ուղեծիր, որի արտակենտրոնությունը շատ մեծ էր, իսկ հեռավորությունըԵրկրից հեռակետում՝ մոտ 0,5 մլն. կմ: Կայանը պետք է անցներ Լուսնի կողքով, նրանից քիչ հարավ: Լուսնի ձգողությունը նրա ճանապարհը շեղելու էր դեպի հյուսիս, որպեսզի շրջանցելով Լուսինը և շարժվելով նոր էլիպտական ուղեծրով, նա Երկրին մոտենար հյուսիսային կիսագնդի կողմից, ուր նրա հետ հեշտ կլիներ ռադիոկապ հաստատելը ՍՍՀՄ տերիտորիայից:

Կայանի վերադարձը դեպի Երկիր բարենպաստ պայմաններ էր ստեղծում նրանից տեղեկություններ ստանալու համար:: Իսկ թե ինչպիսի տեղեկություններ էին հավաքվել և հաղորդվել առաջին հերթին, խոսում է մեր արբանյակի շուրջը կայանի պտտվելու փաստը: Դրանք, իհարկե, Լուսնի չերևացող կողմի լուսանկարներն էին: Կայանը, որը կշռում էր 278,5 կգ և տանողհրթիռից անջատվել էր անմիջապես ուղեծիր դուրս գալուց հետո, հիմնականում բաղկացած էր այնպիսի սարքավորումներից, որոնք ապահովում էին լուսանկարների ստացումն ու Երկիր հաղորդելը՝ ժապավենի ավտոմատ մշակում թույլատրող ֆոտոհեռուստատեսային սարքերից, լուսանկարման ժամանակ Լուսնի և Արևի նկատմամբ կայանը կողմնորոշող օպտիկական և գիրոսկոպիկ գործիքներից և ռադիոտեխնիկական սարքերից: Կար նաև գիտական սարքավորումների համախումբ:

Երկրի արհեստական արբանյակի էլիպտական ուղեծրով կայանը ևս 11 պտույտ կատարեց, բայց այլևս Լուսնին չմոտեցավ: Հետո, հավանաբար, մտնելով Երկրի մթնոլորտը, այրվեց:

<<Լունա-3>>-ի թռիչքը ուշագրավ է նրանով, որ Լուսնի ձգողությունն առաջին անգամ օգտագործվեց թռիչքի հետագիծը զգալիորեն թոխելու նպատակով: Երկրի և Լուսնի գրավիտացիոն դաշտերի խոլացի օգտագործումը ընդհանրապես թույլ է տալիս թռիչքներն իրականացնել շատ հետաքրքիր հետագծերով. օրինակ, Լուսինը շրջանցելու համար կարող են իրականացվել նկ. 2-ու պատկերված հետագծերը:

<<Լունա-3>>-ի թռիչքով ավարտվեց այն փուլը, երբ հրթիռը տված ուղեգիծը էր դուրս բերում Երկրի մոտակայքում ղեկավարող իմպուլսներ հաղորդելու միջոցով: Հետագա տեխնիկական խնդիրները կարելի է լուծել միայն թռիչքի՝ լուսնին մոտ տեղամասում տիեզերական սարքը ղեկավարելու միջոցով: Հարկավոր էր ժամանակ նոր գաղափարների մշակման, տեխնիկական նոր լուծումների, նոր համակարգերի փորձարկման և տիեզերական  թռիչքի գործնական պայմաններում նրանց կատարելագործման համար:

3,5 տարի տևողությամբ ընդմիջում եղավ, որի ընթացքում տիեզերական հետազոտություններն այլ ուղղությամբ էին ծավալվում և որը նշանավորվեց Յու. Ա, Գագարինի թռիչքով և դեպի Վեներա ու Մարս առաջին սովետական հրթիռների արձակմամբ: Հետո նախատեսվեցին նոր արձակումներ դեպի Լուսին:

1963-1970թ. <<Լունա>> և <<Զոնդ>> սերիաների 19 տիեզերական թռիչքային սարք ուղարկվեց դեպի Լուսին, այդ թվում հինգ <<Լունաներ>> Երկիր-Լուսին ճանապարհի վրա մի շարք հետազոտություններ կատարելու և Լուսնի վրա փափուկ վայրէջքի խնդիրները լուծելու նպատակով, երկուսը՝ Լուսնի մակերևույթի վրա վարէջք կատարելու նպատակով, հինգը՝ դեպի լուսնամերձ ուղեծրեր, մի <<Զոնդ>> ուղարկվեց չվանցող ուղեգծով, մոլորակներն ուսումնասիրելու համար նախտեսված սարքավորումները Լուսնի մոտակայքում փորձարկելու նպատակով, և չորս <<Զոնդեր>>>՝ Լուսինը շրջանցելու և Երկիր վերադառնալու ծրագրով: <<Լունա-16>>-ը և <<Լունա-17>>-ը այս շարքում առանձնահատուկ տեղ են գրավում:

Սկզբում <<Լունա-4>> կայանը, այս սերիայի հաջորդ կայանների նման, տանող հրթիռի վերջին աստիճանի հետմիասին Երկրի արբանյակի միջանկյալ ուղեծիր դուրս բերվեց: Մերձերկրյա ուղեծրի վրա հրթիռի <<սպասելու>> ժամանակը օգտագործվեց նրա շարժումը բնութագրող մեծությունները ճշգրտելու նպատակով, որը հետագայում զգալի ճշտությամբ հրթիռը դեպի Լուսին թռիչքուղի դուրս բերելու հնարավորություն տվեց: Երեք և կես օր հետո կայանն անցավ Լուսնի մակերևույթից 85000 կմ հեռավորության վրա, իսկ հետո <<Լունա-3>>-ի նման շարունակեց շարժվել Երկրի արբանյակի խիստ ձգված ուղեծրով (հեռավորությունը Երկրից մերձակետում՝ մոտ 90000 կմ, հեռակետում՝ 700000 կմ): Հետո Արևի և Լուսնի գրավիտացիոն խոտորումների հետևանքով նա պետք է դուրս գար Երկրի ձգողության սահմաններից և վերածվեր Արևի մոլորակի:

1965թ. մայիսի 9-ին արձակվեց <<Լունա-ջ>>-ը: Մեկնարկի հաջորդ օրը նրա ուղեծրի շտկում կատարվեց, որի շնորհիվ ապահովվեց կայանի անկումը Լուսնի նախատեսված շրջանում:

Ուղեծրի շտկման էությունն այն է, որ թռչող սարքին որոշակի ուղղությամբ արագության իմպուլս է հաղորդվում: Նրա հետագա շարժումը որոշվում է սարքի ունեցած արագության և շտկման ժամանակ հաղորդված արագության վեկտորական գումարով: Պարզ է, որ պետք է ճիշտ տալ ոչ միայն իմպուլսի մեծությունը, այլ նաև նրա ուղղությունը: Դրա համար սարքը պետք է որոշակի ձևով կողմնորոշված լինի տարածության մեջ:

<<Լունա-5>> կայանի կողմնորոշման համար շտկումից առաջ օգտագործվել էր աստղակողմնորոշման համակարգը, որը հետևում էր Լուսնին և Արեգակին:

Մայիսի 12-ին, Մոսկվայի ժամանակով 20 անց 10 րոպեին <<Լունա-5>>-ը հասավ Լուսնի մակերևույթին Ամպերի ծովի շրջանում: Թռիչքի ավարտից առաջ կայանի վրա մշակվում էին փափուկ վայրէջքի համակարգի էլեմենտները::

Մեկ ամիս անց, 1965թ. հունիսի 8-ին, մեկնարկ վերցրեց <<Լունա-6> կայանը տանող հրթիռը: Նրա թռիչքի ծրագիրը համընկնում էր նախորդ <<Լունա>> ծրագրի հետ: <<Լունա-6>>-ի թռիչքի ընթացքում նրա հետ ավելի քան տասը կապի սեանս է անցկացվել, որոնց ժամանակ Երկրից ղեկավարող հրամաններ էին հաղորդում, իսկ կայանից՝ հեռաչափական տեղեկություններ: Հետագծային չափումներ էին անցկացվում: Անհրաժեշտ պահին, հունիսի 9-ի երեկոյան, շտկում կատարելու հրաման տրվեց: Աստղակողմնորոշման համակարգի միջոցով կատարվեցին անհրաժեշ գործողությունները, միացվեց շտկման շարժիչը, որը, սակայն, ժամանակին չանջատվեց: Արդյունքը եղավ այն, որ կայանն անցավ Լուսնից զգալի հեռավորության վրայով:

<<Լունա-7>> և <<Լունա-8>> կայանները դեպի Լուսին թռիչքուղի դուրս բերվեցին համապատասխանաբար 1965թ. հոկտեմբերի 4-ին և դեկտեմբերի 3-ին: Երկու կայանն էլ Լուսնի մակերևույթի վրա փափուկ վայրէջք կատարելու համակարգեր ունեին: Նրանք օժտված էին գիտական, հեռաչափական և այլ չափիչ սարքավորումներով, որոնք միանում էին ինչպես ավտոմատորեն, այնպես էլ Երկրից հաղորդվող ռադիոհրամաններով: Երկու կայանների ուղեծրերի շտկումները հաջողությամբ իրականացվեցին, ըստ որում շտկման համար կայանները կողմնորոշվում էին արևային և լուսային գրանցիչներով:

Երբ կայանները մոտեցան Լուսնին, Կատարվեցին փափուկ վայրէջքի համար անհրաժեշտ գործողությունները: Երկու դեպքում էլ չհաջողվեց փափուկ վայրէջքի պայմանները լիովին իրականացնել: Կայաններն իջան Մրրիկների օվկիանոսում, Կեպլերի խառնարանի արևմտյան կողմում, Ռեյներ և Մարս խառնարանների շրջանում:

<<Լունա-4>> - <<Լունա-8>> սիստեմի կայանների շահագործման մեծ փորձը հիմք էր տալիս կարծելու, որ այդ սերիայի հաջորդ միջմոլորակային կայանի արձակման ժամանակ Լուսնի վրա փափուկ վայրէջքը հաջողությամբ կիրականանա:

Այս նույն շրջանում Լուսնի հետազոտության համար օգտագործվեց <<հեռու>> տիեզերքի հետազոտության համար նախատեսված ավտոմատ կայաններից մեկը՝ <<Զոնդ-3>> կայանը:

Արձակումը տեղի ունեցավ 1965թ. հուլիսի 18-ին: Սկզբում կայանը դուրս բերվեց Երկրի արբանյակի ուղեծիր, իսկ այստեղից շարժվեց մի հետագծով, որը հնարավորությունէ տալիս անցնել Լուսնի մոտով և հետագայում արևակենտրոն ուղեծիր դուրս գալ: Թռիչքի հիմնական նպատակն էր տվյալներ հավաքել հեռավոր տիեզերական տարածությունում:

Արձակման օրն ու թռիչքի հետագիծն այնպես էին ընտրվել, որ կայանը Լուսնի մոտով անցնելիս միաժամանակ հնարավոր լիներ ստանալ Լուսնի հակառակ կողմի այն մասի լուսանկարը, որը 1959թ. չէր նկարվել: Լուսնի մոտով անցնելու ժամանակն այնպես էր ընտրվել, որ ապահովեր մակերևույթի դիտումը լուսավորության ամենաբարենպաստ պայմաններում: 68 րոպեի ընթացքում ստացվեց Լուսնի 25 լուսանկար. սրանք Երկիր հաղորդվեցին ավելի ուշ, երբ կայանն արդեն գտնվում էր Երկրից ավելի քան երկու միլիոն կիլոմետր հեռավորոթյան վրա: Ուշադրության էր արժանի լուսանկարների բարձր որակը: Նույնիսկ լրագրային արտատպություններում բազմաթիվ հստակ արտահայտված մանրամասներ էին երևում: Դա զարմանալի չէ, քանի որ յուրաքանչյուր կադրը բազմիցս հաղորդվում էր՝ վերլուծվելով միլիոնի չափ տարրերի:

Լուսնի վրա փափուկ վայրջջք կատարած, Լուսինը շրջանցած և Երկիր վերադարձած սարքեր

Անկումը կամ վայրէջքը Լուսնի վրա, Լուսինը շրջանցելը, Լուսնի արբանյակի ուղեծիր դուրս գալը՝ սրանք, ըստ էության, տիեզերագնացության, այսինքն՝ բալիստիկայի և տիեզերական սարքերի շարժման կառավարման խնդիրներ են: Սակայն տիեզերական թռիչքի այս ակնհայտ խնդիրները դեռևս բոլորը չեն: Ցանկացած թռիչք, բացի տիեզերագնացության այս կամ այն խնդրի լուծումից, որոշակի գիտական նպատակներ է հետապնդում: Այսպես, կարելի է ասել, որ <<Լունա-3>>-ը արձակվել է Լուսինը շրջանցելու նպատակով, բայց, ավելի արդարացի կլիներ, եթե ասեինք, որ այս թռիչքը ձեռնարկվել է Լուսնի հակառակ երեսը լուսանկարելու նպատակով, տիեզերական սարքը Լուսինը շրջանցող ուղեծիր դուրս բերելու միջոցով:

Պատմության մեջ Լուսնի վրա փափուկ վայրէջք կատարած առաջին թռչող սարքը <<Լունա-9>> սովետական ավտոմատ կայանն էր: Այս իրադարձությունը տեղի ունեցավ 1966թ. փետրվարի 3-ին, Մոսկվայի ժամանակով 21 անց 45 րոպեին, Մրրիկների օվկիանոսում, Ռեյներ և Մարի խառնարաններից արևմուտք: Հունվարի 31-ին արձակված կայանը անցել էր տված ուղեծրով, կատարել բոլոր անհրաժեշտ գործողությունները, որոնց մանրամասները մշակվել էին նախորդ <<Լունաների>> վրա: Լուսնի կենտրոնից 8500 կմ հեռավորության վրա կայանը տարածության մեջ որոշակի ձևով կողմնորոշվեց և հետագայում պահպանեց այդ կողմնորոշումը Արեգակին և Երկրին հետևող օպտիկական գրանցիչների միջոցով: Լուսնի մակերևույթից 75 կմ բարձրության վրա ռադիոբարձրաչափի հրամանով միացվեց արգելակային սարքը, որը կայանի 2600 մ/վ արագությունը գործնականորեն մարեց մինչև զրո: Մակերևույթի մոտ կայանը ամորտիզացիայի համակարգի հետ միասին անջատվեց շարժիչ սարքից և վայրէջք կատարեց Լուսնի վրա, նրանից ոչ հեռու: Հետո բացվեցին հեռուստատեսային խցիկը մեխանիկական վնասվածքներից պաշտպանող մետաղե թերթերը: Բաց վիճակում նրանք կայունություն են հաղորդում կայանի գնդաձև իրանին և ծառայում որպես անտենաներ:

Փետրվարի 4-ին կայանից հաղորդվեց Լուսնի տեղանքի համայնապատկերը: Դա մարդու տեսած առաջին արտաերկրային բնապատկերն էր (նկ. 2): Փետրվարի 5-ին և 6-ին տեղանքի համայնապատկերը հաղորդվեց ևս երկու անգամ: Հաղորդման երկրորդ և երրորդ սեանսների միջև կայանը մի քիչ թաղվել էր, որը հնարավորություն տվեց երկրորդ և երրորդ համայնապատկերների հատվածներից ծավալազույգեր ընտրել: Հորիզոնի վրա Արևի տարբեր բարձրությունների դեպքում (7⁰-27⁰) տեղանքը պատկերող համայնապատկերների շարքը բացառիկ կարևորություն էր ներկայացնում Լուսնի մակերևույթի կառուցվածքը հետազոտելու գործում: Կայանից հաղորդվում էին և այլ գիտական տեղեկություններ:

Ինքնին շատ կարևոր էր փափուկ վայրէջքն իրագործելու փաստը. չէ՞ որ մինչև այդ հարյուր տոկոսանոց վստահությունչկար, որ Լուսնի մակերևույթը պինդ է և որ նրա վրա հնարավոր է ծանր տիեզերական սարքեր իջեցնել:

Նույն տարվա դեկտեմբերի 21-ին արձակված և դեկտեմբերի 24-ին Մրրիկների օվկիանոսում փափուկ վայրէջք կատարած <<Լունա-13>>-ը արտաքինից <<Լունա-9>-ին էր նման: Սակայն այս կայանի համար գիտական խնդիրների ընդլայնված ծրագիր էր նախատեսվել, որի պատճառով նրա վրա լրացուցիչ սարքեր էին տեղադրվել. շտամպ-գրունտոմետր՝ լուսնահողի ամենաարտաքին շերտերի մեխանիկական հատկությունները որոշելու համար, և ճառագայթային խտաչափ՝ ապարի տեսակարար կշիռը (խտությունը) որոշելու համար: Թերթավոր անտենան բացվելուց հետո այս գործիքները հատուկ լծակավոր մեխանիզմների միջոցով տեղադրվեցին Լուսնի մակերևույթին, կայանից 1,5 մ հեռավորության վրա: Կայանը օժտված էր նաև վայրէջքի պահին գերբեռնվածության տևողությոնը և մեծությունը որոշող գործիքով՝ դինամոչափով: Դինամոչափի ցուցմունքները օգտագործվում եին Լուսնի մակերևութային շերտերի մեխանիկական հատկությունները գնահատելու նպատակով:

<<Լունա-13>>-ը Լուսնի մակերևույթին իջավ գիշերը, արևածագից 6,5 ժամ առաջ: Դեկտեմբերի 25-ին Արևը ծագեց Մոսկվայի ժամանակով առավոտյան ժամը 4-ին և վեր բարձրացավ համարյա ուղղաձիգորեն, քանի որ կայանը գտնվում էր Լուսնի հասարակածից ոչ հեռու: Արևի բարձրանալու հետ միասին տեղանքի տարրերի ստվերները կարճանում էին, բայց ուղղությունը համարյա չէին փոխում: Տեղանքի երեք համայնապատկերները հաղորդվեցին հորիզոնի նկատմամբ Արեգակի 6,19⁰ և 32⁰ բարձրությունների դեպքում, այսինքն՝ ստվերների էապես տարբեր երկարությունների դեպքում: Բացի դրանից, Լուսնի մակերևույթի անդրադարձնող հատկությունները խիստ կախված են լուսավորվածության պայմաններից: Այդ պատճառով երեք համայնապատկերների վրա, <<Լունա-9>>-ի համայնապատկերների նման, նույն տեղանքը տարբեր ձևով է երևում, և նրանց համեմատությունը շատ հետաքրքիր է մասնագետների համար:

Լուսնի առաջին արհեստական արբանյակը դարձավ <<Լունա-10> ավտոմատ կայանը: Այն մեկնարկ վերցրեց 1966թ մարտի 31-ին, դուրս գալով Երկրի արբանյակի ուղեծիր, որտեղից սկսեց շարժվել Լուսնի մոտով անցնող հետագծով: Երբ կայանը մոտեցավ Լուսնին, այն այնպես շրջեցին, որ շարժիչ սաչքի փքանցքը շարժմանը հակառակ ուղղություն ունենա: Լուսնի մերձակետի մոտ շարժիչը միացվեց, և կայանի արագությունը 2,10-ից իջավ մինչև 1,25 կմ/վ: Դրա շնորհիվ նրա հետագիծը, որը Լուսնի նկատմամբ հիպերբոլոիդի տեսք ուներ, սեղմվեց էլիպտականի, իսկ ինքը՝ <<Լունա-10>>-ի ուղեծիրը բնութագրող մեծություններն էին. բարձրությունը Լուսնի մակերևույթից մերձակետում՝ 350 կմ, հեռակետում՝ մոտավորապես 1000 կմ, անկյունը հասարակածի հարթության նկատմամբ՝ 72⁰, պտտման պարբերությունը՝ մոտավորապես 3 ժամ: Զանազան գրգռումների ազդեցության տակ այս մեծություններն աստիճանաբար փոխվում էին:

Ըստ 1966թ. ապրիլի 10-ի ՏԱՍՍ-ի հաղորդագրության, Լուսնի ուսումնասիրության նպատակով կայանի վրա գտնվում էին հետևյալ սարքերը. եռաբաղադրիչ մագնիսաչափ՝ Լուսնի մագնիսական դաշտն ուսումնասիրելու համար, գամմա-սպեկտրաչափ՝ գամմա-ճառագայթման ինտենսիվությունը և սպեկտրյալ բաղադրությունը հետազոտելու համար, տարբեր լիսքավորված մասնիկներ գրանցող հաշվիչներ՝ Լուսնի իոնոլորտի հայտնաբերման համար, իոնային թակարդներ՝ արևաքամու ուսումնասիրության և Լուսնի իոնոլորտը որոնելու համար, միկրոասուպներ գրանցող սարքոր, ինֆրակարմիր գրանցիչ Լուսնի գումար ջերմային ճառագայթումը որոշելու համար, ֆոտոնների հաշվիչներ Լուսնի մակերևութային ապարների ֆլուորեսցենցիան չափելու համար:

Բացի դրանից, ինքը՝ կայանը, որպես Լուսնի շուրջը պտտվող տիեզերական մարմին, միջոց էր Լուսնի գրավիտացիոն դաշտն ուսումնասիրելու համար:

ՏԱՍՍ-ի հաղորդագրությունում բերված էին <<Լունա-10>>-ի թռիչքի առաջին գիտական արդյունքները: Լուսնի մակերևույթը կազմող նյութը չառագայթման նբույթով նման էր բազալտի: Լուսնի շրջակայքում նշվել էր էլեկտրոնների հոսքերի բարձր ինտենսիվություն և միջմոլորակային տարածության հետ համեմատած, միկրոասուպների ավելի մեծ խտություն:

<<Լունա-11>>-ը, որն արձակվել էր 1966թ. օգոստոսի 24-ին, և արբանյակի ուղեծիր դուրս բերվել օգոստոսի 28-ին շատ նման էր <<Լունա-10>-ին: Նրա գիտական սարքավորմանկազմը համարյա նույնն էր՝ գործիքներ Լուսնի մակերևույթի գամմա և ռենտգենյան ճառագայթման և ֆլուորեսցենցիայի ուսումնասիրության համար, ասուպային մասնիկների խտության և մասնիկների հոսքերի ինտենսիվության չափման համար: <<Լունա-11>-ի ուղեծրի բնութագրերն էին. բարձրությունը Լուսնի մակերևույթից՝ 160-1200 կմ պտտման պարբերությունն՝ մոտ 3 ժամ, ուղեծրի հակման անկյունը հասարակածի նկատմամբ՝ մոտ 27⁰: Այսպիսով, հետազոտությունները, որ <<Լունա-10>>-ը կատարում էր Լուսնի մեծ լայնություններին հասնող ուղեծրի վրա, հիմա <<Լունա-11>>-ը կրկնում էր մերձհասարակածային գոտում: Նրա ակտիվ գոյությունը դադարեց 1966թ. հոկտեմբերի 1-ին, հոսանքի աղբյուրների էներգիան ծախսելուց հետո: Ակտիվ գոյության ընթացքում կայանը Լուսնի շուրջը 277 պտույտ կատարեց, նրա հետ ռադիոկապի 137 սեանս էր անցկացվել:

<<Լունա-12>> կայանի թռիչքի հիմնական ամսաթվերն են. արձակումը՝ 1966թ. հոկտեմբերի 22-ին, անցումը լուսնամերձ ուղեծրի, որի բարձրությունն էր 100-1740 կմ, իսկ պտտման պարբերությունը 3 ժամ 25 րոպե՝ հոկտեմբերի 25-ին, Լուսնի մակերևույթի տեղամասերի լուսանկարում՝ հոկտեմբերի 26-ին, ակտիվ գոյության ավարտը ուղեծրի վրա 602 պտույտ կատարելուց և ռադիոկապի 302 սեանս հաստատելուց հետո՝ 1967թ. հունվարի 19-ին: <<Լունա-12>>-ը (նկ. 3) Լուսնի սովետական արհեստակամ արբանյակներից առաջինն էր, որը օժտված էր ֆոտոհեռուստատեսային համակարգով: Լուսնի լուսանկարման ժամանակ կայանի իրանը պետք է որոշակի ձևով կողմնորոշված լինի: Սրա համար օգտագործվեց այն համակարգը, որ կայանը կողմնորոշվում է արգելակումից առաջ: Լուսնի արբանյակի ուղեծրի դուրս գալուց հետո կայանի այս կողմնորոշումը պահպանվեց: Նկարահանումը սկսվեց, և կայանը ուղեծրով շարժվելով հասավ Լուսնի մակերևույթի լուսավորված մասին և շարունակվեց այնքան ժամանակ, քանի դեռ 100-340 կմ բարձրություններից չլուսանկարվեց Լուսնի մակերևույթի շերտը: Ստացված պատկերները սկզբում Երկիր հաղերդվեցին արագացված ձևով, ծանոթացման կարգով, իսկ հետո նրանցից ամենահետաքրքիրները հաղորդվեցին երկրորդ անգամ, նորմալ արագությամբ, տարալուծվելով 1100 տողի: Պատկերի վրա նկատվող ամենափոքր խառնարանների տրամագիծը 15-20 մ էր:

<<Լունա-12>> կայանը շարունակեց <<Լունա-10>> և <<Լունա-11>> կայանների սկսած հետազոտությունները, կապված մակերևույթի գամմա- ճառագայթման և ֆլուորեսցենտային ճառագայթման, միկրոասուպների խտության, մասնիկների հոսքերի, գրավիտացիոն դաշտի հետ:

<<Լունա-14>>-ը, որն արձակվեց  1968թ. ապրիլի 7-ին և Լուսնի արբանյակի ուղեծիր դուրս եկավ 3 օր անց, նախատեսված էր Լուսնի գրավիտացիոն դաշտի, Արևից եկող մասնիկների հոսքերի, տիեզերական ճառագայթների հետագահետազոտության համար, ինչպես նաև Երկրի և կայանի միջև ռադիոազդանշանի անցման պայմանների ուսումնասիրության համար, Լուսնի մակերևույթի նկատմամբ կայանի տարբեր դիրքերի դեպքում, մասնավորապես կայանը Լուսնի հետևն անցնելու պահին:

Թռիչքի ծրագրով <<Լունա-15>> կայանը էապես տարբերվում էր Լուսնի նախորդ արբանյակներից և նման էր դեպի Լուսինն ուղղված հետագա կայաններին:<<Լունա-15>>-ը Երկրից արձակվեց 1969թ. հուլիսի 13-ին և հուլիսի 17-ին Լուսնի արբանյակը ուղեծիր դուրս եկավ, որի վրա մնաց 4 օր: Այս ժամանակամիջոցում ուղեծրի վրա կատարվեցին գործողություններ, որոնք կայանը նախապատրաստեցին Լուսնի առաջադրված կետում վայրէջք կատարելու համար: Փորձարկվեցին նոր նավավարական համակարգեր: Երկու անգամ ուղեծրի ճշտում կատարվեց: Հուլիսի 199-ին կայանը սկսեց շարժվել Լուսնի ուղեծրով, որի բարձրությունը մակերևույթից հեռակետում 221 կմ էր, մերձակետում՝ 95 կմ, թեքությունը Լուսնի հասարակածի հարթության նկատմամբ՝ 126⁰ (քանի որ երկու հարթությունների միջև եղած անկյունը չի կարող 90⁰-ից մեծ լինել, ապա 126⁰ թեքությունը պայմանական հասկացողություն է: Դա նշանակում է արբանյակի <<հետընթաց>> շարժում, որը Լուսնի հյուսիսային բևեռից դիտողի համար տեղի է ունենում ժամացույցի սլաքի և ոչ թե հակառակ ուղղությամբ): Հուլիսի 20-ին ուղեծիրա <<իջեցվեց>>. բարձրությունը մակերևույթից հեռակետում նվազեց մինչև 110 կմ, իսկ մերձակետում՝ մինչև 16 կմ: Թեքությունը հասարակածի նկատմամբ դարձավ 127⁰: Հուլիսի 21-ին միացվեց արգելակային համակարգը, կայանը թողեց ուղեծիրը և իջավ Լուսնի նակերևույթին:

Պետք է պարզաբանել, որ Լուսնի վրա վայրէջք կատարելու համար արգելակային շարժիչը միացնելիս արագության հորիզոնական բաղադրիչը նվազելու հետևանքով կայանն ավելի ու ավելի է շրջվում դեպի ցած: Բայց քանի որ լուսամերձ ուղեծրում նրա շարժման արագությունը մոտավորապես 1,5 կմ/վ է, ապա այդ արագությունը համեմատաբար արագ է մարվում մինչև 0 (<<Լունա-15>>-ինը՝ 4 րոպեում), և կայանը ուղեծրից հասցնում է իջնել ընդամենը 10-20 կմ: Ակնհայտ է, որ այն պահին, երբ նրա արագությունը հավասարվում է 0-ի, կայանը պետք է հայտնվի Լուսնի մակերևույթի վրա: Հետևաբար, Լուսնի վրա կայան իջեցնելիս սկզբում նրան տեղափոխում են ցածր ուղեծրի վրա (բարձրությունը մակերևույթից մերձակետում 10-20 կմ) և շարժիչը միշտ միացնում է մերձակետի մոտ: Այսպես է իջեցվել <<Լունա-15>> սովետական կայանը և նրան հաջորդող կայանները, այսպես են վարվել ամերիկացիները Լուսնի վրա <<Ապոլոն>> նավերն իջեցնելիս:

Լուսնի վրա վայրէջքից առաջ ուղեծրի մերձակետի բարձրությունը փոքրացնելու համար ուղեծրի շտկում է կատարվում: Սակայն շտկում կատարվում է նաև մի շարք այլ պատճառներով. Լուսնի որոշակի շրջանների վրայով թռիչքը դադարեցնելու կամ էլ, հակառակը, արագացնելու նպատակով, ուղեծիրը բնութագրող մեծությունների մեջ Լուսնի գրավիտացիոն դաշտի շեղումների մտցրած գրգռումները չեզոքացնելու նպատակով, մի քանի տիեզերական սարքեր մոտեցնելու և կցելու համար: Սրանց հետ միասին կարելի է նշել մի այնպիսի <<տարօրինակ>> պատճառ, ինչպիսին Երկրի կողմից Լուսնի խավարման ժամանակ Լուսնի արբանյակը /լուսնի ստվերում մնալւո ժամանակը փոքրացնելու նպատակով ուղեծրի բարձրության ավելացումն է, որպեսզի կանխվի արբանյակի գերսառեցումը և ջերմային էլեմենտների շարքից դուրս գալը:

Երկու տարուց քիչ ավելի ժամանակամիջոցում 1968թ. աշնանից մինչև 1970թ. աշունը <<Զոնդ>> սերիայի կայանները 4 անգամ շրջանցեցին Լուսինը: Ի տարբերություն <<Լունա-3>>-ի, այս կայանները Լուսնի մոտով անցան մակերևույթից համեմատաբար փոքր բարձրությունների վրա (110-2400 կմ): Բալիստիկայի տեսակետից սա ոչ միայն քանական, այլև որակական տարբերություն է: Լուսնին մոտենալով Երկրի կողմից և այն շրջանցելով, <<Զոնդերն>> անմիջապես պետք է Երկիր վերադարռնայի: Ճանապարհն այսպես կորացնելու համար նրանք Լուսնին պետք է մոտենաին համեմատաբար փոքր արագությամբ, այնպես, որ այն շատ քիչ գերազանցեր շրջանային արագությունը Լուսնի շուրջը: Այդ պատճառով նրանք Լուսնի գրավիտացիոն դաշտի գերակշռության ոլորտը նույնպես պետք է փոքր արագությամբ մտնեին, իսկ դա նշանակում է, որ Երկրից Լուսին նրանք ավելի փոքր արագությամբ և ավելի կոր հետագծերով պետք է շարժվեին քան <<Լունա-3>>-ը: <<Զոնդերի>> թռիչքի ժամանակամիջոցը Երկրից մինչև Լուսնի մերձակետը 3,5 օր է, մեկ օրով ավելի, քան <<Լունա-3>>-ինը:

Նշենք, որ ետ չվերադարձող կայանների թռիչքի տևողությունը մինչև Լուսին ավելի փոքր է, քն <<Լունա-3>>-ինը: Այդ պատճառով <<Զոնդերն>> ի տարբերություն <<Լունա-3>>-ի, իրենց խնդիրները առանց շտկման չէին կարող իրագործել:

<<Զոնդ-5>>-ը և <<Զոնդ-6>>-ը սովետական առաջին տիեզերական ապարատներն էին, որոնք այլ երկնային մարմնից Երկիր էին վերադառնում և այդ պատճառով վայրէջքից առաջ երկրորդ տիեզերական արագությունունեին: Նրանցից առաջինի վերադարձի ժամանակ մթնոլորտում աերոդինամիկական արգելակում կատարվեց, որից հետո պարոշյուտով վայրէջք կատարեց Հնդկական օվկիանոսի հաշվարկային շրջանում: <<Զոնդ -6>>-ը իջեցնելու ժամանակ օգտագործվեց ղեկավարվող վայրէւքի եղանակը, հաշվի առնելով իջնող սարքի աերոդինամիկական վերամբարձ ուժը: Սարքը աստիճանաբար փոքրացնելով արագությունը, երկար ժամանակ շարժվում էր մթնոլորտում, իսկ հետո պարաշյուտով վայրէջք կատարեց ՍՍՀՄ-ում:

Այս չորս թռիչքների հիմնական նպատակներն էին. շրձանցել Լուսինը և երկրորդ տիեզերական արագությամբ Երկիր վերադառնալ, լուսանկարել Երկիրն ու Լուսինը, գիտական հետազոտություններ կատարել ճանապարհին և լուսամերձ տարածությունում:

<<Զոնդ-5>>-ը Երկրի արբանյակի միջանկյանլ ուղեծրից դեպի Լուսին ուղղվեց 1968թ. սեպտեմբեռի 15-ին: Սեպտեմբերի 17-ին հետագծի շտկում կատարվեց. սեպտեմբերի 18-ին կայանը շրջանցեց Լուսինը և նրան մոտեցավ մինչև 1950 կմ: Երկրին մոտենալիս կատարվեց երկրորդ շտկումը, որն ապահովեց կայանի մուտքը մթնոլորտ հաշվարկային միջանցքով: Այլ հետազոտությունների հետ միասին <<Զոնդ-5>> կայանը կատարեց նաև կենսաբանական փորձեր՝ նրա հետ Լուսինը շրջանցեցին կրիաներ և դրոզոֆիլ-ճանճեր:

<<Զոնդ-6>>-ը արձակվել է 1968թ. նոյեմբերի 10-ին, Լուսինը շրջանցել է նոյեմբերի 14-ին, նրա հակառակ երեսին մոտենալովմինչև 2420 կմ: 10000-3500 կմ բարձրություններից լուսանկարվեց Լուսնի մակերևույթը: Երկիր բերված պատկերները որակով գերազանցում են <<Զոնդ-3>>-ի հաղորդած պատկերներին, շնորհիվ ռադիոհաղորդումների ժամանակ սովորաբար առաջացող խանգարումների բացակայության: Բացի դրանից, հեռուստատեսային պատկերը տարրալուծվում է տողերի, իսկ լուսանկարի որակը կախված է միայն օպտիկայի որակից և էմուլսիայի հատիկավորությունից: <<Զոնդ-6>>-ը ուսումնասիրեց ճառագայթային իրադարձությունը Երկիր-Լուսին-Երկիր ճանապարհի վրա և ասուպային մասնկների խտությունը: Վերջին փորձարկումը հետաքրքիր է նրանով, որ կայանը ճանապարհին հանդիպեց Լեոնիդի ասուպային հոսքի հետ: Շարունակվեցին <<Զոնդ-5>>-ի վրա սկսված կենսաբանական փորձերը:

<<Զոնդ-7>> և <<զոնդ-8>> կայանների թռիչքների ծրագրերն իրար շատ նման են: Երկու կայաններն էլ պետք է կատարեին տիեզերական տարածության, Լուսնի և լուսնամերձ տարածության բնութագրական մեծությունների չափումներ և իրագործեին Լուսնի գունավոր լուսանկարումը: Լուսինը լուսանկարվեց ինչպես 10000 կմ, այնպես էլ 2000 կմ բարձրություններից: Փոքր բարձրություններից կատարված լուսանկարումները արվեցին Լուսինը շրջանցելու ժամանակ: Նրանք ցույց են տալից նաև Լուսնի հակառակ կողմը: Շատ տպավորիչ են Լուսնի հորզոնի ետևում մայր մտնող Երկրի պատկերները, որոնք ստացվել են <<Զոնդ-7>>-ի վրա:

Տարբեր ձևով ավարտվեցին <<Զոնդ-7>> և <<Զոնդ-8>> կայանների թռիչքները: Եթե նրանցից առաջինը Երկրին մոտեցավ հարավային կողմից, մթնոլորտով շարժվեց հարավից հյուսիս ուղղությամբ և վայրէջք կատարեց ՍՍՀՄ-ում, ապա <<Զոնդ-8>>-ը Երկրին մոտեցավ հյուսիսից, որտեղ նրա հետ հեշտ էր ռադիոկապ հաստատելը, իսկ թռիչքն ավարտվեց Հնդկական օվկիանոսում: Այնտեղ նրան սպասում էին որոնող-փրկիչ ծառայության նավերը:

Երկրորդ սերնդի կայանների արձակումների իրագործումը (<<Լունա-16>> և <<Լունա-17>>) չի նշանակում, թե լրիվ դադարեց նկարագրված ծրագրերի կատարումը:

Եզրակացություն

Այսպիսով ավտոմատ լուսային կայանները ստեղծվել են հետևյալի համար.

Ø  Երկրի և Լուսնի մագնիսական դաշտերի, Երկրի շուրջը ճառագայթման գոտիների, տիեզրական ճառագայթման ինտենսիվության և ինտենսիվության տատանումների, տիեզերական ճառագայթման մեջ ծանր միջուկների, միջմոլորակային նյութի գազային բաղադրիչի, ասուպային մասնիկների հետազոտությունների

Ø  Երկիր-Լուսին ճանապարհի վրա մի շարք հետազոտություններ կատարելու և Լուսնի վրա փափուկ վայրէջքի խնդիրները լուծելու

Ø  մոլորակներն ուսումնասիրելու համար նախտեսված սարքավորումները Լուսնի մոտակայքում փորձարկելու

Ø  Լուսինը շրջանցելու՝  երկրորդ տիեզերական արագությամբ Երկիր վերադառնալու ծրագրով

Ø  լուսանկարել Երկրին ու Լուսինը, գիտական հետազոտություններ կատարել ճանապարհին և լուսամերձ տարածությունում

Ø  ուսումնասիրել ճառագայթային իրադարձությունը Երկիր-Լուսին-Երկիր ճանապարհի վրա և ասուպային մասնկների խտությունը

Ø  տիեզերական տարածության, Լուսնի և լուսնամերձ տարածության բնութագրական մեծությունների չափումների և իրագործելու Լուսնի գունավոր լուսանկարումը

Գրականություն