Luna-16

Luna-16 () jeb E-8-5 № 406 bija PSRS Luna programmas kosmiskais aparāts. Tas kosmosā tika palaists 1970. gada 12. septembrī, nosēdās uz Mēness virsmas un 24. septembrī uz Zemi atgādāja Mēness grunts paraugus. Šī bija pirmā automātiskā Mēness grunts paraugu iegūšanas misija un trešā (pēc Apollo 11 un Apollo 12) reize, kad uz Zemi nogādāti Mēness ieži.

Uzbūve 
Luna-16 stacija sastāvēja no nosēšanās pakāpes, raķetes "Mēness — Zeme" un atgriežamā aparāta.

Nosēšanās pakāpe bija unificēta visiem E-8 sērijas kosmiskajiem aparātiem. Tai bija galvenais dzinējs bremzēšanai un divi mazas vilces dzinēji. Pakāpei bija uzstādīta grunts urbšanas un savākšanas ierīce, kā arī citas ierīces. Nosēšanās pakāpe arī nodrošināja tās augšpusē uzstādītās raķetes "Mēness — Zeme" palaišanu.

Raķete "Mēness — Zeme" jeb starta pakāpe bija apgādāta raķešdzinēju. Tai bija radiosakaru iekārtu. Pakāpes augšpusē bija uzstādīts atgriežamais aparāts. No Mēness paceļamās masas ierobežojuma dēļ raķeti "Mēness — Zeme" nevarēja apgādāt ar pilnvērtīgu vadības sistēmu, tāpēc uz Mēness staciju E-8-5 nosēšanās vietas izvēlējās tādā mēness apgabalā, kur atgriešanās trajektorijas sākumdaļa sakrita ar vietējo Mēness vertikāli. Tas ļāva radikāli vienkāršot vadības sistēmu un pat izvairīties no trajektorijas korekcijām atceļā no Mēness.

Atgriežamais aparāts bija lodes formā ar masu 34 kg. Tā trīs nodalījumos bija izvietoti: radioraidītāji atklāšanai nolaižoties uz Zemes, akumulatori, izpletņa vadības mehānisms, izpletnis, radioraidītāju antenas, gāzes baloni orientācijai pēc nosēšanās; Mēness grunts konteiners.

Lidojuma gaita 
Luna-16 tika palaists  13:25:53 UTC ar nesējraķeti Proton-K / Blok D no Baikonuras kosmodroma. Kosmiskais aparāts sākotnēji tika ievadīts Zemes orbītā (185 × 241 km), un 14:34 UTC dzinējbloks Blok D to ievadīja trajektorijā uz Mēnesi. 13. septembrī tika veikts trajektorijas korekcijas manevrs. 16. septembrī 23:38 UTC Luna-16 iegāja Mēness orbītā. Selenocentriskās orbītas parametri bija: orbītas slīpums pret mēness ekvatora plakni — 70°; augstums virs Mēness virsmas (periselēnijā un aposelēnijā) — 110 kilometri. 18. un 19. septembrī orbīta tika izmainīta uz eliptisku (15 × 106 km), kas bija piemērota nolaišanās sākšanai.

1970. gada 20. septembrī 05:12 UTC tika ieslēgts bremzēšanas dzinējs. Nolaišanos līdz 20 m augstumam un ātrumam 2,5 m/s nodrošināja vairākas nosēšanās pakāpes dzinēja ieslēgšanas, bet pēc tam ceļu līdz Mēness virsmai nodrošināja divi nosēšanās pakāpes mazās vilces dzinēji. Novirze no plānotā punkta bija 1,5 kilometri.
05:18 UTC Luna-16 nosēdās uz Mēness virsmas Pārpilnības jūrā, vietā ar koordinātēm 0 grādi 31 minūte dienvidu platuma un 56 grādi 22 minūtes austrumu garuma. Uz Mēness nosēdušās stacijas masa bija 1880 kg.
06:03 UTC pēc komandām no Zemes ar speciālu ierīci tika sākta Mēness virsmas urbšana. Septiņu minūšu laikā tika iegūts 35 cm gara grunts kolona, kas hermētiskā kapsulā tika ievietota atgriežamajā aparātā.

21. septembrī 07:43 UTC no Mēness virsmas pacēlās Luna-16 raķete "Mēness — Zeme" ar atgriežamo aparātu. Raķešdzinējs darbojās līdz brīdim, kad aparāta ātrums sasniedza 2,708 km/s. Starta pakāpes masa bija 512 kg.

24. septembrī 01:50 UTC atgriežamais aparāts atdalījās no pēdējās pakāpes  attālumā no Zemes. 05:10 UTC kapsula iegāja Zemes atmosfēras augšējos slāņos. 14,5 km augstumā atvērās bremzēšanas izpletnis, kas tika atvienots 11 km augstumā. 05:26 UTC atgriežamais aparāts veica mīksto nosēšanos PSRS teritorijā 80 kilometru attālumā no Žezkazganas pilsētas Kazahstānā. 12 minūtes pirms nosēšanās un tā turpmākā nolaišanās tika novērota no helikoptera. Uz Zemes nogādātās grunts kolonnas kopējā masa bija 101 grams.

Mēness grunts paraugi 
Pēc kapsulas atvēršanas PSRS ZA Vernadska Ģeoķīmijas un analītiskās ķīmijas institūtā noskaidrojās, ka urbis ir pilns ar birstošu mēness grunti − regolītu, kas ir dažādgraudains tumši pelēks (melnīgsnējs) pulveris, kuru viegli formējas un salīp atsevišķās irdenās pikās. Šī īpašība būtiski atšķir Mēness grunti no Zemes bezstruktūras putekļiem, pēc šīs īpašības tā atgādina mitro smilšu vai zemes augsnes piku struktūru. Turklāt regolīta graudainums palielinājās līdz ar dziļumu. Pēc ķīmiskā sastāva Mēness grunts viela bija sasmalcināti bazalta tipa kalnu ieži.

Atsauces

Ārējās saites 
 Автоматическая станция «Луна-16» НПО Лавочкина 
 The Mission of Luna 16 
 Luna Ye-8-5 (Luna 15, 16, 18, 20) Gunter Dirk Krebs 
 За лунным камнем В. Алексеев, Л. Лебедев, Машиностроение, 1972 

Luna programma
Mēness zondes