3 февраля 1966 года в 21 час 45 мин. 30 сек. по московскому времени впервые в истории человечества и исследования космического пространства была осуществлена мягкая посадка аппарата на космическое тело. Советская автоматическая лунная станция (АЛС) «Луна-9» совершила посадку на спутнике Земли Луне. Посадка была проведена в западной части Океана Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий.

Осуществлялся этот космический полёт в рамках выполнения постановления «О развитии исследований космического пространства», которое было подписано 10 декабря 1959 г. Первым секретарём ЦК КПСС и Председателем Совета министров СССР Н.С. Хрущёвым. Постановление наряду с решением главной задачи – осуществления полета человека в космос, предусматривало, в частности, исследование Луны.

Первая попытка совершить мягкую посадку на Луну была предпринята в СССР 4 января 1963 года в рамках программы Е-6. Она оказалась неудачной – двигатель четвертой ступени ракеты-носителя не запустился. Всего было совершено одиннадцать неудачных попыток.

В 1965 году по инициативе Генерального конструктора Сергея Павловича Королёва работа по лунной программе была передана в конструкторское бюро машиностроительного завода им. Лавочкина, и первым спускаемым космическим аппаратом, разработанном и воплощённым жизнь в этом бюро, стала «Луна-9». Техническим руководителем проекта был заместитель директора завода, главный конструктор и начальник ОКБ предприятия Георгий Бабакин.

На траекторию полета к Луне станция выводилась ракетой-носителем «Молния-М» с разгонным блоком «Л», которая была запущена 31 января 1966 года с космодрома Байконур. На подходе к точке спуска скорость станции составляла 2,6 км/с. Перед посадкой необходимо было эту скорость погасить, иначе аппарат неминуемо разбился бы о поверхность Луны.

Поэтому за пять часов до прибытия к цели началось торможение двигателями. Затем на высоте 75 км от поверхности, т.е. за 48 секунд до посадки, была включена двигательная установка, которая погасила скорость падения. Аппаратура, которая была предназначена для управления полётом, отделилась от станции. Общая масса станции после отделения от ракеты-носителя составляла по разным данным от 1470 до 1583 кг, а длина – 2,7 м.

Посадку на Луну совершил только спускаемый аппарат, весом 105 кг.

Верхняя полусфера лунной станции во время перелета закрывалась четырьмя лепестковыми антеннами, которые раскрывались после посадки. Сама станция была защищена амортизаторами посадочного устройства в виде двух надувных баллонов для смягчения удара о поверхность. Размеры АЛС составляли: от основания до центра объектива телевизионной камеры – 58 см, высота со штыревыми антеннами – 112 см, диаметр описанной окружности по открытым лепесткам – 160 см. В процессе посадки сферическая капсула аппарата упала на поверхность и покатилась, пока не остановилась. «Луна-9» остановилась у края кратера диаметром 25 метров и оказалась расположенной под наклоном 15° к местной вертикали.

Научные приборы весили всего 5 кг. В их комплект входили:

— оптико-механическая телевизионная камера с цилиндрическим иллюминатором (время передачи одной панорамы составляло 100 минут). Камера могла сделать полный 360-градусный панорамный снимок за один час с разрешением по местности 5,5 мм на расстоянии 1,5 м;

— гамма-спектрометр (для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности);

— радиационный детектор, представляющий собой миниатюрный газоразрядный счетчик Гейгера.

Планировалось, что станция сможет проработать на Луне около 4 суток.

После раскрытия лепестков антенн и стабилизации капсулы была отдана команда на выпуск антенн, одна из которых не сработала. Спустя пять минут после посадки была активирована телекамера для передачи первых поверхностных пейзажей Луны. Солнце тогда возвышалось над горизонтом всего на 3,5°, поэтому значительная часть поверхности находилась в тени. На протяжении последующих нескольких часов, когда за счет оседания угол наклона достиг 22,5°, производилась съемка стереоизображений близлежащих областей поверхности. Было проведено семь сеансов связи общей продолжительностью 8 часов 5 минут и передано четыре панорамных снимка, последний из которых был снят, когда Солнце поднялось над горизонтом на 40°. Последний сеанс состоялся 6 февраля 1966 г. в 22 часа 55 минут по Всемирному времени. После этого аккумуляторы станции сели.

По иронии судьбы, первое изображение, полученное «Луной-9», к тому же в искажённом виде, было распространено британскими СМИ. Параллельно с Советским Союзом оно было получено радиотелескопом Джодрелл Бэнк, использовавшимся в период «холодной войны» в том числе и для радиоперехвата сигналов факсимильных передач. СССР для страховки приёма сигнала ранее пригласил к участию в этом эксперименте эту обсерваторию. Кроме того, сигнал с Луны был перехвачен станцией радиоэлектронной разведки в Асмаре (Эфиопия).

В результате миссии «Луны-9» была осуществлена первая в мире мягкая посадка космического аппарата на поверхность Луны. На Землю были переданы первые панорамные изображения лунной поверхности. Кроме того, в ходе ее полета уточнено расположение внешнего радиационного пояса вокруг Земли, установлено отсутствие заметного магнитного поля Луны и лунных радиационных поясов. По полученным снимкам определены особенности микрорельефа лунной поверхности. Была подтверждена «метеорно-шлаковая» теория строения наружного покрова Луны. Установлено, что поверхность спутника Земли не покрыта толстым слоем лунной пыли, и представляет собой твердую поверхность. Всего в 1959–1976 гг. в рамках советской лунной программы было осуществлено 24 запуска автоматических станций серии «Луна».

0