Космические аппараты -
лунники серии Е-2 и Е-3
Этап лунной программы Е-2 предусматривал облет Луны и передачу на Землю снимков её обратной, невидимой земному наблюдателю стороны. В первоначальном плане С.П.Королёва, предложенном им еще в конце 1957 года, ориентировочной датой старта такой станции, получившей индекс Е-2, назывался октябрь 1958 года.
 
В том же 1957 году Ленинградскому НИИ-380, позднее получившему название "Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения" - ВНИИТ, был выдан заказ на изготовление телевизионной аппаратуры, которая должна была передавать на Землю снимки лунной поверхности. Уже к июлю выяснилось, что обычные телевизионные системы для этой цели не годятся из-за слишком большой ширины канала. Позднее возникло предложение использовать систему малокадрового телевидения, разработка которой также велась в НИИ-380. К осени 1958 года фототелевизионное устройство (ФТУ) «Енисей» было создано, однако из-за неготовности ракеты-носителя и самой станции программа лунных исследований была пересмотрена.
 
В начале 1959 года по результатам проведенных в Отделении прикладной математики МИАНа под руководством академика М.В.Келдыша исследований появилось предложение о проведении двух последовательных облетов Луны с фотографированием её обратной стороны: осеннем - в октябре-ноябре - и весеннем - в апреле. Оба варианта облета приняты С.П.Королевым к реализации, при этом осенние пуски были запланированы на 4 - 6 октября 1959 года, весенние - на 15 - 17 апреля 1960 года.
 
Станция, старт который был запланирован на октябрь, получила индекс Е-2А. Вторая станция, которой предстояло стартовать в апреле, получила индекс Е-2Ф, замененный затем на Е-3, закрепленный ранее за отмененной программой взрыва на Луне ядерного заряда. Чем конкретно различались станции Е-2А и Е-3 - не совсем ясно. На станции Е-2А было установлено ФТУ «Енисей-1» с двухобъективным фотоаппаратом АФА-Е1 с фокусным расстоянием 200 и 500 мм. А на станции Е-3, по некоторым сведениям, было установлено ФТУ «Енисей-2», в составе которого был фотоаппарат с одним объективом с фокусным расстоянием 750 мм, что должно было обеспечить получение снимков с большим разрешением. По другим сведениям, отличия состояли лишь в фототелевизионной системе передачи данных на Землю. Еще по одной версии, различия заключались в работе системе ориентации, так как станция Е-2А фотографировала Луну после пролета в вертикальных солнечных лучах (при этом станция находилась на оси Солнце - Луна), а станция Е-3 должна была снимать Луну при подлёте, при косом солнечном освещении Луны. Различий во внешнем виде и компоновке станций, судя по всему, не было.
 
Корпус приборного контейнера станции был выполнен из алюминиевого сплава в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера длиной 130 см и диаметром 95 см со сферическими днищами. Максимальный диаметр по солнечным батареям - 120 см. На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри корпуса размещались аппаратура радиокомплекса, автоматики, научное обордование, ФТУ «Енисей» и буферные батареи электропитания. Система ориентации станции включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счётно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая советская система активной ориентации космического аппарата. Все станции запускались с помощью трехступенчатой РН «Восток-Л» 8К72. На трассу полёта к Луне станция выводилась вместе с 3-й ступенью РН (блок Е) массой 1511 кг, при этом вес самой станции составлял 278,5 кг, а вес научно-измерительной аппаратуры в блоке «Е» составлял 156,5 кг.
 
Съемка Луны велась на 35-мм пленку двухобъективным фотоаппаратом АФА-Е1 с фокусным расстоянием 200 и 500 мм, разработанном на Красногорском механическом заводе. По окончании съемки пленка поступала в устройство автоматической обработки, где проводилось ее проявка, фиксирование, сушка, перемотка в специальную кассету и подготовка к передаче изображения. Для преобразования негативного изображения, полученного на пленке, в электрические сигналы использовались электронно-лучевые трубки и фотоэлектронный умножитель.
 
Станция Е-2А № 1 была отправлена на полигон в августе 1959 года, однако еще в течение месяца проходила отработка всех систем станции и устранение различных замечаний. Лишь 25 сентября разработчики заявили о готовности станции к полёту.
 
Запуск станции Е-2А № 1 состоялся 4 октября 1959 года. Траектория полёта включала так называемый пертурбационный маневр - изменение орбиты станции с использованием гравитации Луны. В результате этого воздействия станция перешла на орбиту с параметрами: перигей - около 47 000 км, апогей - около 480 000 км, наклонение орбиты - 75 град.; период обращения - 15,5 суток. К Земле станция возвращалась со стороны Северного полушария, где на горе Кошка районе Симеиза в Крыму была расположена приемная станция.
 
6 октября в 14 ч 16 мин станция прошла на минимальном расстоянии от поверхности, которое составило 6 200 км, и начала удаляться от Луны. Утром 7 октября начала работать система ориентации, которая расположила станцию точно в заданном положении относительно Луны и Солнца. 7 октября в 3 ч 30 мин было включено ФТУ, и началась съемка с автоматическим изменением экспозиции. Съемка обратной стороны велась в течение 40 мин, за которые было сделано 29 фотографий, покрывающих около 70% площади обратной стороны и часть видимой, для точной привязки при картографировании невидимой части Луны. Фотографирование началось на расстоянии около 65 567 км от Луны и закончилось на расстоянии около 68 785 км. После экспонирования всех кадров система ориентации была отключена. Вскоре после обработки снимков началась их передача на Землю в ежесуточных сеансах связи.
 
11 октября станция прошла апогей и начала возвращаться к Земле. 18 октября на расстоянии около 47 тыс.км был пройден перигеей. Двигаясь по эллиптической орбите, 22 октября станция вновь пересекла орбиту Луны и, не меняя траектории, так как самой Луны уже рядом не было, 3 - 4 ноября должна была вновь пройти мимо Земли. Были запланированны дополнительные сеансы связи для передачи снимков, однако 22 октября связь со станцией по неизвестной причине была потеряна. За состоявшиеся сеансы связи на Земле удалось принять лишь 17 фотографий. Через шесть месяцев, в конце апреля 1960 года, станция должна было войти в плотные слои атмосферы и прекратить существование, однако по некоторым данным она оставалась на орбите до 1962 года.
 
Основной задачей станции Е-2Ф, к моменту старта получившей индекс Е-3, было фотографирование боковой части Луны с подлётной траектории при косых лучах Солнца, выявляющих рельеф поверхности. При этом прием информации со станции планировалось вести на приемные антенны большой площади с низким уровнем шумов, монтаж которых завершался в Центре дальней космической связи в городе Евпатория. Это должно было позволить в 10 раз увеличить мощность сигнала на входе в наземные приемники, и, соответственно, получить изображение лучшего качества. Несмотря на то, что принятым Постановлением предусматривался запуск лишь одной станции, для подстраховки от возможных неудач в конце 1959 года в ОКБ-1 начали изготовление сразу двух станций, которые в начале марта 1960 года уже прибыли на космодром.
 
Станция Е-3 №1 была запущена 15 апреля 1960 года. Первые две ступени отработали нормально, а двигатель третьей ступени (блок Е) выключился на три секунды раньше расчетного времени. При разборе ситуации выяснилось, что бак третьей ступени бак недозаправлен керосином. Недобор конечной скорости станции по этой причине составил около 130 м/с. Третья ступень со станцией поднялась до высоты около 200 км и упала на Землю.
 
Станция Е-3 №2 была запущена 19 апреля 1960 года. Сразу после старта один из блоков первой ступени развил только 75% мощности, в результате чего он оторвался центрального блока. Это привело к рассыпанию всего пакета. Ракета упала рядом с монтажно-испытательным корпусом.
 
Несмотря на то, что из трех запущенных аппаратов лишь одному удалось выполнить полётное задание и передать на Землю снимки, оказавшиеся, к тому же не очень четкими, программу в целом следует признать весьма удачной. Впервые были получены фотографии невидимой с Земли стороны Луны, по которым была составлена первая карта обратной стороны с присвоением таких наименований как Море Москвы (Mare Moscoviense) с Заливом Астронавтов, кратеры Циолковского, Жюль Верна, Джордано Бруно. Кроме этого основного достижения впервые было произведено измерение скорости солнечного ветра и определение его состава, было установлено, что газовая оболочка Земли простирается на расстояние около 20 000 км от Земли, а область радиационных поясов на 80 000 тыс.км.
 
 
Наименование КА
Дата и время
старта
Примечания
1
Е-2А №1 «Луна-3»
1959.10.04   02:23:39
Получены первые снимки обратной стороны Луны
2
Е-3 №1
1960.04.15   15:06:42
Авария на 104-й секунде работы первой ступени РН
3
Е-3 №2
1960.04.19   16:07:43
Авария на 245-й секунде полёта на этапе работы 2-й ступени.
 
       Солнечные батареи на поверхности корпуса                       Микросопла и датчики системы ориентации
 
 
Контейнер Е-2 был заполнен азотом при давления 1,5 атм. Вентилятор перегонял газ, перемещая тепло от оборудования до наружной оболочки контейнера. Кроме того, на внешней стороне станции имеются управляемые ставни. Открывая или закрывая их, можно изменить интенсивность охлаждения или нагрева наружной оболочки контейнера. Система была разработана, чтобы поддерживать внутреннюю температуру 20 - 25 град. C.
 
Аккумуляторная батарея была серебряно-цинковой, емкостью 6 ампер-часов, напряжение 26 вольт. Потребление мощности 3-х осевой системы ориентации, например, составляло 60 Вт в процессе её функционирования. Из-за большой продолжительности полета,  применена схема подзарядки аккумулятора от солнечных батарей, впервые установленных на КА.
 
Многие эксперименты из проекта E1 были включены в проект Е2А, за исключением магнитометра. Контейнер содержит сцинтилляционный счетчик, 3 газоразрядных счетчика,  4 ионные ловушки. Четыре счетчика микрометеоритов были меньше, чем на аппарате E1 - общей площадью 0,1 кв.м. Был установлен масс-спектрометр (вероятно, предназначенный для проверки следов разреженный атмосферы Луны) на внешней стороне КА, но, похоже, он был неисправен, поскольку не опубликованны результаты его измерений.
 
 
Работа систкмы ориентации аппарата Е-2.
Чертеж ОКБ-1
 
Фототелевизионное оборудование контейнера Е-2А и результат его работы.
 
Наконец-то человечество взглянуло на лунный "затылок"...
 
Макет "Луны-3" в мемориальном космическом музее.
 
 
 
"Первые фотографии
обратной стороны
Луны".
 
Издательство
АН СССР.
 
Москва, 1959 г.
 
 
Читайте также:
 
 
Источники: www.energia.ru, www.astronaut.ru, www.epizodsspace.testpilot.ru, www.mentallandscape.com, www.rgantd.ru
 
 
Иллюминатор для фотоаппаратуры
с двумя распахнутыми створками - крышками
 
<<<    Макет Е-2 в музее космонавтики в Калуге.
 
 
 
 
 
 
Иллюстрация журнала "Техника - молодежи"
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
01.05.1969.
 
Макет автоматической межпланетной станции «Луна-3», запущенной 4 октября 1959 года и впервые передавшей на Землю изображение обратной стороны Луны - экспонат Государственного музея истории космонавтики им. К.Э. Циолковского в Калуге.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Наталия Сергеевна Королева, дочь Сергея Королева, главного конструктора советской космической программы, рассказала The Art Newspaper о космической гонке и некоторых интересных экспонатах, отобранных на лондонскую выставку «Космонавты. Рождение космической эры».
 
- Вы любезно согласились предоставить на выставку часть экспонатов из своей коллекции. Не могли бы вы рассказать о некоторых из них?
 
- Одним из них является бутылка шампанского. Дело в том, что после запуска первого искусственного спутника Земли французский винодел Анри Мэр заключил с нашим консулом пари, что спутники будут летать, но никому никогда не удастся заглянуть на обратную сторону Луны. И когда фотография, сделанная «Луной-3» 4 октября 1959 года появилась в газетах всего мира, винодел признал себя побежденным и прислал тысячу бутылок шампанского на адрес Российской академии наук.
 
Текст и фото:
The Art Newspaper Russia.
После   получения   первых   снимков   обратной   стороны  Луны. 
Слева  направо: Н.С. Лидоренко, И.И. Пиковский, М.В. Келдыш,  А.В.  Белоусов, С.П. Королев, Е.Я. Богуславский, М.С. Рязанский.  Крым,  Симеиз, гора  Кошка,  октябрь  1959  г. 
 
"Новая версия" известной фотографии. Если первое фото сделано, скорее всего "с колена"
(чтобы захватить в кадр антенну?), то второе, видимо, было сделано обычным порядком,
с высоты  человеческого роста - поэтому фон получился другой.
Слева направо, стоят:  Алексей Михайлович Тюканов (ВНИИТ),
Владимир Сергеевич Кузнецов (НИИ-885),
п-к ?, Евгений Андреевич Рымарчук  (ВНИИТ)?, ?,
Сергей Михайлович Владимирский (замПред Госкомитета по радиоэлектронике, 1-й зам. Министра радиотехпрома), ?,
Николай Степанович Лидоренко (ВНИИ источников тока), Мстислав Всеволодович Келдыш (АН СССР),
И.И. Пиковский (НИИ-885), Анатолий Владимирович Белоусов (НИИ-885),
Сергей Павлович Королев (ОКБ-1), Евгений Яковлевич Богуславский (НИИ-885),
Михаил Сергеевич Рязанский (НИИ-885), Рудольф Владимирович Бакитько (НИИ-885);
слева направо, сидят: Авраам Менделевич Трахтман (НИИ-885), Николай Лалаев (НИИ-885), Анатолий Беляев (НИИ-885),
?, Алексей Кострюков (НИИ-885).
 
 
 
 
 
 
 
В 1960 году (23 марта-3 апреля) состоялся визит Н.С. Хрущева во Францию. Когда Никита Сеогеевич подарил де Голлю копию  вымпела аппарата "Луна-2" и модель спутника "Луна-3", президент де Голль отшутился, что "...сам пока лететь туда не собирается".
 
 
 
Фото: www.gettyimages.com
 
 
Фототелеграфный аппарат "Волга", изготовленный на Калужском электромеханическом заводе. Такие аппараты позволяли распечатывать на специальной термобумаге изображения, снятые АМС. В том числе использовались для печати панорам аппаратов "Луна-9", "Луна-13", "Луноход", "Луноход-2", "Марс-2", "Марс-3", "Марс-4", "Марс-5".