Полеты на Луну

1. Полеты на Луну

2.

Снаряд
из романа Жюль Верна
«Из пушки на Луну»

3.

Гипотетические обитатели Луны
Летучие селениты
(по Фламмариону)
Селениты (по Уэллсу)

4.

«Луна 2»
Автоматическая межпланетная станция, первая в
мире, достигшая поверхности Луны.
Старт 12.9.1959.
Ракета-носитель «Восток-Л»
Масса 390,2 кг
Приборы для измерения
потоков солнечного ветра,
космических частиц,
микрометеоритов.

5.

«Луна 2» достигла поверхности Луны
14.9.1959 в 22:02:24 в районе Моря Ясности.
Вымпелы, доставленные на поверхность Луны

6.

«Луна 3»
Старт 4.10.1959. Ракета-носитель «Восток-Л»
Облет Луны и первое фото обратной стороны (7.10.1959)
Масса 278,5 кг
Первая карта обратной
стороны Луны

7.

«Рейнджер-7» (28 – 31 VII 1964),
«Рейнджер-8» (17 – 20 II 1965),
«Рейнджер-9» (21 – 24 III 1965).
Попадания в Луну.

8.

На Землю переданы тысячи фото поверхности Луны
с расстояния от 21 км до 160 м.

9.

«Луна 9»
Старт 31.1.1966. Ракета-носитель «Молния»
Первая мягкая посадка на Луну в Океан Бурь.
3.2.1966 в 18:45
Масса 1583 кг
Спускаемый
аппарат: 99 кг

10.

«Луна 9» работала на Луне 3 суток.
Панорама поверхности Луны

11.

«Луна 10»
Старт 31.11.1966. Ракета-носитель «Молния-М»
Первый искусственный
спутник Луны
Период обращения:
2 ч. 58 мин. 15 сек.
Апоцентр 1017 км
Перицентр 350 км
Работала 56 суток.
Масса спутника 254 кг

12.

«Лунар Орбитер». 5 успешных миссий.
(Старты: 1 - 10.08.1966, 2 - 6.11.1966, 3 - 5.02.1967,
4 - 4.05.1967, 5 - 1.08.1967)
Искусственные спутники Луны
Фото высокого разрешения для выбора места посадки
кораблей «Аполлон».
Лунар Орбитер-1
Пик Ля Гир
в Море Дождей.
Высота 1 км,
основание 35 км

13.

«Сервейор» (Surveyor). 5 успешных миссий.
Мягкие посадки на поверхность Луны.
Задача: Исследование мест посадки кораблей «Аполлон».
Название
Старт
Посадка
Место
Surveyor-1
30.5.1966
2.6.1966
Океан Бурь
Surveyor-3
17.4.1967
20.4.1967
Океан Бурь
Surveyor-5
3.9.1967
3.9.19611
Море
Спокойствия
10.11.1967
Центральный
залив
10.1.1968
вблизи кратера
Тихо
Surveyor-6
Surveyor-7
7.11.1967
7.1.1968

14.

Surveyor-3
на поверхности Луны
Surveyor-1
на поверхности Земли

15.

«Зонд-5». (15.9.1968 – 21.9.1968).
Первый облет Луны с возвращением.
Космические путешественники черепахи
Мягкая посадка в
Индийском океане

16.

Программа «Аполлон» (Apollo)
Ракета-носитель Сатурн-5
Три ступени.
Высота 111 м
Масса 3000 тонн
1-я ступень:
керосиново-кислородный ЖРД
2-я и 3-я ступени:
водородно-кислородный ЖРД
С
п
р
а
в
а
Н-1

17.

Космический корабль «Аполлон»
Стартовая компоновка –
размещение над 3-й ступенью РН
Основной блок :
командный модуль и
служебный модуль
Лунный модуль:
посадочная и взлётная ступени
Астронавты находятся в командном модуле

18.

Перестройка корабля на земной орбите
1) 3-я ступень РН выводит корабль на земную орбиту.
2) Основной блок отделяется и разворачивается на 180°.
3) Основной блок стыкуется с лунным модулем, затем
лунный модуль отделяется от 3-й ступени.
4) Корабль стартует к Луне.

19.

Полет к Луне
Служебный модуль
снабжен маршевым
водороднокислородным
двигателем
Астронавты
находятся в
командном модуле

20.

Посадка на Луну
5) После выхода на лунную орбиту два астронавта
переходят в лунный модуль и он отделяется от основного
блока.
6) Лунный модуль сходит с лунной орбиты, основной блок
переходит на лунную орбиту ожидания.
7) Лунный модуль садится на Луну.

21.

Возвращение на Землю
8) Взлет с Луны взлетной ступени лунного модуля.
9) Стыковка взлетной ступени с основным блоком. После
перехода астронавтов в командный модуль взлетная
ступень отделяется.
Затем - полет от Луны до Земли на маршевом двигателе.
10) Приводнение командного модуля основного блока.
Служебный модуль сгорает в атмосфере

22.

Общая схема полета

23.

«Сатурн-5». Космический центр им.Дж.Кеннеди

24.

Аполлон-8.
21 – 27 декабря 1968 года. 10 витков вокруг Луны.
Фрэнк Борман, Джеймс Ловелл, Уильям Андерс.
Восход
Земли
над
Луной

25.

Экспедиция «Аполлон-11». 16 – 24 июля 1969 г.
Логотип
Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Эдвин Олдрин

26.

Полет.
Старт
Отстыковка
первой ступени
РН

27.

Земля удаляется

28.

Посадка 20 июля 1969 г. в Море Спокойствия.
Место посадки
Лунный модуль
«Eagle» на
поверхности Луны

29.

Восход Земли

30.

Первые люди на Луне: Нил Армстронг и Эдвин Олдрин
20 июля 1969 г., экспедиция «Аполлон-11»
Нил Армстронг
След Армстронга на Луне

31.

Эдвин Олдрин
выходит из
лунного модуля

32.

Эдвин Олдрин
на Луне

33.

Были установлены пассивный сейсмометр и уголковый
отражатель.
Собраны минералы
и взяты керны грунта
Сфотографированы
несколько панорам
Уголковый отражатель
для определения
расстояния Земля – Луна
Эдвин Олдрин у флага

34.

Пребывание на Луне 22 ч.
Выход на 2,5 ч. Удаление на 60 м.
Нил Армстронг, вернувшийся
в лунный модуль
Схема сна в лунном модуле

35.

Основной блок
«Columbia» над
поверхностью Луны
в режиме ожидания
Фото из лунного модуля.

36.

Начало возвращения
Луна удаляется
Взлет модуля с Луны

37.

Приводнение командного модуля в Тихом Океане
Доставка на Землю 22 кг лунного грунта.

38.

Встреча астронавтов на Бродвее

39.

Море
Спокойствия.
Указаны места
посадки лунных
модулей миссий
«Аполлон-11»,
«Аполлон-16»,
«Аполлон-17» и
аппарата
«Сервейор-5».

40.

Экспедиция «Аполлон-12». 14 – 24 ноября 1969 г.
Чарльз Конрад, Ричард Гордон, Алан Бин
Основной блок: 28838 кг. Лунный модуль 15235 кг

41.

Посадка в заданную точку Океана Бурь.
Лунный модуль опустился на расстоянии примерно
двухсот метров от аппарата «Сервейор-3».
Чарльз Конрад
у «Сервейора».
Вдали виден
лунный модуль.

42.

Было сделано два выхода из лунного модуля с отдыхом
между ними.
1-й выход (4 часа; 1,5 км), 2-й выход (4 часа; 1,8 км),
Установлен комплект научных приоров ALSEP,
включающий в себя:
сейсмометр, магнитометр, детектор ионов,
спектрометр солнечного ветра, уголковый
отражатель.
Проведен сбор геологических образцов в
окрестностях места посадки и в кратере “Sharp”.
Фото и киносъемка панорам местности

43.

Частичный
демонтаж
«Сервейора»
для исследования влияния вакуума и космических лучей
на конструкционные материалы
Всего 31,5 ч. на Луне, вне корабля 8 ч.,
удаление до 450 м

44.

Приводнение командного модуля
Доставка на Землю 34 кг лунного грунта.

45.

Экспедиция «Аполлон-14». 31 января – 9 февраля 1969 г.
Стюарт Рус, Алан Шепард, Эдгар Митчел.
Командный модуль (CSM-110), лунный модуль (LM-8).

46.

Посадка в Океан Бурь к северу от кратера Фра Мауро
«Большой Ал»
у флага

47.

Установка научного оборудования (телекамера, детектор
частиц, сейсмометр, зонтичная антенна, уголковый
отражатель, …).
Сбор образцов с разных видов рельефа.
Эд Митчел
ориентируется по карте

48.

Для перевозки грузов использовалась 2-колесная тележка
МЕТ
След
тележки
За 33,5 ч. на Луне два выхода (в сумме 9,5 ч.).

49.

Успешное возвращение на Землю
Доставка на Землю 43 кг лунного грунта.

50.

Экспедиция «Аполлон-15». 26 июля – 7 августа 1971 г.
Дэвид Скотт, Алфред Уорден, Джеймс Ирвин

51.

Грузоподъемность ракеты-носителя
увеличилась на 3 тонны.
Ресурс лунного модуля увеличен до
72 часов, полезная нагрузка
возросла на 287 кг.
Улучшена подвижность скафандров, ресурс
системы жизнеобеспечения увеличен до 9 ч.15м.

52.

Впервые использован ровер (электрокар).
Масса 210 кг. Грузоподъемность 490 кг.
Ресурс хода 70 км.

53.

Посадка в Лунных Апеннинах
Район посадки
«Аполлона-15».
Вид из кабины
лунного модуля.
Хорошо видна
Борозда Хэдли

54.

Джеймс Ирвин
салютует флагу.
Сзади лунный
модуль, справа ровер
На заднем плане – гора Хэдли-Дельта (высота 4 км)

55.

Установлен комплект ALSEP, содержащий:
1) пассивный сейсмометр;
2) магнитометр;
3) спектрометр
солнечного ветра;
4) детектор горячих
ионов;
5) измеритель тепловых
потоков в лунном
грунте;
6) измеритель
сверхмалого
атмосферного
давления;
7) детектор лунной пыли;

56.

Дэвид Скотт
на ровере.
Ровер прошел 27 км,
удаление до 5,7 км.
Фото- и киносъемка
панорам.
Бурение скважин для установки термодатчиков.
Установлен лазерный отражатель

57.

Сбор геологических образцов в
разных геологических
формациях:
на равнине,
в кратерах,
на обрывах
и т.д.

58.

Образец анортизита
(плагиоклаза)
возрастом 4,1 млрд.
лет, найденный
астронавтами
«Аполлона-15»
Было собрано и доставлено на Землю более ста образцов
лунного грунта общей массой 77 кг и возрастом от 1,3 до
4,1 млрд. лет

59.

Бурение грунта на
глубину до 2,7 м.
Колонка-керн
содержала 50
геологических
слоёв.
За 67 ч. пребывания на Луне было сделано три выхода
(в сумме 18,5 ч.).

60.

Возвращение с Луны
Модули перед стыковкой

61.

Командный модуль
опускается на
парашютах в воды
Тихого океана

62.

Командный модуль,
поднятый на борт
вертолётоносца
«Окинава»

63.

Экспедиция «Аполлон-16». 16 – 27 апреля 1972 г.
Томас Маттингли, Джон Янг, Чарльз Дьюк

64.

Посадка у кратера Декарт.
Установка
оборудования:
сейсмограф,
магнетометр,
телескопспектрограф,
детектор ионов,
УФ-телескоп,
термодатчики, …

65.

Лунный
кратер Дюк
Бурение на глубину до 3 м, взятие кернов.

66.

Сбор геологических
образцов.

67.

Большой
камень на
поверхности
Луны
За 71 ч. на Луне сделано три выхода (в сумме более 20 ч.).

68.

Пройдено на ровере 27 км, рекорд скорости 17 км/ч.

69.

Обратная сторона
Луны.
Снимок с
«Аполлона-16»
Доставлено на Землю 98 кг лунного грунта.

70.

Экспедиция «Аполлон-17». 7 – 19 декабря 1972 г.
Последние люди на Луне …
Слева – пилот лунного модуля геолог Харрисон Шмидт,
справа - пилот командного модуля Рональд Эванс, сидит
– командир Юджин Сернан

71.

Посадка у края Моря Ясности, в районе Тавр-Литтров,
в долине между горными массивами.
Ровер
Юджин Сернан у флага

72.

Научное оборудование:
гравиметр, радиозонд,
сейсмометры,
детекторы частиц,
термодатчики, …
Приборы на поверхности Луны

73.

Бурение скважин для термодатчиков.
Взятие кернов.
Сбор геологических образцов.
Геолог Харрисон Шмидт, собирающий образцы

74.

Пройдено на ровере 36 км (скорость до 18 км/ч),
удаление до 7 км.
Юджин Сернан
на ровере
За 75 ч. на Луне было сделано три выхода (в сумме 22 ч.).

75.

Приводнение командного модуля
Доставлено на Землю 113 кг лунного грунта.

76.

Места посадок лунных модулей экспедиций «Apollo»

77.

Луноход-1
Доставлен на Луну АМС «Луна-17» 17.11.1970
Предназначен для изучения химического состава и свойств
лунной поверхности, а также характеристик космического
излучения.
Масса 756 кг
Питание:
1) изотопный
источник,
2) солнечная
батарея

78.

Посадочный модуль АМС
«Луна-17»
Фото «Лунохода-1»
Оборудование
Две телекамеры, четыре панорамных телефотометра.
Рентгеновский флуоресцентный спектрометр.
Рентгеновский телескоп.
Одометр-пенетрометр.
Детектор гамма-излучения.
Лазерный отражатель.

79.

Следы
Лунохода-1
Луноход-1 проработал на Луне
11 месяцев, прошел путь 10,5 км.
Передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч
фотографий.
Измерены физико-механические свойства
поверхностного слоя грунта в 500 точках,
в 25 точках проведён анализ химического состава.

80.

Луноход-2
Доставлен на Луну АМС «Луна-21» 15.1.1973
Место
прилунения

81.

Посадочный модуль АМС «Луна-21»

82.

«Луноход-2» предназначен для изучения
механических свойств лунной поверхности,
фотосъёмки и телесъёмки Луны, проведения
экспериментов с наземным лазерным дальномером,
наблюдений за солнечным излучением.

83.

За четыре месяца «Луноход-2» прошёл 37 км, передал
86 панорам и 80000 кадров телесъёмки.
Прекратил работу 4 июня 1973 г. в результате аварии.

84.

Клементина (Clementine)
25 января – 5 мая 1994 г.
Запущена ракетой Титан-23
Взлет ракеты
Титан-23
Масса 424 кг

85.

Оборудование
Фотокамера высокого
разрешения
Камера ближнего ИК-диапазона
Камера дальнего ИК-диапазона
Камера УФ-диапазона
Лазерный дальномер
Радиопередатчик
Подготовка аппарата

86.

Фотографирование всей поверхности Луны (в т.ч.
полярных областей) в 11-и диапазонах ИК, УФ и
видимого диапазона (2 000 000 фотографий).
Северное полушарие
Южное полушарие

87.

Составлена глобальная карта элементного состава.
Обнаружены запасы водяного льда вблизи южного полюса
Обнаружено
железо и
титан в
бассейне
Эйткен.

88.

Лунар Проспектор (Lunar Prospector)
7 января 1998 г. – 31 июля 1999 г.
Выведен
на орбиту
спутника
Луны на
высотой
100 км.

89.

Оборудование
Электронный
рефлектометр.
Магнитометр.
Нейтронный спектрометр.
Гамма-спектрометр.
Альфа-спектрометр
На обратной стороне Луны были обнаружены локальные
магнитые поля до 40 нТл.
Составлены карты распределения титана, железа,
алюминия, калия, кальция, кремния, магния, кислорода,
урана, редкоземельных элементов и фосфора.

90.

Карта распределения водорода (следовательно, воды)

91.

Последний эксперимент Lunar Prospector:
управляемое падение в кратер на южном полюсе
Луны 31 июля 1999 г.

92.

СМАРТ-1 (SMART – Small Missions for
Advanced Research in Technology)
27 сентября 2003 г. – 3 сентября 2006 г.
Первая АМС Европейского
космического агентства
для исследования Луны
Масса 305 кг
Выведена на орбиту ракетой
«Ариан-5» с космодрома Куру
(Французская Гвиана).
К апрелю 2005 г. вышла на
круговую лунную орбиту.
Ракета «Ариан-5»

93.

Главная задача: испытание
электрореактивного
двигателя для будущих
полетов к Меркурию и Солнцу.
Аппаратура
ПЗС камера высокого
разрешения
ИК-спектрометр
Рентгеновский спектрометр
Составлена глобальная карта химического состава
лунной поверхности.

94.

Кагуя (かぐや)
Аппарат был запущен 14.09.2007
ракетой-носителем H-IIA с космодрома Танегасима
Масса 2914 кг
15 научных установок
Стереоскопическая телекамера
Оптический спектрометр
ИК-спектрометр
Рентгеновский спектрометр
УФ-телескоп
Магнитометр
Детектор заряженных частиц
Лазерный альтиметр
Звуковой радар и др.
Запуск ракеты H-IIA

95.

Вместе с АМС «Кагуя» к Луне стартовали
вспомогательные субспутники «Окина» и «Оюна».
«Окина» — субспутник-ретранслятор. Масса 53 кг
9.10.2007 г. отделился от АМС «Кагуя» ,
Эллиптическая орбита 100 км x 2400 км.
Субспутник «Оюна». Масса 53 кг.
Предназначен для высокоточных измерений
гравитационного поля Луны.
Отделился от материнского корабля 12.10. 2007 г.
Эллиптическая орбита 100 км x 800 км.

96.

Топографическая карта Луны с разрешением ~ 15 км.
Аппарат «Кагуя» прекратил существование 10 июня 2009 года

97.

Лунный орбитальный зонд
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
Запуск с помощью ракеты-носителя Атлас-5 19 июня 2009 г.
Масса LRO 1846 кг
Потребляемая
мощность 1850 Вт
Основное назначение LRO:
фотографирование участков
лунной поверхности с высоким
разрешением (до 0,5 м) для
поиска места строительства
обитаемой базы.
Запуск ракеты Атлас-5

98.

Научное оборудование LRO
CRaTER
детектор
космической и
солнечной
радиации.
DLRE детектор
теплового
излучения.
LAMP УФ-спектрометр
LEND нейтронный детектор
LOLA лазерный альтиметр
LROC оптическая камера высокого разрешения

99.

23 июня 2009 г. LRO вышел на лунную орбиту
Один из
результатов:
карта Луны с
разрешением
100 м на пиксел

100.

Фото «Лунохода-2».
Видны следы колес.

101.

Место высадки корабля
"Аполлон-11".
Видно оставленное
Армстронгом и Олдрином
научное оборудование:
LRRR – лазерный
отражатель,
Заметны цепочки следов астронавтов.
Желтой стрелкой указан путь Нила
Армстронга к кратеру Little West.
PSE – пассивный
сейсмометр,
ТВ-камера и
посадочная ступень
лунного модуля.

102.

Потрясающая фотографии LRO восход Солнца над кратером Тихо

103.

Китай
24 октября 2007 года искусственный спутник Луны Чанъе-1.
Масса 2400 кг.
Орбита высотой 200 км.
Задача: поиск места посадки будущей экспедиции.
Индия
22 октября 2008 года запущен зонд Чандраян-1.
Масса 500 кг.
Задача: фотографирование участков лунной поверхности с
разрешением 5 м

104.

В 2010 году китайский космический аппарат «Чанъэ-2»
выбрал место для посадки следующего аппарата.
Космический аппарат «Чанъэ-3» борту был запущен с
космодрома «Сичан» 1.12.2013.
Спускаемый аппарат 14.12.2013 сел на Луну на 400 км
восточнее кратера Залив Радуги в Море Дождей.

105.

Первый китайский луноход «Юйту» («Лунный заяц»)