50 лет назад на спутник Земли опустилась «Луна-24». Это была последняя советская лунная станция и последняя миссия перед большим перерывом во всем мире в аспекте исследований Луны. Станцией были доставлены на Землю 170 грамм лунного грунта с двухметровой глубины. Затем советские ученые сумели доказать присутствие в нем небольшого количества воды.
18 августа 1976 года на поверхность Луны была совершена мягкая посадка последней советской лунной автоматической станции под названием «Луна-24». Она же оказалась последним аппаратом, изучавшим Луну перед долгим перерывом, который продлился 14 лет. После «Луны-24» в СССР планировалась еще доставка «Лунохода-3», однако этот запуск был отменён.
Только в 1990-м к Луне отправился японский аппарат “Хайтен”. За ним последовали два американских — “Клементина” в 1994 году и “Лунар Проспектор” в 1998 году. Следующая же мягкая посадка на Луну будет совершена только через 37 лет, 14 декабря 2013 года. Речь про то, как китайский аппарат «Чанъэ-3» доставил в Море Дождей небольшой луноход. Очередной доставки лунного грунта пришлось ждать 44 года. Это было сделано «Чанъэ-5» в декабре 2020 года.
«Луна-24» запускалась с космодрома Байконур 9 августа 1976 года при помощи ракеты-носителя «Протон-К» с блоком Д. 13 августа станцию вывели на окололунную орбиту высотой 115 километров над поверхностью. Посадку она совершила в юго-восточном районе Моря Кризисов. Это было на краю ударного кратера диаметром 64 метра и всего в 2,3 километрах от своей предшественницы «Луны-23». Последняя в результате жесткой посадки оказалась лежащей на боку и не смогла выполнить намеченную программу. Масса всей прилунившейся станции составила примерно 1,9 тысячи килограмм.
Через четверть часа по команде с Земли «Луна-24» включила бур. Последний со времени предыдущих миссий был сильно улучшен. Теперь он мог справляться с любой породой и принялся вгрызаться в реголит. До глубины 120 сантиметров использовали вращательный режим бурения. А уже потом чередование вращательного и ударно-вращательного. Длина отверстия составляла 225 сантиметров. Однако в силу того, что бурение проводили под наклоном, общая глубина составила примерно 2 метра.
На следующий день, 19 августа, к Земле вместе с образцами грунта стартовала взлетная ступень. Уже 22 августа на парашюте на Землю вернулся маленький спускаемый аппарат. Он приземлился в 200 километрах от Сургута, на границе Тюменской и Томской областей. 24 августа сообщали, что связь с оставшейся на Луне станцией все еще поддерживают.
На Землю доставили колонку лунного грунта длиной около 160 сантиметром и весом 170 грамм. Всё это было свернуто спиралью в герметичном контейнере. Позднее, в декабре 1976 года, небольшая порция этого грунта была передана в НАСА в обмен на образцы грунта, который был доставлен ранее в ходе выполнения американской лунной программы пилотируемых полетов «Аполлон». Небольшие образцы предоставили также ученым из других стран, в том числе из Франции, Индии, Австрии, Чехословакии и ГДР.
Лунная станция состояла из возвращаемой части, блока двигательной установки, а также приборного отсека. Возвращаемый аппарат сферической формы, который был покрыт теплозащитой, размещался в верхней части ракеты. Внутри него располагался цилиндрический контейнер с грунтом, парашют и радиопеленгационные передатчики для обнаружения аппарата во время спуска на парашюте и после посадки. Изначально разработкой аппаратов серии «Луна» занималось ОКБ-1. Однако в 1965 году все наработки были переданы Машиностроительному заводу имени Лавочкина.
Всего трем советским миссиям — «Луне-16», «Луне-20» и «Луне-24» — удалось добыть образцы лунного грунта и доставить их на Землю. За два года до успешной «Луны-24» была «Луна-23» в ноябре 1974 года. Она не смогла справиться с этой задачей, когда ее отправили почти в то же самое место Моря Кризисов. В результате слишком жесткой посадки аппарат опрокинулся в сторону своего бура. Это привело к разгерметизации приборного отсека и отказу дециметрового передатчика. Также в разработке была «Луна-24А», чей пуск 16 октября 1975 года завершился неудачей из-за аварии ракеты-носителя. Вообще, в той или иной мере аварийными оказались больше половины всех советских автоматических миссий к Луне. Не считая четырех запусков ракеты-носителя сверхтяжелого класса Н-1. Они создавались для пилотируемых миссий, но не добралась до космоса.
Так или иначе именно советская автоматическая станция впервые в истории совершила мягкую посадку на Луну и передала на Землю панораму лунной поверхности. Это произошло 3 февраля 1966 года с «Луной-9». С первой доставкой грунта опередить американцев не получилось. Аварии следовали одна за одной. «Аполлон-11» с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином прилунился 20 июля 1969 года. «Аполлон-12» слетал на Луну в ноябре 1969-го. «Луна-16» впервые в автоматическом режиме доставила лунный грунт на Землю. Она приземлилась в Казахстане 24 сентября 1970 года. Она доставила 101 грамма лунного грунта из Моря Изобилия. Примерно оттуда же 25 февраля 1972 года доставила 55 грамм лунного грунта станция «Луна-20». Её образцы интересны в том отношении, что в большинстве своем состояли не из базальта, а из анортозита. Речь про древнюю породу, слагающую «лунные материки». Спустя два месяца американская миссия «Аполлон-16» доставила аналогичные породы с плоскогорья недалеко от кратера Декарт.
— Я как раз в этот момент был еще молодым научным сотрудником, — вспоминал Олег Кусков, главный научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского. — Весь этот лунный грунт приходил к нам в институт. Была оборудована специальная комната, около которой всегда, постоянно находился какой-то охранник. Туда нельзя было зайти. И все наши геохимики с огромным энтузиазмом ожидали новых результатов.
Главным достижением «Луны-24» считают первое убедительное доказательство наличия на Луне воды. Выводы о наличии воды независимо сделали в 1990-е годы в ходе полетов “Клементина” и “Лунар Проспектор”. До этого времени основной результат «Луны-24» игнорировали в научном сообществе. Считали, что образцы были все же загрязнены из-за земной атмосферы.
Аналогичные образцы НАСА действительно пострадали из-за негерметичного контейнера. Однако с грунтом «Луны-24» обращались очень аккуратно, изучали его в камере с инертным газом. В статье Майи Ахмановой, Бориса Дементьева и Михаила Маркова из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского, было показано, что по данным спектроскопии доля воды в образце составила 0,1%. Она была опубликована в 1978 году в журнале «Геохимия»
Журнал имел и англоязычную версию, правда ни одной ссылки на нее на Западе так и не появилось.
— Конечно, самым интересным из того, что мы обнаружили, для меня была вода. Но поскольку точно утверждать, что эта вода — лунная, мы не могли, требовалось провести более широкие эксперименты. Образцы нам доставляла, конечно, не фельдъегерская служба и не на бронетранспортере, как многие думают. Были моменты, когда я брал их в ГЕОХИ и пешком приносил сюда… Естественно, вначале для меня это была большая ответственность, волнение, боязнь что-то случайно просыпать… Однако любопытство быстро проходило, когда работали с грунтом уже второй, третий раз, — рассказывал один из авторов этой статьи, сотрудник ФИАНа Борис Дементьев.
— Три советские миссии по доставке лунного грунта с 1970 по 1976 год принесли в общей сложности 327 г образцов. В результате шести миссий «Аполлона» в 1969–1972 годах было доставлено 381 700 г грунта и камней. К 1978 году широко распространилось мнение, согласно которому образцы «Аполлона» практически не содержат воды, там ее не больше одной миллиардной, что на несколько порядков меньше, чем 1 000 000 частей на миллиард в случае «Луны-24». Советские открытия были полностью проигнорированы. Я пытался найти ссылки, но ни один другой автор не цитировал их работы, — написал в 2009 году профессор астрономии Колумбийского университета Арлин Кроттс.
«Луна-24» и другие советские станции, также как и американские «Аполлоны», были позже найдены и изучены на детальных снимках зонда НАСА “Лунар Реконшенс Орбитер” начала 2010-х годов. Так он занял свое почётное место в своеобразном лунном музее под открытым небом.
Кстати, на 18 августа пришлось и другое знаковое событие из мира космоса. В 1966 году в этот день американский аппарат «Лунар Орбитер-1» осуществил съёмку лунной поверхности. Он смог передать на Землю 229 кадров.