Академик проф. В. Г. Довгань
 
Отечественная лунная одиссея
 
 
Начало всем космическим исследованиям на нашей планете положил запуск 4 октября 1957 г. в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ). Началась подготовка к штурму дальнего космоса – создание космических аппаратов для исследования Луны, Марса, Венеры.
 
Предприятия нашей ракетно-космической отрасли к этому времени накопили достаточный опыт для осуществления межпланетных полётов. Но для этого ракета должна была достичь второй космической скорости (11,2 км/с), а мощности двигателей существующей двухступенчатой ракеты-носителя Р-7 (8К71) было недостаточно. В кратчайший срок была создана третья (космическая) ступень, получившая название блок Е. Президент АН СССР М.В.Келдыш в конце 1957 г. впервые предложил разработать несколько научно-технических проектов по исследованию Луны космическими аппаратами. Главный конструктор С.П.Королёв уже в январе 1958 г. выступил с докладом «О программе исследования Луны», в котором обосновал предлагаемые проекты.
 
Для его реализации необходимо было создать многоступенчатую ракету-носитель (РН) с мощными двигателями, работающими на высококалорийном топливе, особо точную систему управления полётом, а также новое наземное стартовое оборудование. Телеконтроль приземного участка полёта и, что особенно важно, телеуправление космическим аппаратом по всей трассе полёта, возлагались на командно-измерительный комплекс. Новая РН должна была не только вывести лунный космический аппарат на промежуточную околоземную орбиту, но и для преодоления земного притяжения сообщить ему скорость чуть больше 11,2 км/с.
 
В кратчайшие сроки коллективами ОКБ-154 (главный конструктор С.М.Косберг, ныне - ОАО «Конструкторское бюро химавтоматики») и ОКБ-1 (главный конструктор С.П.Королёв, ныне - ОАО «Ракетно-космическая корпорация „Энергия” им. С.П.Королёва».) был разработан первый отечественный кислородно-керосиновый двигатель, которого ещё не знала мировая ракетная техника. Он предназначался для третьей ступени, что существенно увеличило мощность двухступенчатой РН Р-7.
 
В начале марта 1958 г. С.П.Королёв и М.К.Тихонравов подготовили и представили в ЦК КПСС и Совет министров СССР записку «О перспективных работах по освоению космического пространства». В результате рассмотрения изложенных предложений 20 марта 1958 г. было принято постановление «О запусках космических объектов в направлении Луны» – программа «Е», включающая создание, выведение и целенаправленное управление специальными лунными космическими аппаратами в соответствии со следующими проектами:
 
– Е-1 – научные исследования на трассе полёта лунного космического аппарата (ЛКА) Земля–Луна по траектории прямого попадания на Луну;
 
– Е-2 – получение глобальных фотографий Луны с движущегося по облётной траектории ЛКА и последующая радиопередача их на Землю;
 
– Е-3 – более детальная фотосъёмка Луны с облётной траектории;
 
–  Е-4 – проведение мощного взрыва на Луне;
 
– Е-5 – выведение космического аппарата на орбиту искусственного спутника Луны;
 
– Е-6 – мягкая посадка на Луну;
 
– Е-7 – выведение на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ) и трансляция на Землю телевизионного изображения поверхности Луны;
 
– Е-8 – доставка на Луну подвижного исследовательского аппарата, управляемого с Земли.
 
В соответствии с этой программой и с учётом проектной схемы полёта первых двух ЛКА требовалось создание комплекса телеуправления. В него должны были входить станции траекторных измерений и приёма телеметрической информации. Результаты траекторных измерений на приземном участке полёта РН передавались в вычислительные центры НИИ-4 Минобороны (МО), АН СССР, Отделение прикладной механики АН СССР, МГУ им. М.В.Ломоносова и ВЦ-1 МО.
 
Одной из главных задач телеуправления лунными аппаратами стало создание радиотехнической командной системы с соответствующей дальностью действия. А разместить её надо было в районе, удалённом от источников радиопомех, по возможности на возвышенном месте и приближенном к существующим телефонно-телеграфным связям.
 
Выбор пал на гору Кошка на побережье Чёрного моря вблизи Симеиза, рядом с научной станцией ФИАН СССР им. П.Н.Лебедева. Там были развёрнуты: радиолокационная станция траекторных измерений; станция измерения дальности и радиальной скорости, приёма, регистрации и обработки телеметрической информации с борта лунного космического аппарата; аппаратура сигналов единого времени; интерферометр ФИАН СССР для траекторных измерений; приёмная аппаратура ИРЭ АН СССР и др. Приёмная антенна в виде синфазной решётки из 192 крестообразных вибраторов с эффективной площадью 120 м2 была установлена на опорно-поворотном устройстве, демонтированном с трофейного немецкого радиолокатора. Так был создан космический измерительный комплекс, обеспеченный круглосуточной связью с Москвой, местным сухопутным и морским командованием, а также с полигоном Байконур, где готовился к полёту на Луну первый космический аппарат.
 
Оперативная группа разработала сетевой график, объединявший все этапы работы предстоящего космического эксперимента. За его выполнением осуществлялся жёсткий контроль. Акт о готовности комплекса к работе был подписан 27 сентября 1958 г. С этого времени, согласно утверждённым программам и планам, оперативная группа приступила к руководству автономными (частными), комплексными и генеральными тренировками совместно с полигоном Байконур и участвующими в этой работе другими космическими службами. Таким образом, по сути, был создан первый в истории отечественной космонавтики Центр дальней космической связи.
 
2 января 1959 г. в 19 ч 41 мин 21 с по московскому времени боевым расчётом ракетных частей МО СССР с 1-й стартовой площадки научно-исследовательского и испытательного полигона в Тюра-Таме Казахской ССР (ныне космодром Байконур) осуществлён старт ракеты «Восток-Л» с лунным космическим аппаратом Е-1.
 
Траектория полёта к Луне состояла из трёх частей: участок разгона, на котором ракетоноситель в определённой точке пространства приобретал необходимую скорость для преодоления земного притяжения; участок свободного полёта, который начинался после выключения двигательной установки блока Е и отделения приборного отсека; участок полёта под действием притяжения Луны.
 
Наступало расчётное время появления объекта в зоне радиовидимости Симеизского пункта. По громкой связи дежурный инженер первой смены сообщил: «Есть сигнал! Ведём приём! Сигнал устойчивый!» – и телеметрическая станция приступила к приёму информации.
 
Согласно утверждённой программе (идея профессора И.С.Шкловского), 3 января 1959 г. в 3 ч 57 мин на расстоянии 113 тыс. км от Земли космический аппарат, находясь над Индийским океаном, выпустил натриевое облако, образовав искусственную комету. На ночном небосводе появилось золотисто-оранжевое образование, видимое в телескоп. Наблюдатели с Земли могли визуально следить за его движением. Сотрудники главной Пулковской астрономической обсерватории АН СССР с горной Солнечной станции вблизи Кисловодска запечатлели на фотоплёнке эту первую в мире «туманность», рождённую по воле человека.
 
3 января 1959 г. радио, телеграф и все газеты мира передали сообщение ТАСС «О запуске космической ракеты в сторону Луны». Полёт до Луны продолжался 34 ч. 4 января в 6 ч на расстоянии 370 тыс. км от Земли контейнер отделился от блока Е и... пролетел мимо диска Луны на расстоянии 5995 км. Причиной промаха, скорее всего, была ошибка в 2° выставления антенн радиоуправления по углу местности на Земле при подготовке пуска.
 
В заключительном сообщении ТАСС указывалось, что «…в связи с израсходыванием ресурса источника питания радиосвязь с ракетой прекратилась 5 января около 10 часов московского времени». Программа телеконтроля лунного космического аппарата и научные исследования были завершены. К этому времени «Луна-1» удалилась от Земли на 597 тыс. км. Так был установлен мировой рекорд радиосвязи.
 
7–8 января «Луна-1» вышла на свою гелиоцентрическую орбиту и стала первой в мире искусственной планетой Солнечной системы, получившей с чьей-то лёгкой руки имя «Мечта». Она до сих пор совершает за 450 земных суток один оборот вокруг Солнца (минимальное расстояние 146,41 млн км, максимальное – 197,21 млн км), неся на борту вымпелы с Государственным гербом Советского Союза и надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Январь-1959».
 
Таким образом, запуск «Луны-1» позволил: впервые в мире превзойти вторую космическую скорость и выйти за пределы гравитационного поля Земли; полностью проверить работу третьей ступени РН и систему радиовзаимодействия бортовой аппаратуры ЛКА с наземными радиотехническими средствами; принять телеметрию; обработать результаты оперативного определения координат орбиты; наладить взаимодействие комплекса измерительных средств телеконтроля с вычислительными центрами. Сенсационным открытием оказалось отсутствие у Луны магнитного поля. Вблизи Луны были зарегистрированы сильные потоки ионизированной плазмы, названные впоследствии солнечным ветром.
 
Так начался принципиально новый этап исследования естественного спутника Земли – космическими аппаратами. 12 сентября 1959 г. в 9 ч 39 мин 41,85 с стартовала РН «Восток-Л» со второй советской космической ракетой СКР-2 – «Луной-2», по своей конструкции практически ничем не отличавшейся от «Луны-1». Для визуального наблюдения за космической ракетой 12 сентября в 21 ч 39 мин 42 с на удалении около 150 тыс. км от Земли с помощью натриевого облака так же, как и при полёте «Луны-1», была образована искусственная комета. Она наблюдалась и фотографировалась специалистами обсерваторий многих стран мира в течение 5–6 мин. «Луна-2» достигла-таки поверхности Селены (Луны) восточнее Моря Ясности вблизи кратеров Аристилла, Архимеда и Автолика на селенографической широте 30° и долготе 0°.
 
В сообщении ТАСС говорилось: «Сегодня, 14 сентября, в 00 ч 02 мин 24 с московского времени вторая советская космическая ракета достигла поверхности Луны. Впервые в истории осуществлён космический полёт с Земли на другое космическое тело. В ознаменование этого выдающегося события на поверхность Луны доставлены вымпелы с изображением Герба Советского Союза и надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Сентябрь-1959».
 
В процессе полёта с «Луной-2» было проведено три сеанса радиосвязи, каждый продолжительностью около 3 ч. Силы и средства Центра дальней космической связи позволили непрерывно контролировать соответствие действительной траектории полёта расчётным данным, выдать достоверный прогноз попадания в Луну, определить район прилунения и получить большой объём ценной научной информации. Обработка результатов измерений и определение элементов орбиты «Луны-2» осуществлялись первой наземной ЭВМ типа КА-378. Исследования, проведённые «Луной-2», подтвердили, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационных поясов.
 
Было бы ошибочным думать, что проект Е-1 выполнялся гладко. Были и неудачи. Вероятно, читателям интересно узнать, как же всё проходило на самом деле. Как видно из таблицы, первые шаги, которые надо было сделать, чтобы перелететь на другое небесное тело, были трудными. Но они всё же были сделаны.
 
Космический проект Е-1 был выполнен. Потом были и другие, более интересные и фантастичные.
 
Траектория первой искусственной планеты
 
Дата старта
Аппарат
Особенности полёта
23.04.58
Е-1 № 1
Взрыв РН на 93-й секунде полёта
12.10.58
Е-1 № 2
Взрыв РН на 104-й секунде полёта
04.12.58
Е-1 № 3
Взрыв РН на 245-й секунде полёта
02.01.59
Е-1 № 4
«Луна-1» («Мечта»)
Достижение впервые в мире 2-й космической скорости.
05.01.59 г. Образование первой искусственной кометы.
Создание первого искусственного спутника Солнца.
05.01.59 г. в 10ч 00м. Прекращение связи с КА
18.06.59
Е-1 № 5
Отказ 2-й ступени РН
06.09.1959
08.09.1959
09.09.1959
Е-1 № 6
Перенесение стартов из-за неполадок в РН на 12.09.59 г.
12.09.1959
9ч39м41,8с
Е-1 № 7
«Луна-2»
12.09.1959 в 21ч 39м 42с. Образование второй искусственной кометы.
14.09.59 г. в 00ч 02м 24с. Доставка вымпелов на Луну - первый в мире перелёт на другое небесное тело
 
На Луне – наши визитные карточки
 
Официальная «визитная карточка» каждой страны – её герб и флаг. Свидетельством достижения Луны советской космической ракетой должен был стать доставленный на неё вымпел с гербом СССР. Маленькие стальные пятиугольнички и алюминиевые полоски сейчас в некоторых музеях хранят, как драгоценные реликвии. Это копии – простые кусочки металла. И глядя на них, пожалуй, никто и не представляет, сколь хитроумна была конструкция тех устройств, которые должны были сохранить памятные вымпелы на поверхности Луны. Задача не из лёгких, если учесть, что ракета подлетит к поверхности Луны и ударится со скоростью 3,3 км/c, т.е. намного быстрее артиллерийского снаряда. Да и какова она, лунная поверхность: камень, пыль? Инженеры получили задание: вымпел должен остаться на поверхности Луны целым и невредимым. Вот и думай... Придумать, изготовить, проверить, испытать... Убедиться самим, убедить других...
 
Много предлагалось разных решений, но по каким-нибудь «нюансам» они не подходили. В группе Глеба Юрьевича Максимова родилась идея, точнее, сразу две. Первая: на поверхности шара закрепить стальные пятиугольнички с гербом нашего государства и датой «прибытия» на Луну. А что внутри? Сделать весь шар металлическим, этаким пушечным ядром? А какой смысл? Врежется в Луну, углубится – и всё… А если сделать шар полым, со взрывчаткой внутри? Да-да, взрывчаткой. Специалисты одной из организаций нашли такое вещество, которое могло «работать» без всяких взрывателей и запалов, взрывалось просто при ударе о любую поверхность – каменную или рыхлую, как пыль. Кроме того, оно могло и разбрасывать во все стороны «осколки» – стальные пятиугольнички со скоростью 3,3 км/c. Значит, какой-то их части, оказавшейся в момент удара, скажем, условно, «внизу», к их собственной скорости добавится такая же, и они врежутся в Луну с удвоенной «силой». Наверное, мало что от вымпелов останется. Пятиугольники «по бокам» разлетятся в стороны. А те, что окажутся сверху? Энергия взрыва погасит скорость падения в момент удара, и они должны остаться на поверхности! Что и требовалось получить.
 
Один из монтажников тогда задал вопрос: «А что будет, если шарик с этой самой взрывчаткой скатится со стола на пол?» Его успокоили – ничего не произойдёт, если не считать разноса от руководства за разгильдяйство. Даже если при влёте ракеты что-то случится и она «решит» попасть в Землю вместо Луны, вымпел будет совершенно безопасен. Взрывчатое вещество сработает только при контакте с поверхностью небесного тела со скоростью 3 км/c и более. Такая гарантия успокоила слабонервных: на Земле подобных скоростей не получить… Но как же эту идею проверить?
 
Помогли артиллеристы. Они приспособили два орудия: в одно в качестве снаряда заложили стакан с аналогом лунного грунта (по тогдашним понятиям), а в другое – шар с экспериментальной взрывчаткой. Стреляли так, чтобы «снаряды» столкнулись в воздухе, т.к. скорости вылета снаряда из одной пушки не хватало. Такова история первой «визитной» карточки, доставленной на Луну 14 сентября 1959 г.
 
Вторая была не менее интересной. Хотя вряд ли простая алюминиевая ленточка с «адресом отправителя» и даже «отправки» производила особое впечатление на тех, кто её видел. Надпись на ленточке была сделана химическим способом, что, по мнению специалистов, гарантировало её вечную сохранность. Но ведь она будет подлетать на ракете к Луне с той же скоростью, что и шарик. Как же сохранить такой нежный предмет?
 
Ещё в 1891 г. Циолковский выдвинул идею о предохранении «слабых вещей и организмов от ударов и толчков и усиленной тяжести» посредством погружения их в жидкость равной им плотности. Циолковский писал о том, что природа давно пользуется этим приёмом, погружая зародыши животных, их мозг и другие слабые части в жидкость. Так она предохраняет их от всяких повреждений. Для доказательства этой идеи Циолковский провёл простой, но убедительный эксперимент. В кружку с водой погружается яйцо, для увеличения плотности жидкости в воде растворяется поваренная соль до тех пор, пока яйцо не начнёт всплывать со дна к поверхности. После того как яйцо придёт в равновесие, можно ударить сосуд о стол с большой силой, и яйцо не разобьётся, в то время как без воды скорлупа яйца даже при слабом толчке расколется.
 
А что, если ленточку скатать в плотный рулончик и поместить в ампулу с жидкостью, равной по плотности алюминию? Эта жидкость предохранит ленточку при ударе. Но так будет, если сама ампула не разрушится. Представьте, что в эксперименте Циолковского кружка бы разлетелась на куски. Что бы тогда осталось от яйца?
 
А если ампулу поместить в сверхпрочную оболочку, она не разрушится. Но надо ещё, чтобы эта оболочка не ушла глубоко в поверхность Луны, как пуля в стог сена. Энергию удара надо чем-то погасить. Решили оболочку поместить ещё в одну, но менее прочную. Тогда наша прозрачная оболочка, словно бронебойный снаряд, пройдёт через менее прочную, при этом отдаст ей энергию удара, а сама останется целой. Сохранится и ампула с жидкостью, и в ней ленточка с надписью… Прямо как в сказке про Кощея Бессмертного.
 
И оба варианта «визитной карточки» улетели на Луну.
Обратная сторона Луны
 
Наша естественная спутница Луна интересовала жителей Земли с незапамятных времён. Но земляне могли видеть только одну сторону Луны. А учёным, да и любознательным обывателям, хотелось узнать, какова другая, не видимая с Земли сторона. Развитие ракетно-космической техники на 1959 г. позволяло решить эту задачу только при старте ракеты-носителя (РН) с лунным космическим аппаратом ЛКА в определённый день и час один раз в лунные сутки (практически один раз в месяц). Подготовка и осуществление этого уникального космического эксперимента стали предметом особого внимания как на Симеизском измерительном пункте ИП-41Е, так и на Симферопольском научном измерительном пункте НИП-10, командование которым принял полковник Н.И.Бугаев, участник Великой Отечественной войны. Будущим Центром дальней космической связи (ЦДКС) Н.И.Бугаев руководил более 14 лет. За это время под его руководством и при непосредственном участии были успешно проведены работы по телеуправлению лунными космическими аппаратами – от «Луны-3» до «Луны-21» и «Лунохода-2».
 
Во второй половине 1959 г. активно продолжается строительство Симферопольского ЦДКС. Специалистами ЦКБ-34 (ныне ОАО «Конструкторское бюро специального машиностроения» – КБСМ) монтируется антенная установка СМ-84 с зеркалом диаметром 25 м (антенна ТНА-200). А учёные и конструкторы НИИ-885 создают многофункциональную, в двести крат бo'льшую, чем была раньше, по дальности действия радиотехническую систему дальней связи РТС-1,2 не только для траекторных измерений, но и для приёма научной и служебной информации с борта ЛКА и передачи на его борт радиокоманд управления. Антенна узкополосного приёма с подстройкой частоты, учитывающей эффект Доплера, и уменьшением шумовой температуры корреляционным накоплением сигналов была дополнительно оснащена параметрическим усилителем (разработчики Е.И.Галин и А.И.Дунаев). Так впервые в истории создавался космический аппарат, управляемый по радиокомандам с Земли.
 
На НИПах, привлекаемых к предстоящей работе, дополнительно были развёрнуты станция РТС-12БМ (для измерения дальности и радиальной скорости, приёма, обработки и регистрации телеметрической информации, передачи радиокоманд управления на ЛКА и приёма с него фотографических изображений – НИП-6, НИП-10, НИП-12 и ИП-41Е) и телевизионная аппаратура «Енисей-1» и «Енисей-2» (ИП-41Е и НИП-6).
 
По свидетельству Н.И.Бугаева, аппаратура во многих случаях разрабатывалась в единственных экземплярах и на ИП-41Е и НИП-10 поставлялась практически без технической документации. В связи с этим в её эксплуатации участвовали и представители предприятия-разработчика, и специалисты Центра командно-измерительного комплекса, а также военнослужащие – операторы Симеизского и Симферопольского пунктов.
 
Комплекс телевизионной аппаратуры «Енисей» для получения на Земле фотографий Луны включал в себя бортовую фототелевизионную камеру, способную работать в двух режимах – «медленном» и «быстром»: наземную приёмную аппаратуру для «быстрого» режима «Енисей-1» (камера переключалась при подлёте станции к Земле на расстояние 40–50 тыс. км) и для «медленного» – «Енисей-2» (когда станция находилась на бo'льших расстояниях).
 
рис.3 Съёмка Луны велась на 35-мм плёнку двухобъективным фотоаппаратом АФА-Е1 с фокусным расстоянием 200 и 500 мм, разработанном на Красногорском механическом заводе. По окончании съёмки плёнка поступала в устройство автоматической обработки, где проявлялась, закреплялась, просушивалась и перематывалась в специальную кассету. Для преобразования негативного изображения в электрические сигналы использовались электронно-лучевые трубки и фотоэлектронный умножитель.
 
К лету 1959 г. приёмные комплексы «Енисей-1» и «Енисей-2» были изготовлены как в стационарном, так и в автомобильном вариантах. Стационарные отправили в НИИ-885 (головной разработчик радиокомплекса) и в ОКБ-1, а также на полигон Байконур. Автомобильные же своим ходом прибыли на ИП-41Е, а на Камчатский НИП были доставлены самолётом. Группа специалистов НИИ-380 во главе с В.А.Ефимовым провели на НИП-6 монтаж, отладку и сопряжение этих комплексов с другими радиосредствами.
 
Руководили телеуправлением ЛКА из пункта управления, который развернули в деревянном «финском домике». В нём же были установлены и фоторегистрирующие устройства. Это был первый Центр управления полётом лунными космическими аппаратами – прообраз будущих Центров управления полётами космическими аппаратами.
 
На «горке», как тогда называли этот временный Центр, учёные и специалисты под руководством Е.Я.Богуславского, Г.А.Сыцко и Н.И.Бугаева занимались буквально всем: обучением молодых операторов, техников и инженеров, наладкой уникальной аппаратуры, организацией размещения и питания людей, и даже противопожарными мероприятиями.
 
4 октября 1959 г. в 03 ч 43 мин 39,7 с на полигоне Байконур состоялся старт РН «Восток-Л» с ЛКА Е-2А – третьей советской космической ракетой «Луна-3». Она представляла собой тонкостенную герметичную конструкцию, имеющую форму цилиндра со сферическими днищами массой 278,5 кг. Масса третьей ступени РН (без топлива) составляла 1553 кг (масса научной и измерительной аппаратуры с источниками питания 435 кг). На ЛКА располагались: радиотехническая система приёма с Земли радиокоманд управления бортовой аппаратурой и передачи на Землю телеметрической, телевизионной и научной информации, система ориентации для фотографирования Луны, фототелевизионная система, комплекс научной аппаратуры, автоматическая система терморегулирования и система энергопитания.
 
Согласование и управление работой всех систем осуществлялось специальным программно-временным устройством (ПВУ). Бортовая аппаратура и химические источники электропитания размещались на специальной раме внутри приборного отсека. На внешней стороне ЛКА находились датчики научной аппаратуры, солнечные батареи, солнечный и лунный оптические датчики, иллюминатор для фотокамеры, двигатели системы ориентации, четыре штыревые и две ленточные антенны.
 
Программу фотографирования Луны составили таким образом, чтобы можно было заснять половину лунной поверхности, одна треть которой располагалась бы на её видимой стороне. Это позволяло осуществить координатную привязку новых образований к объектам, наблюдаемым с Земли, и уточнить структуру краевой зоны видимого полушария.
 
Принимаемый с борта телевизионный сигнал записывался на перфорированную ленту магнитофона (разработчик М.М.Алон). Одновременно сигнал регистрировался аппаратурой «Енисей-2» на 35-мм киноплёнку двумя фоторегистрирующими устройствами, а воспроизводился на экранах мониторов и на электрохимической бумаге фототелевизионного аппарата открытой записи типа «Волга».
 
Для проведения фотосъёмки поверхности Луны в ПВУ предусматривалось включение схемы для наведения объективов фотоаппарата путём разворота самого ЛКА. Удержание его в этом положении осуществлялось бортовой системой ориентации. Передача с борта на Землю полученных фотоснимков Луны производилась по радиокомандам, выдаваемым дежурным расчётом с ИП-41Е. Этими командами включалось и по программе выключалось бортовое фототелевизионное устройство (ФТУ).
 
История «космической» 35-мм фотоплёнки типа «АШ» достаточно забавна. По свидетельствам заместителя главного конструктора темы «Енисей» П.Ф.Брацлавца и ведущего инженера по бортовой камере Ю.П.Лагутина, наша промышленность к тому времени не освоила производства требуемой фотоплёнки. А во второй половине 50-х гг. США стали использовать в разведывательных целях воздушные шары, снабжённые специальной фотоаппаратурой. Эти шары запускались с американских военных баз, дислоцированных в Западной Европе, и, проплывая с воздушными течениями над территорией нашего государства, фотографировали её. Некоторое количество фотоплёнки с этих шаров-шпионов оказалось в Военной академии им. А.Ф.Можайского, с которой сотрудничал Ленинградский ВНИИ телевидения. В результате исследований выяснилось, что эта плёнка по своим параметрам подходит для использования в бортовой аппаратуре «Енисей». Тогда было принято решение (в тайне от высокого начальства) разрезать её на требуемый размер, отперфорировать и использовать для фотографирования невидимой стороны Луны. Отсюда и обозначение «АШ» – «американские шарики».
 
«Луна-3» вышла на расчётную траекторию полёта, а это было очень важно, т.к. в то время её коррекция конструкциями РН и ЛКА не предусматривалась. На ИП-41Е приступили к телеконтролю, а затем и телеуправлению ЛКА. С полигона на НИП-10 прилетели С.П.Королёв, М.В.Келдыш, В.П.Глушко, Н.А.Пилюгин, М.С.Рязанский, В.П.Бармин, В.П.Кузнецов, А.Ф.Богомолов, С.М.Владимирский, Б.В.Раушенбах, Б.Е.Черток, главный конструктор ТВ-комплекса «Енисей» И.Л.Валик и др. Полёт «Луны-3» поражал смелостью замысла и точностью инженерного расчёта. «Лунный фотограф» по состоянию на 7 октября удалился от Луны на расстояние 65–68 тыс. км. На этом участке траектории бортовая оптическая система очень хорошо «просматри­вала» обратную сторону Луны, ярко освещённую лучами Солнца, и Землю, находящуюся на расстоянии почти в полмиллиона километров. Дежурный расчёт командной радиостанции, согласно программе, выдал радиокоманду на включение бортового ФТУ. Режим фотографирования продолжался около 40 мин, причём одновременно двумя объективами, один из которых имел фокусное расстояние 200 мм, а другой 500 мм. Таким образом, изображения получились в двух масштабах.
 
После сеанса фотографирования «Луна-3» прошла на расстоянии 6200 км от поверхности Луны. Анализ принятого с борта телеметрического сигнала показал, что фототелевизионная камера «Енисей» сработала. Но есть ли что-нибудь на фотоплёнке, пока было не совсем ясно. Техническое руководство приняло решение о включении бортовой аппаратуры на передачу ТВ-сигнала. По распоряжению начальника дежурного расчёта оператор станции выдал радиокоманду на её включение.
 
Через несколько секунд начался приём сигнала с изображением штриховой миры, впечатанной на фотопленку ещё на Земле. Эти два события – начало работы бортовой передающей камеры «Енисей» и передача тест-строки – ознаменовали рождение космического телевидения.
 
По воспоминаниям Б.А.Покровского, находящийся в это время на пункте известный астроном Андрей Борисович Северный, возглавлявший с 1952 г. Крымскую астрофизическую обсерваторию, подойдя к С.П.Королёву, показал свои расчёты, по которым получалось, что никакого изображения не может быть, т.к. (по его мнению) фотоплёнка будет засвечена солнечной радиацией. Сергей Павлович отодвинул от себя подальше его листки и не сказал ни слова. Но вот на экранах мониторов в «шумах» появилось пятно – фотография Луны, заснятая с Земли и впечатанная на бортовую фотоплёнку в качестве теста. И это было только начало. А затем фиолетовая точка начала строчка за строчкой выписывать изображение лунной поверхности на экране ВКУ. Это был первый в истории человечества успешный эксперимент по фотографированию и передачи из космоса на Землю изображения другого небесного тела. В течение 40 минут Симеизским пунктом были приняты 40 фотографий невидимой части лунной поверхности.
 
Дежурные расчёты Камчатского НИПа также вели приём ТВ-сигнала в тот момент, когда станция находилась на расстоянии 470 тыс. км от Земли, что было зафиксировано в «Книге рекордов Гиннесса». Проявлять «боевые» плёнки на НИПах было категорически запрещено. Однако, по указанию С.П.Королёва, плёнку всё-таки обработали. Когда Сергею Павловичу принесли из фотолаборатории ещё влажный снимок, он, сдерживая волнение, проговорил: «Ну, что тут у нас получилось?» Все увидели на первом снимке теперь уже «видимые», пока ещё безымянные горы, моря и кратеры. С.П.Королёв на одном из снимков своим размашистым почерком написал: «Уважаемому А.Б.Северному. Первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. С уважением, С.Королёв. 7 октября 1959 года». Так Главный конструктор подтвердил приоритет нашей страны в рождении космического телевидения.
 
По условиям приёма информации и в связи с ограниченными энергоресурсами сеансы с «Луной-3» проводились, как правило, один раз в сутки. По мере приближения её к Земле контрастность принимаемых изображений увеличивалась и качество «картинки» улучшалось. Кстати, работе с «Луной-3» было уделено такое внимание, что, по словам участников этих работ на Симеизском пункте, на время сеансов связи в Крыму выключались все радиоизлучающие средства, а в районе Симеиза даже запрещалось движение автотранспорта.
 
Начальник НИП-10
Николай Иванович Бугаев
 
Схема траектории полёта
ЛКА «Луна-3
 
«Наша» сторона Луны
 
18 октября, когда расстояние до Земли составляло 40–50 тыс. км, был включён «быстрый» режим. Дежурный расчёт приёмного комплекса «Енисей-1» Симеизского пункта принял эти изображения. На Камчатском НИПе приём ТВ-сигнала осуществлялся во втором сеансе связи. Изображение наблюдали на экранах мониторов и фиксировали на киноплёнку приёмные комплексы «Енисей-1» и «Енисей-2».
 
При подлёте «Луны-3» к радиогоризонту Камчатского НИПа дежурный расчёт ИП-41Е выдал радиокоманду на выключение бортового радиокомплекса. В расчётное время ЛКА ушёл в тень Земли. Его появление в зоне радиовидимости Камчатского НИПа ожидалось 19–20 октября. Однако «Луна-3», появившись в назначенное время, не ответила Земле на поданные на её борт радиокоманды. И с неё больше не удалось принять ни телевизионную, ни телеметрическую информацию. По всей вероятности могли выйти из строя радиопередатчик или система энергопитания.
 
Киноплёнки со снимками лунной поверхности были отправлены в Москву. 27 октября 1959 г. они впервые были опубликованы в газете «Известия». Советские учёные тщательно проанализировали полученные фотографии и по праву первооткрывателей дали наименования новым морям, заливам и кратерам. С тех пор на глобусе Луны навеки зафиксированы и Море Мечты, и Море Москвы, и Кратер Циолковского... «Луна-3», совершив 11 витков по трассе своего полёта, вошла в атмосферу Земли и прекратила своё существование 29 апреля 1960 г.
 
В ходе полёта впервые в мире на практике была реализована идея «гравитационного манёвра», т.е. изменения орбиты КА за счёт использования гравитационного поля Луны, что позволило обеспечить передачу данных на радиотехнические средства слежения НИПов. Временный Центр дальней космической связи на горе Кошка после завершения работ со станцией «Луна-3» был расформирован.
 
В своей книге «Наперекор земному притяжению» О.Г.Ивановский вспоминает, что в канун 1960 г. С.П.Королёв пригласил его к себе в кабинет (в то время Ивановский был его заместителем) и сказал: «В Париже какой-то винодел в своей компании пари держал, что поставит тысячу бутылок шампанского тому, кто когда-нибудь на обратную сторону Луны заглянет. Недели две назад в Москву, в академию посылка из Франции пришла. Ровно тысяча бутылок. Проиграл мосье! Так что, тысяча не тысяча, а две бутылки твои. С Новым годом!»
 
Для выполнения программы облёта Луны и её фотографирования с большей разрешающей способностью (проект Е-3) на ЛКА вместо фотокамер был установлен фотоаппарат с одним объективом (фокусное расстояние 750 мм), изменена фототелевизионная система передачи фотографий на Землю. После двух неудачных попыток запуска объектов Е-3 (№ 1 – 15.04.1960 г. и № 2 – 19.04.1960 г.) было принято решение прекратить работы по проекту Е-3.
 
Итак, в результате выполнения отечественной лунной программы по проекту Е-1, части проекта Е-2А и проекта Е-3 из девяти стартов РН с ЛКА целей достигли «Луна-2» и «Луна-3».
 
Тем не менее 1959 г. вошёл в историю мировой науки и техники как год начала совершенно нового этапа исследования Луны и окололунного пространства советскими космическими ракетами. Следует заметить, что вне поля зрения объективов фотокамер «Луны-3» остался несфотографированным один сегмент на обратной стороне Луны. Дальнейшее фотографирование возобновилось почти через пять лет с запуском КА «Зонд-3». Картографированием было охвачено свыше 95% поверхности невидимого полушария Луны, незаснятыми остались небольшие районы лунных полюсов. Все 25 снимков оказались высокого качества. На основании изучения полученных фотографий с «Луны-3» и «Зонда-3» впервые удалось создать полный глобус (масштаб 1 : 10 000 000) и полную карту (масштаб 1 : 5 000 000) Луны.
 
Зонд-3 сфотографировал оставшиеся 30% обратной стороны Луны
 
Фото обратной стороны Луны с борта КА Galileo
 
Карта Луны,
видимая с Земли часть
 
Главная особенность обратной стороны Луны — её материковый характер. Если на «нашем» лунном полушарии моря составляют примерно 40% территории, то на обратном на долю морей приходится менее 10%. Собственно, если не считать краевых зон, то там есть всего два скромных по размерам моря — Море Москвы и Море Мечты.
 
Первая карта обратной                   стороны Луны
 
Дата старта
Аппарат
РН
Цель полёта
Особенности полёта
04.10.1959г.
03ч 43м 40с
Е-2А № 1
(«Луна-3»)
«Восток-Л»
Фотографирование Луны
07.09.59 г. впервые в истории сфотографирована обратная сторона Луны - родилось космическое телевидение;
18.10.59 г. переданы на Землю первые фотоснимки обратной стороны Луны;
19.10.59 г. связь с ЛКА прекратилась;
29.04.60 г. ЛКА прекратил существование
15.04.1960г.
18ч 06м 42с
Е-3 № 1
8К72
Детальное фотографирование Луны
ЛКА остался на орбите ИСЗ
19.04.1960 г.
Е-3 № 2
8К72
Детальное фотографирование Луны
Авария РН на 1-й секунде полёта
 
Операция «Мягкая посадка»
 
Мягкая посадка на Луну (проект Е-6) была одной из труднейших технических проблем космонавтики. Первые полёты советских космических ракет к Луне проходили без коррекции траектории. Точность их выведения на трассу как для выполнения задач попадания в Луну, так и для её облёта и фотографирования обеспечивалась системой управления ракеты-носителя (РН). Но для посадки в заданный район Луны необходима была более высокая точность расчёта трассы к моменту отделения ЛКА от РН. Кроме того, расчёты показали, что технически проще вывести ЛКА на необходимую траекторию, если во время полёта провести её коррекцию.
 
Выбор траектории определялся не только задачей оптимизации энергетических затрат, но и условиями благоприятной радиовидимости Луны с научно-измерительных пунктов (НИП) во время торможения ЛКА и непосредственно после его посадки. Таким условиям удовлетворяли траектории с продолжительностью его полёта около трёх с половиной суток.
 
Задача осложнялась и отсутствием сведений о физико-механических свойствах лунной поверхности. По предложению С.П.Королёва, эксперимент следовало осуществить с помощью небольшого и сравнительно простого аппарата. А чтобы он не разбился о поверхность Луны, тормозить перед посадкой за счёт изменения тяги ракетного двигателя. До начала сеанса торможения система управления (СУ) обеспечивала с помощью оптических средств построение лунной вертикали и ориентацию ЛКА по ней. Затем включался радиовысотомер, данные которого о расстоянии до Луны позволяли определить момент включения двигателя на торможение, продолжительность его работы и регулировать его тягу для того, чтобы скорость снизилась практически до нуля перед соприкосновением посадочной ступени с поверхностью.
 
Следует напомнить, что трёхступенчатая РН 8К72 («Восток-Л») способна была доставить к Луне груз массой не более 325 кг. Масса ЛКА в проекте Е-6, по самым жёстким расчётам, составляла не менее 1500 кг, что и определяло необходимость использования четырёхступенчатой РН 8К78 («Молния»).
 
Для таких ЛКА в ОКБ-2 (ныне ФГУП «Конструкторское бюро химического машиностроения им. А.М.Исаева») под руководством А.М.Исаева была разработана корректирующе-тормозная двигательная установка КТДУ-5А. Она имела массу всего 140 кг и являлась основным несущим элементом объекта, на котором размещались блоки астронавигации и управления, аппаратура радиотехнических систем траекторных измерений, посадочная ступень и другие служебные системы. При этом изменялась и сама схема полёта. С её помощью в окололунном пространстве осуществлялась коррекция траектории полёта либо для выведения ЛКА на орбиту ИСЛ, либо для мягкой посадки.
 
На первом её этапе РН тремя ступенями вместе с разгонным блоком «Л» (четвёртая ступень) выводила ЛКА на орбиту ИСЗ. На втором этапе включался блок «Л» и ЛКА сообщалась вторая космическая скорость. Это происходило вне зоны видимости наземных НИПов (над Гвинейским заливом). На третьем этапе проводились контроль траектории и её коррекция в зависимости от цели полёта. На четвёртом этапе КТДУ переходила в режим торможения, обеспечивая мягкую посадку на поверхность Луны.
 
Согласно постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 22 марта 1962 г., срок запусков ЛКА по программе Е-6 был запланирован на 1963 г. Началась подготовительная работа, в том числе в частях и подразделениях командно-измерительного комплекса (КИК). Перед каждым стартом начальник Центра КИК издавал приказ, в котором определялись состав привлекаемых НИПов, их силы и средства, назначались оперативно-техническое руководство (ОТР) и оперативная группа.
 
Управление объектом поручалось оперативной группе, в состав которой входили наряду с сотрудниками Центра КИК и представители промышленных организаций, участвовавших в разработке, создании ЛКА и подготовке его к запуску. Оперативная группа включала несколько подгрупп: управления и программ, анализа, дешифровки, баллистики и др. Анализ состояния и хода подготовки к работе по проекту Е-6 осуществлялся отделом Центра КИК. Обычно обязанности по координации предстоящих работ возлагались на капитана В.Н.Петрова.
 
Первый старт РН «Молния» с ЛКА, согласно программе (объект Е-6 № 2), состоялся 4 января 1963 г. Его осуществили боевые расчёты космодрома Байконур Ракетных войск стратегического назначения (РВСН были созданы как вид войск 17 декабря 1959 г.). В дальнейшем все старты РН с ЛКА выполнялись силами и средствами войсковых частей РВСН.
 
Три ступени РН 8К78 отработали нормально, но двигатель разгонного блока «Л» не запустился. Это произошло (как и ранее) вне зоны радиовидимости телеметрических приёмных станций наземных НИПов. Но для работы с этим объектом в район Гвинейского залива прибыл плавучий (морской) НИП «Долинск». Дежурной сменой его экспедиции была принята с борта ЛКА телеметрическая информация, позволившая установить причину отказа двигателя блока «Л».
 
3 февраля 1963 г. была сделана вторая попытка отправить к Луне объект Е-6 № 3. На этот раз он даже не долетел до участка запуска блока «Л». Телеметрические записи системы контроля траектории показали, что РН вышла за пределы расчётных углов тангажа по отношению к Земле. Несмотря на проведённую по требованию баллистиков коррекцию траектории полёта, 6 февраля 1963 г. ЛКА прошёл мимо диска Луны на расстоянии около 8,5  тыс. км.
 
2 апреля 1963 г. стартовала РН «Молния» с ЛКА (Е-6 № 4). Слежение за полётом «Луны-4», как её назвали в сообщении ТАСС, осуществлялось Симферопольским Центром дальней космической связи (ЦДКС). Впервые применялась 32-метровая параболическая антенна ТНА-400, созданная в ЦКБ-34 под руководством заместителя начальника КБ, главного конструктора антенных установок А.И. Ухова. Она в метровом диапазоне волн позволяла выдавать радиокоманды и уставки с получением обратного сигнала, свидетельствующего об их прохождении (с квитированием). Она таже позволяла измерять параметры орбиты, регистрировать телеметрическую информацию и принимать телевизионное изображение. Система программного управления СПУ-2 этой антенной была разработана на ГИФТИ главным конструктором М.Я. Эйнгориным.
 
Итак, продолжительность полёта до Луны составляла приблизительно 3,5 суток. В этот период проводились сеансы траекторных измерений для уточнения траектории полёта, а также телеметрического контроля выполнения коррекции для посадки ЛКА в расчётном районе. Поэтому при составлении программы на предстоящий сеанс связи планировались и проводились переключения комплектов аппаратуры для обеспечения режимов работы бортовых систем ЛКА, а также научные исследования.
 
При работе с объектами проекта Е-6 ломалось утвердившееся представление об управлении полётом ЛКА. К традиционным операциям при запуске первых ИСЗ добавились и такие, как оперативный расчёт траектории полёта с целью выработки данных для проведения её коррекции, преобразования этих данных к виду (структуре), который воспринимался командной радиолинией (КРЛ) и передавался на борт ЛКА. Кроме того, потребовалась выдача большего количества радиокоманд с НИПов для переключения (в зависимости от обстановки) антенных систем бортовых приёмников и передатчиков со всенаправленными, мало- и остронаправленными антеннами, причём с резервом фидерных трактов и антенных переключателей.
 
Настройка этих систем осуществлялась радиокомандами, выдаваемыми дежурным расчётом Симферопольского ЦДКС по КРЛ, так называемыми функциональными и числовыми уставками.
 
Сложность управления заключалась ещё и в том, что предусмотренного в матрице количества таких команд не хватало. Поэтому конструкторы закладывали такие комбинации, в которых одни и те же команды в сочетании с другими выполняли необходимые функции. Эти обстоятельства усложняли работу операторов КРЛ, приводя к возникновению нештатных ситуаций.
 
Ещё одна особенность состояла в том, что бортовой комплекс имел два контура управления: один – по командам автоматики программно-временного устройства, а другой – по радиокомандам с НИПов. Управленцы разрабатывали программы сеансов связи с учётом обязательного согласования этих двух контуров, дабы команды не могли накладываться одна на другую.
 
Перед каждым запуском ЛКА составлялась программа полёта, представлявшая собой набор сеансов связи, в которых детально расписывались перечень выдаваемых на борт радиокоманд, тип получаемой с борта телеметрической и телевизионной информации, данные траекторных измерений, режимы работ бортовой аппаратуры и состав привлекаемых для обеспечения полёта наземных и плавучих средств КИКа. Кроме того, специалисты Центра КИКа составляли график работы привлекаемых сил и средств НИПов. Он включал сроки получения всех видов информации, её обработки, в том числе и баллистическими центрами, и выдачи этих результатов в главную оперативную группу управления (ГОГУ). График представлялся на утверждение М.В. Келдышу и С.П. Королёву.
 
Перед каждым сеансом связи с ЛКА составлялась отдельная программа, которая учитывала состояние бортовых систем и наземных комплексов и реальную трассу полёта. Она разрабатывалась группой управления в виде временного графика, на который накладывалась вся информация по полёту: привязанная ко времени выдача радиокоманд и уставок; точное время и тип получаемой информации; сроки передачи информации в баллистические центры и получение от них предложений на проведение динамических операций (коррекции, торможения, посадки и др.). Эта программа утверждалась руководителем ГОГУ, после чего размножалась в необходимом числе экземпляров. Ощущалось отсутствие так называемых «комплексников» – специалистов, которые могли бы квалифицированно проводить анализ всей поступающей информации и оперативно принимать оптимальные решения.
 
После каждого успешного старта РН и выведения ЛКА на расчётную траекторию члены Государственной комиссии М.В.Келдыш, С.П. Королёв, Г.А. Тюлин, П.А. Агаджанов, Б.Е. Черток и др., а также ГОГУ и руководители групп управления и анализа проводили заседание в Симферопольском ЦДКС. Каждому из них для контроля выдавался экземпляр программы полёта ЛКА. О ходе выполнения этой программы, как правило, докладывали или капитан В.Н. Петров, или капитан Ю.В. Дородкин. Но С.П. Королёв не ограничивался их докладами и требовал дополнительных разъяснений от разработчиков по всем возможным нештатным ситуациям.
 
Между тем, ранее запланированные пуски продолжились. К сожалению, четвёртый (Е-6 № 6, 21.03.1964 - аппараты нумеровались в порядке изготовления, а запускались по готовности) и пятый (Е-6 № 5, 20.04.1964) старты РН были неудачными.
 
12 марта 1965 г. состоялся шестой запуск ЛКА (Е-6 № 9). По донесению начальника экспедиции с плавучего НИПа «Долинск», запуск двигателя блока «Л» вновь не состоялся. Объект остался на околоземной орбите из-за отказа одной из систем. ТАСС вынужден был сообщить об очередном ИСЗ «Космос-60».
 
Для установления причины аварии создали специальную комиссию, которую возглавили: от РНИИ КП – Е.Я. Богуславский, от ОКБ-1 – В.Ф.Сибирцев и от Центра КИКа – Ю.В. Дородкин. Сеансы связи с ЛКА обычно проводились под руководством Е.Я.Богуславского. Он из зала управления отдавал распоряжения дежурному расчёту КРЛ о выбранном режиме работы и времени выдачи очередной радиокоманды на борт. Подходящие витки для связи с ИСЗ «Космос-60», по расчётам баллистических центров, могли быть только на вторые сутки – 16 марта. К этому времени и была разработана программа с учётом ограниченного времени зоны радиовидимости НИП-10. В расчётное время дежурная смена вышла на связь с «Космосом-60». Однако в какой-то момент Е.Я. Богуславский, переключая бортовую аппаратуру в различных комбинациях, не успел передать необходимые распоряжения, что привело к срыву эксперимента. Подобные ситуации создавали нездоровые взаимоотношения между военными и гражданскими специалистами. Дело в том, что начальниками дежурных смен и расчётов наземных средств НИПов были военнослужащие, которые, согласно воинским уставам, обязаны выполнять приказы (распоряжения) только своих прямых начальников. Гражданские специалисты (хотя и занимали ответственные должности) для них таковыми не были. Выход из положения был только один – военный специалист должен стать «комплексником».
 
Поэтому в кратчайшие сроки разработали и утвердили учебную программу для начальников дежурных смен и расчётов. К её реализации были привлечены руководители оперативных групп, в том числе и разработчики наземных и бортовых систем. Её выполнение завершилось совместными тренировками и зачётами. В сложившуюся схему организации сеансов связи с ЛКА внесли ряд изменений: на представителей КИКа было возложено доведение до исполнителей всех касающихся их распоряжений и донесений по работе с очередным запуском ЛКА, проверка их исполнений, уточнение и сверка программ сеансов связи, непосредственное принятие решения на выдачу радиокоманд наземными средствами, ведение репортажа и др.
 
Седьмой старт РН с ЛКА (Е-6 № 8, 10.04.1965) оказался также аварийным.
 
Наконец, 9 мая 1965 г. на космодроме Байконур состоялся удачный, восьмой, старт РН с ЛКА (Е-6 № 10). ТАСС сообщило об успешном запуске и полёте «Луны-5». Однако 12 мая в 2 ч 10 мин, осуществляя посадку на поверхность Луны, этот ЛКА разбился.
 
8 июня 1965 г. в 10 ч 40 мин – девятая попытка запуска ЛКА (Е-6 № 7). «Луна-6» вышла на расчётную траекторию, о чём сообщило ТАСС, но при проведении завершающей коррекции для точного выхода к району посадки двигатель не получил команду с программно-временного устройства (ПВУ) на выключение и продолжал работать, пока не израсходовал весь запас топлива. «Луна-6» прошла приблизительно в 160 тыс. км от диска Луны. Этот сбой позволил проверить функционирование командных радиолиний на дальности около 600 тыс. км. По команде дежурного расчёта КРЛ Симферопольского ЦДКС, удалось осуществить отделение спускаемого аппарата ЛКА от КТДУ и убедиться в нормальном наддуве амортизирующих резиновых баллонов.
 
В конце 1964 г. неофициально, а с 02.03.65 г. официально, Главным конструктором ОКБ-301 Машиностроительного завода им. С.А. Лавочкина (ныне НПОЛ – Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина) был назначен Г.Н. Бабакин. Приняв из рук С.П. Королёва почётную эстафету, он стал достойным преемником основоположника отечественной практической космонавтики по этому направлению, превратив его в самостоятельное, востребованное и эффективное средство познания землянами окружающего мира. Г.Н. Бабакин является создателем отечественных роботизированных космических аппаратов, именовавшихся во времена описываемых событий автоматическими межпланетными станциями (АМС), перенёсшими из мира фантазий в мир реалий уникальнейшие по своей сложности и научной информативности исследовательские экспедиции на Луну, Марс и Венеру.
 
На 4 сентября 1965 г. был назначен очередной старт РН с ЛКА (Е-6 № 11). Но РН возвратили на техническую позицию в связи с тем, что датчик, входящий в систему регулирования кажущейся скорости, был разориентирован раньше времени. Старт (десятый) состоялся 4 октября 1965 г., а 5 октября ТАСС сообщило о полёте ЛКА «Луна-7». В ночь с 7 на 8 октября радиотехнические средства Симферопольского ЦДКС зафиксировали блокирование системы на включение КТДУ, следствием чего явилась очередная жёсткая посадка ЛКА в районе Океана Бурь.
 
8 октября на итоговом заседании ОТР член-корреспондент АН СССР А.Ф. Богомолов высказал мнение о том, что при выдаче радиокоманд на борт станции, особенно при подлёте к Луне, не учитывается отражение этих сигналов от её поверхности, что, возможно, и приводит к формированию ложных команд, влияющих на функционирование бортовой аппаратуры. При дальнейших работах это было учтено.
 
Понятия «логика» и «управление космическими аппаратами» появились в лексиконе ОКБ одновременно с началом работ по космической тематике. Полностью была переосмыслена и организация процесса управления ЛКА. А ведь это сложный контур, включающий в себя как сам ЛКА, так и наземные радиотехнические средства КИКа, баллистические центры и, конечно, людей, организующих взаимодействие всех составных частей этого контура, от работы которых во многом зависело выполнение поставленных задач каждого эксперимента. В результате была сформирована специальная группа логики. Это она разрабатывала программы сеансов связи, предлагала варианты привлечения к работе необходимых технических средств КИКа, радиоуправления, динамики полёта, устранения нештатных ситуаций и др.
 
Группа анализа также состояла из специалистов-«комплексников», что позволяло значительно сократить время оперативных докладов в ходе выполнения программы. Для ручной дешифровки телеметрии (тогда далеко ещё было до автоматизированной обработки информации) привлекались специалисты по каждой системе, а не формальные дешифровщики.
 
3 декабря 1965 г. в 13 ч 46 мин 14 с состоялся одиннадцатый старт РН с ЛКА (Е-6 № 12). Блок «Л» отработал заданный импульс, и, как отмечалось в сообщении ТАСС, «Луна-8» приступила к выполнению программы полёта. Каждый сложный сеанс работы с ЛКА докладывался на заседании ОТР и после обсуждения утверждался. М.В. Келдыш, С.П. Королёв, Г.А. Тюлин (председатель Государственной комиссии), Г.Н. Бабакин (технический руководитель Государственной комиссии), все главные конструкторы наземных и бортовых систем всегда присутствовали на этих заседаниях.
 
Все коррекции траектории полёта «Луны-8» прошли нормально. Однако в ночь на 6 декабря у поверхности Луны из-за нарушения ориентации относительно лунной вертикали двигатель отработал 9 с вместо 42 с, что привело к жёсткому прилунению в  0 ч 51 мин 29,6 с.
 
Как вспоминал В.Н. Сморкалов, «…началось завершающее заседание технического руководства. Пасмурные доклады... отсутствие интереса ко всему происходящему. Запомнилось… только выступление С.П. Королёва: „Выше головы, друзья мои, космос – непроторённая дорога. Мы приблизились к Луне настолько, насколько ещё не приближались… Впереди нас ждёт много неожиданностей: мы будем садиться, будем падать, захотим двигаться по Луне, но не сумеем сдвинуться, тронемся, но не сумеем остановиться. Но каждый шаг вперёд – это новая победа, и она должна вселять в нас уверенность, а не угнетать. Выше головы, друзья!”»
 
А в текст сообщения ТАСС о завершении эксперимента «Луна-8» С.П.Королёв включил заключительную фразу: «В результате полёта… сделан дальнейший шаг к осуществлению мягкой посадки…»
 
7 декабря 1965 г. Сергей Павлович Королёв был последний раз на Симферопольском ЦДКС.
 
Неудачи «Луны-7» и «Луны-8» произошли из-за слишком больших возмущений, вызванных наддувом амортизирующих баллонов, происходившим одновременно с запуском КТДУ. Справиться с этим недостатком смогли уже в бабакинском ОКБ – наддув стали производить до запуска КТДУ. Модификация ЛКА получила обозначение «Е-6М».
 
Полёты «Луны-7» и «Луны-8» завершили экспериментальную отработку систем астроориентации, управления бортовой аппаратурой, телеконтроля траектории полёта и приборов автоматизированного управления. С.П.Королёв, докладывая руководству Комиссии по военно-промышленным вопросам при Президиуме СМ СССР о выполнении программы мягкой посадки на Луну, в частности, сказал: «Мы же делаем совершенно новое дело! Мы – первопроходцы, идём совершенно неизведанными путями. Да, пятая посадка не удалась. Но за эти пять пусков мы накопили данные, кое-что переосмыслили…
Луну-9” обязательно посадим, мягко посадим. Теперь мы знаем, в чём дело. Есть идеи. И времени мы зря не теряли…»
 
 
 
 
Параболическая
антенна ТНА-400
на Симферопольском
НИП-10.
 
На фото,
сделанном в 2009 г.,
видны следы
послеперестроечной
разрухи.
 
 
Главный
конструктор
автоматических
межпланетных
станций для
исследования
Луны,
Венеры и
Марса
Георгий
Николаевич
Бабакин.
 
 
Итак, все одиннадцать стартов космических аппаратов проекта Е-6 с января 1963 г. по декабрь 1965 г. оказались неудачными. Однако, специалисты командно-измерительного комплекса (КИК) не теряли время зря – оттачивалось мастерство дежурных смен и расчётов, обеспечивавших надёжное взаимодействие с вышедшими на трассу к Луне космическими аппаратами и участвовавших в многочисленных предстартовых тренировках. На командно-измерительном пункте НИП-10 (всего было 12 таких пунктов) был доработан и усовершенствован комплекс командной радиолинии, в состав которого вошли приёмная антенна метрового диапазона ТНА-400 и передающее устройство «Бирюза» с многовибраторными антеннами К-514, К-515 и К-518. Проводилась кропотливая работа по совершенствованию всех подразделений, участвующих в лунной программе.
 
Качественно новый этап в исследовании Луны был открыт 31 января 1966 г. запуском ЛКА «Луна-9» (№ 13 Е-6М заменили на № 202). Ведущим по управлению ею стал В.Н. Сморкалов (бессменный руководитель группы управления полётами ЛКА – от «Луны-8» до «Луны-24»). «Луна-9» представляла собой герметичный контейнер сферической формы. На его внешней поверхности находились четыре лепестковые антенны, четыре штыревые антенны с подвешенными на них эталонами яркости, а также три двугранных зеркала, предназначенные для передачи стереоскопического изображения шести узких участков лунной поверхности. Внутри контейнера – рама с приёмно-передающей аппаратурой, приборами командной радиолинии, электронными ПВУ, химическими источниками питания, приборами автоматики научной и телеметрической аппаратуры. В верхней полусфере находились фототелевизионная система и счётчики космической радиации, в нижней – агрегаты активной системы терморегулирования. Масса контейнера составила около 100 кг, высота с антеннами 112 см, диаметр после раскрытия лепестков 160 см.
 
Спускаемый аппарат состоял из посадочного устройства с комплектом научной аппаратуры и надув­ного амортизирующего устройства, предназначенного для предохранения от чрезмерных перегрузок при посадке. После успокоения спускаемого аппарата оно отстреливалось.
 
Шли третьи сутки полёта «Луны-9» и напряжённой работы на Земле. Полёт проходил далеко не безупречно, но вполне удовлетворительно. Группа управления под руководством подполковника В.Н.Сморкалова и капитана А.П.Попова уверенно вела космический аппарат к цели. Наступал момент операции, на которой споткнулась «Луна-8»: наддув амортизирующих баллонов. Все распоряжения о выдаче радиокоманд на борт «Луны-9», согласно программе сеанса связи, поступали начальнику космической радиостанции по прямой связи от А.П. Попова.
 
Успешная работа корректирующей тормозно-двигательной установки (КТДУ-5А) обеспечила мягкую посадку. На расстоянии 75 км от поверхности Луны по сигналу с высотомера включилась двигательная установка. на высоте 260–265 м выключился основной двигатель, и скорость была погашена до нуля. Спуск проходил в режиме парашютирования при работающих соплах КТДУ. На этом участке был высвобожден ленточный датчик-щуп длиной 5 м, который при соприкосновении с лунной поверхностью выдал команду на отделение спускаемого аппарата.
 
Прилунение состоялось 3 февраля в 21 ч 45 мин 30 с в западном районе Океана Бурь, около кратеров Рейнер и Марий. На Луну были доставлены вымпелы с надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Февраль 1966» и государственным гербом Советского Союза.
 
Приём сигнала от «Луны-9» вёлся по двум каналам. Первым услышал сигнал в наушниках оператор ефрейтор Валерий Алексеев: «Есть сигнал!» Все замерли и, словно загипнотизированные, устремили взгляды на экраны осциллографов и самописцев, на которых отображались соотношения сигнал–шум. Приблизительно через четыре минуты после посадки раскрылись лепестковые и штыревые антенны. Начался первый в истории космонавтики сеанс фототелепередачи с другого небесного тела – поверхности Луны.
 
На термохимической бумажной ленте регистраторов появились первые строчки фототелевизионной информации. Но её качество оставляло желать лучшего: «картинка» была белёсой, неконтрастной и практически неразборчивой. Объяснялось это просто: никто и никогда ещё не вёл телепередач с Луны. Не были известны ни освещённость, ни контрастность, ни отражательные характеристики поверхности. Надо было в кратчайший срок определить оптимальный режим работы фототелевизионной системы, быстро меняя значения яркости, контрастности, девиации частоты и т.д. Заниматься длительным перебором значений этих параметров было невозможно, т.к. электропитание на борту было рассчитано всего на 5 ч работы.
 
Г.Н. Бабакин и А.А. Большой приняли решение в ускоренном режиме прогнать все варианты, в том числе предложенные и рядовыми разработчиками, которым обычно при руководителях слова не предоставлялось. Прогнали за полчаса. Один вариант оказался просто отличным. Принадлежал он инженеру С.Н. Родинкову, который осуществлял техническое обеспечение работы.
 
4 февраля 1966 г. в 4 ч 50 мин в Симферопольском ЦДКС была получена первая панорама лунного ландшафта! Передача одной круговой обзорной фототелепанорамы длилась 100 мин и состояла из 6000 строк. Одна строка передавалась за 1 с, что обеспечивало высокую надёжность. Время сеансов связи с «Луной-9» и частота передачи с её борта сообщалась ТАСС по Всесоюзному радио и Центральному телевидению, а также в центральной печати, в том числе в газете «Правда» от 5 февраля 1966 г., № 136.
рис.3
 
Первая в мире панорама лунной поверхности, переданная «Луной-9»
 
Всего было принято в четырёх сеансах связи четыре панорамы при различной освещённости: при высотах Солнца над горизонтом 7°, 14°, 27° и 41°. По свидетельству Н.И. Бугаева, полученные материалы хранились в личных сейфах М.В. Келдыша и Г.А. Тюлина. Утром 4 февраля им передали фрагменты лунной панорамы, полученной английским профессором Б. Ловеллом в радиофизической обсерватории Джодрелл-Бэнк. Фотоснимки этой панорамы оперативно опубликовали утренние газеты всех западных стран, оповестив тем самым о сенсационных достижениях СССР. Однако горизонтальный масштаб этих снимков оказался меньше реального почти в 2,5 раза (видимо, не было соответствующих агентурных данных). М.В. Келдыш очень нелестно отозвался о поступке проф. Ловелла и сказал, что его торопливость имела мотивы сенсационного характера. (Следует заметить, что наша страна в то время не могла обратиться в международный арбитраж о восстановлении справедливости, т.к. не являлась его членом.)
 
Лунный модуль с активированным амортизирующим баллоном
Космический аппарат «Луна-9», место его посадки и доставленный на Луну вымпел
 
Первая в мире панорама лунной поверхности, переданная «Луной-9»
 
4 февраля в 18 ч 01 мин М.В.Келдыш на самолёте ТУ-104 ВВС Черноморского флота (борт № 42 341) со всеми материалами, принятыми с «Луны-9», вылетел из Крыма в Москву. На следующий день эта панорама стала украшением первых полос газет всего мира.
 
Симферопольский ЦДКС провёл с «Луной-9» двадцать два сеанса связи, из них десять – при её расположении непосредственно на лунной поверхности, в том числе семь – с приёмом научной информации. Активное существование «Луны-9» составило 46 ч 58 мин 30 с.
 
Мягкая посадка показала, что поверхность Луны достаточно прочна, чтобы выдержать динамическую нагрузку от спускаемого аппарата, а затем и длительную статическую нагрузку от контейнера с аппаратурой. Именно «Луна-9» развеяла миф о пыли, якобы покрывающей толстым слоем лунную поверхность. Полученные панорамы позволили оценить внешнее строение грунта, размеры и форму впадин и камней, их распределение, а также распознать мелкие детали рельефа размером 1,5–2 мм на расстоянии до 1,5 м.
 
В те годы результат полёта «Луны-9» по значимости равнялся запуску первого ИСЗ, первому полёту человека в космос и первому выходу космонавта в открытый космос. Этот успех по праву принадлежит и Командно-измерительному комплексу.
 
Мягкая посадка и вся дальнейшая работа с «Луной-9» явились объективным подтверждением правильности замыслов С.П. Королёва. В мемориальном рабочем кабинете Главного конструктора в ЦНИИМАШе в одной из экспозиций представлена рукописная справка. Вот её текст:
 
Посадку ЛК следует рассчитывать на достаточно твёрдый грунт типа пемзы
Вертик. скор. = 0 м/с
при спуске на = h = 1 м/с
Боков. скор. д.б. практически при знач. = 0 м/с
28/X-64. С. Королёв
 
К сожалению, основоположник практической космонавтики безвременно ушёл из жизни 14 января 1966 г., всего за 19 дней до посадки «Луны-9». На заключительном совещании Государственной комиссии по подведению предварительных результатов работы с «Луной-9» Г.Н. Бабакин предложил посвятить её светлой памяти С.П. Королёва. Но на высшем партийном и государственном уровне первая мягкая посадка на Луну была посвящена открывавшемуся 29 марта 1966 г. ХХIII съезду КПСС. Так было…
 
21 декабря 1966 г. в 13 ч 17 мин был осуществлён старт РН с «Луной-13», которая через 3,5 суток полёта, 24 декабря в 21 ч 21 мин, совершила посадку примерно в 400 км от места нахождения «Луны-9». «Луна-13» по конструкции и массе была близка к «Луне-9», имела аналогичный комплекс для мягкой посадки и фототелевизионную систему обзора и передачи изображения на Землю. Однако она доставила на Луну приборы, предназначенные для исследования лунного грунта. Симферопольский ЦДКС принял пять панорам лунного ландшафта, снятых при высотах Солнца над горизонтом 6°, 19°, 32° и 38°. Панорама, переданная 26 декабря 1966 г. на Землю «Луной-13», приведена на рисунке ниже. Изучение панорам подтвердило данные, переданные «Луной-9».
 
Лунная панорама, переданная «Луной-13»
 
 
Космический аппарат «Луна-13»
с механизмами выноса
и место его прилунения
 
Однако основная цель запуска «Луны-13» состояла в исследовании плотности поверхностного слоя лунного реголита – дисперсного грунта, подверженного воздействию метеоритов, солнечной и космической радиации. Физико-механические параметры измерялись с помощью механического грунтомера-пенетрометра, динамографа и радиационного плотномера, работающих независимо друг от друга. Механизмы выноса позволили установить эти приборы на расстоянии 1,5 м от места прилунения.
 
Конический наконечник из титана под воздействием порохового реактивного двигателя, развивавшего в течение одной секунды усилие 7 кг, внедрялся в поверхность грунта, а сопротивление пенетрации измерялось динамографом. Радиационный плотномер состоял из источника гамма-излучения, счётчика гамма-квантов и защитного экрана. Реголит облучался гамма-квантами, а счётчик измерял интенсивность рассеянного потока, который был пропорционален плотности грунта. Результаты замеров – это в основном научная информация, но она также была нужна и конструкторам, приступившим к проектированию луноходов.
 
31 декабря работа с «Луной-13» была закончена.
 
Мягкие посадки ЛКА, передача фототелепанорам лунной поверхности и научной информации были громадным успехом нашей страны. Результаты полёта и научных исследований «Луны-9» и «Луны-13» на поверхности Луны стали во зможны благодаря успешной и слаженной работе технических средств и, конечно, личного состава КИКа. Основные данные о полётах лунных космических аппаратов второго поколения проекта Е-6 с целью мягкой посадки на Луну приведены ниже в таблице (все аппараты выводились на орбиту ракетой-носителем 8К78).
 
Дата старта
ЛКА
Особенности полёта
04.01.1963
Е-6 № 2
Отказ ДУ блока «Л», КА остался на орбите ИСЗ
03.02.1963
Е-6 № 3
Нарушение работы системы управления РН; КА на орбиту ИСЗ не вышел
02.04.1963
Е-6 № 4 «Луна-4»
06.04.63 г. отказ системы астронавигации; КА пролетел в 8500 км от Луны
21.03.1964
Е-6 № 6
Не запустилось ДУ блока «И»
20.04.1964
Е-6 № 5
Отказ системы управления с блока «И» на блок «Л»
12.03.1965
Е-6 № 9 «Космос-60»
Отказ системы управления блока «Л»; ЛКА остался на орбите ИСЗ
10.04.1965
Е-6 № 8
Отказ системы управления блока «И»
09.05.1965
Е-6 № 10 «Луна-5»
12.05.65 г. отказ системы астронавигации; КА достиг поверхности Луны. Получены первые опытные данные о работе систем, обеспечивающих мягкую посадку
08.06.1965
Е-6 № 7 «Луна-6»
11.06.65 г. во время сеанса астрокоррекции не прошло выключение КТДУ; КА пролетел в 160000км от Луны
04.10.1965
Е-6 № 11 «Луна-7»
08.10.65 г. потеря ориентации во время торможения КА, блокирование включения КТДУ, жёсткая посадка на Луну
03.12.1965
13 ч 46 мин 14 с
Е-6 № 12 «Луна-8»
Нарушение ориентации относительно лунной вертикали. 07.12.65г.
в 00 ч 51 мин 30 с жёсткое прилунение КА
31.01.1966
Е-6 № 13 (№ 202)
«Луна-9»
03.02.66 г. в 18 ч 45 мин 30 с впервые в мире выполнена мягкая посадка на Луну, переданы панорамы лунной поверхности; КА активно существовал 74 ч
21.12.1966
Е-6С № 205
«Луна-13»
24.12.66 г. вторая мягкая посадка на Луну. Передано пять панорам лунной поверхности. Первые непосредственные исследования лунного грунта. 31.12.66 г. КА прекратил своё существование
 
Луна-10
 
Схема прямого перелёта, воплощённая в «Луне-9», обеспечивала посадку ЛКА только в западных районах Луны. Естественное развитие космонавтики потребовало осуществления мягкой посадки в любом её районе. Но для этого нужны были знания особенностей поля тяготения Луны. Единственным инструментом для этого мог быть только искусственный спутник Луны (ИСЛ). В конце декабря 1965 г. на одном из совещаний у М.В. Келдыша было принято предложение Г.Н. Бабакина о создании такого ИСЛ. После завершения работ по «Луне-9» его ОКБ активно приступило к реализации очередного этапа исследования Луны. Практические возможности ракетно-космической отрасли, подтверждённые научно обоснованными расчётами, позволяли решить эту задачу.
 
В значительной степени это был уже другой объект (Е-6СЛ) – первый собственный проект Г.Н. Бабакина и, пожалуй, первый проект КА, создаваемый в НПО им. С.А. Лавочкина. первые варианты ИСЛ создавались на базе перелётно-посадочного модуля «Луны-9». Они могли активно существовать сравнительно небольшое время (2–3 месяца), т. к. были снабжены лишь химическими источниками питания.
 
В вычислительных центрах провели большую подготовительную работу по выбору траектории полёта, которая учитывала бы специфику функционирования лунного спутника, удобство телеконтроля и теле-­управления им средствами Командно-измерительного комплекса (КИК).
 
1 марта 1966 г. стартовала РН для выведения ЛКА на орбиту ИСЛ (Е6-СЛ № 204). Запуск оказался неудачным: на разгонном блоке отказала система управления и объект остался на орбите ИСЗ, получив название «Космос-111».
 
31 марта 1966 г. с космодрома Байконур был произведён старт РН с ЛКА «Луна-10» (Е6-СЛ № 206). Вывод её на околоземную орбиту и дальнейший перелёт к Луне проходили примерно так же, как и у «Луны-9». Вблизи Луны скорость полёта ЛКА составляла 2,5 км/с. Чтобы аппарат не вышел из сферы действия Луны и не превратится в ИСЗ с очень вытянутой орбитой, необходимо было её уменьшить. Причём уменьшить примерно до 1,76 км/с, чтобы сила поля тяготения Луны оказалась достаточной для удержания ЛКА на орбите спутника. В точке, удалённой от Луны примерно на 1000 км, в результате работы двигательных установок в режиме торможения в течение заданного промежутка времени скорость ЛКА была снижена до 1,6 км/с. По командной радиолинии (КРЛ) Симферопольского Центра дальней космической связи дежурный расчёт выдал команду на включение корректирующей тормозно-двигательной установки (КТДУ). Отделившийся герметичный контейнер массой 245 кг под действием притяжения Луны вышел на окололунную орбиту с параметрами, близкими к расчётным, и 3 апреля в 21 ч 44 мин стал первым в мире искусственным спутником Луны.
 
В контейнере находились радиоприёмная и передающая аппаратура, антенные устройства, телеметрическая система, научная аппаратура, блок кварцевых генераторов, программно-временные устройства, система терморегулирования и химические источники электропитания. «Луна-10» – это первая полностью самостоятельная работа в космосе бабакинского коллектива совместно с КИКом.
 
Государственную комиссию возглавляли Г.А. Тюлин (председатель) и Г.Н. Бабакин (технический руководитель). Расчётные параметры орбиты обеспечивали нормальный тепловой режим бортовых приборов и устройств, а также благоприятные возможности для проведения исследований на различных удалениях от поверхности Луны.
 
При исследовании эволюций орбиты траекторные измерения для повышения точности проводились в дециметровом диапазоне. Такие наземные радиотехнические средства находились на Евпаторийском ЦДКС. Поэтому было принято решение провести совместную работу НИП-10 и НИП-16. В связи с этим часть группы управления перебазировалась на КИП-16. Было проведено 74 совместных сеанса работы.
 
Первая летающая космическая лаборатория активно существовала 56 суток (до 30 мая). За это время она совершила 460 витков вокруг Луны. За 219 сеансов связи была получена информация о гравитационном и магнитном полях Луны, магнитном шлейфе Земли, а также косвенные данные о химическом составе и радио­активности поверхностных пород.
 
«Луна-10» совершила 460 витков вокруг Луны, что впервые позволило методом систематических, длительных наблюдений за изменением параметров орбиты ИСЛ и обработки траекторных измерений построить гравитационное поле Луны. Изменение орбиты ИСЛ вызывается в основном воздействием Земли и Солнца, а также выявленной несимметричностью поля тяготения видимого и невидимого полушарий Луны и грушевидным распределением масс нашего спутника. Влияние несимметричности поля тяготения Луны превосходит в 5–6 раз соответствующие возмущения, обусловленные воздействием Солнца и Земли.
 
Измерение магнитного поля непосредственно в космосе несколько осложняется тем, что бортовые устройства имеют собственное магнитное поле. Поэтому магнитометры выносятся на специальных штангах на некоторое удаление от основной конструкции. На «Луне-10» блок из трёх феррозондов магнитометра СГ-59М был установлен на выносной штанге длиной около 1,5 м и выполнил около двухсот измерений напряжённости трёх взаимно перпендикулярных компонент магнитного поля Луны (разрешающая способность примерно 1 гамма (гамма – внесистемная единица напряжённости магнитного поля, 1  гамма = 10–5 Э = 79,6 · 10–5 А/м. Напряжённость магнитного поля на магнитном экваторе Земли около 0,34 Э, у магнитных полюсов около 0,66 э, в районе Курской магнитной аномалии 2 э - Википедия), диапазон до ± 50 гамм по каждой компоненте). Передача результатов измерений на Землю осуществлялась с интервалами 128 с. Из-за вращения ИСЛ вокруг своей оси (для обеспечения теплового режима) обработка магнитограмм осложнялась, т. к. каждая из трёх проекций напряжённости магнитного поля непрерывно менялась по времени.
 
Впервые было измерено распределение метеорного вещества в окрестностях Луны (на высотах 350–1015  км от её поверхности) при помощи баллистических пьезоэлектрических датчиков. Датчики наклеивались на оболочку спутника, образуя поверхность площадью 1,2 м2, чувствительную к ударам микрометеоритов. Конструктивно датчик представлял подпружиненную плату (рабочую поверхность) с чувствительным (кварцевым) элементом. Под действием удара твёрдой частицы происходило смещение платы, вызывавшее деформацию пьезоэлемента с выдачей электрического напряжения в форме кратковременных затухающих колебаний. Электрические сигналы поступали на усилитель-преобразователь, который подсчитывал количество импульсов с разрешающей способностью 12–17 ударов в секунду [3]. За первые 40 суток активного существования ИСЛ (с 3 апреля по 12 мая 1966 г.) суммарное время регистрации показаний составило около 12 ч, причём было отмечено около 200 ударов частиц.
 
 
Искусственный спутник Луны «Луна-12»:
 
1  – баллоны с газом для исполнительных органов системы астроориентации;
 2 – фототелевизионное устройство;
 3 – радиатор системы терморегулирования;
 4 – радиометр;
 5 – приборный отсек;
 6 – химическая батарея;
 7 – оптикомеханический блок системы астроориентации;
 8 – антенна;
 9 – электронный блок системы астроориентации;
10 – управляющие двигатели;
11 – корректирующе-тормозная двигательная установка.
 
 
Научно-измерительный пункт  в р-не Уссурийска (НИП-15)
 
Плавучий КИК «Космонавт Владимир Комаров»
 
Следует напомнить, что была запланирована ещё и неспецифическая задача: передать с орбиты ИСЛ мелодию партийного гимна «Интернационал» в зал заседаний проходившего в это время XXIII съезда КПСС. К этой работе был подключён Союз композиторов СССР. Музыканты расписали последовательность нот, указали частоту и длительность каждой. В сжатые сроки конструкторы-умельцы создали блок кварцевых генераторов с программником, определяющим последовательность работы генераторов и продолжительность их звучания. Так создавался первый космический синтезатор.
 
И здесь не обошлось без курьёза. Передача партийного гимна была намечена на 10 ч 4 апреля – шестой день работы съезда. Накануне поздно ночью допущенные к этому эксперименту несколько управленцев под руководством В.Н. Сморкалова провели контрольный сеанс и записали мелодию с борта на катушечный магнитофон. Когда подошло время непосредственной передачи мелодии гимна в Кремлёвский Дворец Съездов, оказалось, что одна нота не исполняется, - вышел из строя соответствующий кварцевый генератор. «Интернационал» воспроизводился с заиканием. Но управленцу идея должна приходить мгновенно… Ровно в 10 ч утра председательствующий на съезде поднял делегатов, и в зале торжественно зазвучала мелодия космического «Интернационала», «передаваемая» с первого ИСЛ. На самом деле с борта «Луны-10» действительно принимали «Интернационал», с заиканием, а в канал связи на Москву шла с магнитофона записанная накануне мелодия. Об этом знал только узкий круг исполнителей ...
 
Международное признание приоритета советской космонавтики в создании, запуске и телеуправлении космическими аппаратами «Луна-9» и «Луна-10» выразилось в награждении учёных, конструкторов и специалистов почётным дипломом Международной авиационной федерации (ФАИ). В этом большая заслуга и личного состава КИКа.
 
Кстати, впервые американский ИСЛ «Лунар орбитер-1» был запущен 10 августа 1966 г. Он сфотографировал 9 участков поверхности Луны с расстояния около 60 км. Однако неисправность одной из камер сделала снимки непригодными для использования.
 
24 августа 1966 г. был выведен в космос ЛКА «Луна-11» (Е-6ЛФ № 101). 27 августа он вышел на окололунную орбиту, близкую экваториальной, и стал вторым советским ИСЛ. Приборы, установленные на его борту, продолжили исследования, начатые «Луной-10». Предыдущая программа была дополнена изучением интенсивности длинноволнового космического радиоизлучения, гамма- и рентгеновского излучений лунной поверхности, радиационной обстановки вблизи Луны, «солнечного ветра», регистрацией микрометеоритов, а также исследованиями особенностей торможения в вакууме. Однако программа фототелеметрической съёмки в стабилизированном режиме непосредственно после торможения при выходе на орбиту в районе перицентра и в условиях вращения ЛКА относительно оси, ориентированной на Солнце, не состоялась из-за нарушения в системе ориентации. «Луна-11» активно существовала 38 суток (до 2 октября 1966 г.) и совершила 277 оборотов вокруг Луны. Дежурные расчёты КИКа провели 162 сеанса связи.
 
Перед третьим советским ИСЛ – «Луной-12» (Е-6ЛФ № 102), – выведенным 22 октября 1966 г., помимо исследований, проведённых двумя предыдущими спутниками Луны, была поставлена новая задача – крупномасштабное фотографирование участков в районах Моря Дождей и кратера Аристарх. На борт «лунного фотографа» установили научную аппаратуру, такую же, как и на «Луне-11», а также усовершенствованное устройство, позволявшее провести крупномасштабные фототелеметрические съёмки. ЛКА вышел на окололунную орбиту 25 октября и активно существовал 85 суток (до 19 января 1967 г.), совершив 602 витка вокруг Луны. С ним было проведено 218 сеансов связи общей продолжительностью около 63 ч.
 
Полученные крупномасштабные изображения лунной поверхности позволили рассматривать отдельные объекты размером около 5 м и кратеры диаметром 15–20 м. На этот раз группа управления решила организовать приём с борта фототелевизионной информации таким образом, чтобы не дать возможность английской радиофизической обсерватории Джодрелл-Бэнк повторить преждевременную передачу панорамы. Сначала было предложено осуществлять передачу и приём информации с «Луны-12» в первые три часа начала зоны радиовидимости, когда у англичан эта зона ещё не наступала. Но при таком режиме работы получение необходимой информации растянулось бы на месяцы.
 
Наземные средства НИП-10 и НИП-16 располагали возможностью работы в двух диапазонах – метровом и дециметровом – с быстрым переходом с одного диапазона на другой. Было известно, что у англичан перестройка занимала около суток, т. к. требовалась замена облучателя. И тогда был принят следующий режим работы: максимальное использование «нашей» зоны радиовидимости, а затем (в зоне радиовидимости английской обсерватории) чередование в различной последовательности переключения диапазонов радиотехнических средств с НИП-10 на НИП-16 и обратно.
 
В течение полугода эволюция орбиты «Луны-12» соответствовала баллистическому прогнозу. Однако при снижении перицентра до высоты 20 км его высота вопреки прогнозам стала критически падать на 3–4 км в сутки. Баллистикам на базе их знаний того уровня это было непонятно. Задача была решена в ИПМ АН СССР. Баллистики добились понимания ситуации, и управленцы начали спасать космический аппарат. Несмотря на все сложности, задача была выполнена, и перицентр орбиты «Луны-12» подняли до 70 км.
 
Успешно проведённые научные исследования уточнили и расширили ранее полученные сведения о Луне и окололунном пространстве. «Луна-12» в течение года давала ценнейшую информацию о характеристиках гравитационного поля Луны, которая в ближайшем будущем оказалась необходимой при разработке усовершенствованной серии ЛКА с использованием новой радиосистемы для прецизионных траекторных измерений. Кроме того, на «Луне-12» (как и на «Луне-11») были испытаны электроприводы для мотор-колёс шасси лунохода.
 
17 мая 1967 г. стартовала РН с ЛКА (Е-6СЛ № 111). Модифицированный лунный спутник предназначался для точных измерений гравитационного поля, проверки навигационных операций на околоземной орбите и испытаний систем связи для планировавшихся пилотируемых полётов к Луне советских космонавтов. Однако он (из-за преждевременного отключения разгонного блока) остался на околоземной орбите и был объявлен как «Космос-159».
 
7 февраля 1968 г. состоялся аварийный старт РН с ЛКА (Е-СЛ № 112), который должен был стать очередным ИСЛ.
 
10 апреля 1968 г. в 13 ч 09 мин с космодрома Байконур стартовала «Луна-14» (Е-6СЛ № 113), – которая 10 апреля 1968 г. была выведена на окололунную орбиту и стала четвёртым советским ИСЛ.
 
Длительные наблюдения за изменением параметров этого лунного спутника позволили уточнить соотношение масс Земли и Луны, новые данные о гравитационном поле Луны и её форме. Кроме того, проводились измерения потоков заряженных частиц, идущих от Солнца («солнечный ветер») и космических лучей, исследования условий прохождения и стабильности радиосигналов «Земля–борт» и обратно при нахождении ЛКА в различных точках орбиты и при заходах за лунный диск. Также проводились сеансы по юстировке наземных радиотехнических средств КИКа. Были продолжены проверки работы привода с зубчатыми зацеплениями, изготовленными из различных материалов с разными покрытиями и смазками, с целью проектирования электродвигателей мотор-колёс лунохода и бура для забора лунного грунта.
 
Баллистики считали, что после выполнения программы полёта «Луны-14» знаний о гравитационном потенциале Луны было достаточно для проведения манёвров новых ЛКА на окололунной орбите, схода с неё и мягкой посадки. «Луна-14» завершила программу исследования Луны и окололунного пространства с помощью «лунников» второго поколения, выводимых РН «Молния».
 
Основные данные выполнения Программы «Е» в 1963–1968 гг. (ИСЛ «Луна-10», «Луна-11», «Луна-12», «Луна-14») представлены в таблице. В этот период был проведён комплекс научных исследований, позволивших получить данные, необходимые для оценки особенностей гравитационного поля Луны, её внутреннего строения, типа пород, составляющих её поверхность, радиационной и метеоритной обстановки в окололунном пространстве, переданы фотографии лунной поверхности различного масштаба. Однако принимаемая по радиотелеметрическим и телевизионным каналам информация с этих ИСЛ всё же не давала возможность получать достоверно многие важные физические и микроструктурные характеристики лунного покрова.
 
Основные данные выполнения программы «Е» в 1963-1968 гг. (проект Е-6СЛ).
Все КА выводились на орбиту ракетой-носителем типа 8К78 («Молния»).
Старт РН
ЛКА
Цель полёта
Особенности полёта
01.03.1966
Е-6СЛ № 204
«Космос-111»
Выход на орбиту ИСЛ
КА остался на орбите ИСЗ и 16.03.1966 г. сошёл с неё
31.03.1966
Е-6СЛ № 206
«Луна-10»
То же
03.04.1966 г. в 18.44 КА стал первым ИСЛ и активно существовал 56 суток (до 30.05.1966)
24.08.1966
Е-6ЛФ№101
«Луна-11»
Крупномасштабное фотографирование поверхности Луны с орбиты ИСЛ
27.08.1966 г. КА вышел на орбиту ИСЛ, но крупномасштабное фотографирование лунной поверхности полностью выполнено не было. Активно существовал 38 суток и 02.10.1966г., сделав 277 витков вокруг Луны, прекратил своё существование
22.10.1966
Е-6ЛФ № 102
«Луна-12»
То же
25.10.1966 г. КА вышел на орбиту ИСЛ и выполнил фотографирование лунной поверхности полностью. Активно существовал 85 суток (до 19.01.1967 г.). Был испытан привод для колёс лунохода
17.05.1967
Е-6СЛ № 111
«Космос-159»
Выход на орбиту ИСЛ
КА остался на орбите ИСЗ
07.02.1968
Е-6СЛ № 112
То же
КА на околоземную орбиту не вышел в результате аварии
на РН
07.04.1968
Е-6СЛ № 113
«Луна-14»
То же
10.04.1968 г. КА вышел на орбиту ИСЛ. Начато исследование Луны с орбиты ИСЛ. Продолжена отработка ходовой части лунохода
 
Следует заметить, что в связи с расширением программы исследования и освоения космического пространства и, в частности, под первую лунную программу СССР, 25 ноября 1966 г. было принято постановление ЦК КПСС и СМ СССР № 900-290 «Об увеличении количества судов плавучего радиотелеметрического комплекса МО СССР». В марте–июне 1967 г. на судостроительных заводах Ленинграда в рекордно короткие сроки были построены и приняты в эксплуатацию плавучий командно-измерительный пункт «Космонавт Владимир Комаров» и радиотелеметрические корабли «Боровичи», «Невель», «Кегостров» и «Моржовец». Их включили в состав научных с правом носить вымпел научно-экспедиционного флота Академии наук СССР. Экипажи этих судов состояли из гражданских моряков Минморфлота СССР, а экспедиции формировались из числа научных сотрудников и инженеров-испытателей КИКа. Все эти суда Морского КИКа в дальнейшем участвовали в телеуправлении ЛКА.
 
Ни один ЛКА к тому времени не был возвращён на Землю и не доставил непосредственно в руки учёных результаты исследований. А сделано было немало: определено воздействие лучей высоких энергий на материалы, аппаратуру, приборы и оборудование ЛКА; изучены поверхность и состав химических элементов и минералов; проанализированы снимки поверхности Луны, полученные, правда, с помехами и искажениями, внесёнными телеметрической и телевизионной системами.
 
Тщательное и эффективное изучение и оценка могли быть проведены только при возвращении всех материалов исследований на Землю. Для этого требовалось дальнейшее развитие отечественной ракетной и космической техники для решения задачи возвращения КА на Землю с учётом её атмосферы после его полёта к другому небесному телу, т. к. при этом скорость подлёта превышала вторую космическую.
 
Перелёт с Луны на Землю стал основополагающим во всём комплексе проблем, которым пришлось заниматься при разработке ЛКА третьего поколения.