Мы почти полвека не летали на Луну. Предыдущий полет "Луны-24" состоялся аж в августе 1976 года. Тогда станция доставила на Землю колонку лунного грунта длиной около 160 сантиметров и весом 170 граммов. Но сегодня у нас совершенно новые задачи. Впервые в истории Россия должна совершить мягкую посадку на Южном полюсе Луны. Этого никто и никогда еще не делал. Раньше прилунялись только в приэкваториальной зоне.
Главная задача - исследование грунта и экзосферы Луны в окрестностях именно Южного полюса. В первую очередь, поиск следов органических соединений, воды.
Как станция будет лететь к Луне? Вот что рассказали специалисты Научно-производственного объединения имени С.А. Лавочкина (входит в Госкорпорацию "Роскосмос").
Первый этап - выведение на траекторию перелета к Луне. Так, через девять минут после старта ракета доставит разгонный блок "Фрегат" с аппаратом на суборбитальную траекторию.
Первым включением маршевой двигательной установки "Фрегат" переводится на близкую к круговой орбиту высотой около 200 км, на которой он проводит примерно половину витка вокруг Земли. Вторым включением разгонный блок отправит станцию на траекторию перелета к Луне.
Длительность выведения "Луны-25" от старта ракеты-носителя до отделения автоматической станции составит 1 час 20 минут.
"Фрегат" после отделения "Луны-25" уводится на высокоэллиптическую орбиту, которая не попадает в Луну и избегает пересечения с орбитой станции при ее последующих маневрах.
Второй этап - перелет "Луны-25" к Луне. На станции включают, проверяют и настраивают все системы. Для обеспечения восполнения запасов электроэнергии "Луна-25" строит постоянную солнечную ориентацию, при которой разворачивается к Солнцу максимальной площадью панелей солнечных батарей.
По расчетам, до первой коррекции траектории "Луны-25" пройдет около полутора суток после старта. За день до выхода на орбиту вокруг Луны станция выполнит вторую коррекцию.
В последние сутки перелета уточняются параметры орбиты "Луны-25" и рассчитывается маневр торможения, который необходим для перехода станции на орбиту Селены.
Третий этап начинается с торможения "Луны-25" при помощи двигательной установки. Это полет вокруг Луны по круговой околополярной орбите высотой 100 км, который длится три дня. При этом плоскость орбиты станции получается примерно перпендикулярной направлению с Луны на Солнце.
Полет на низкой окололунной орбите характеризуется быстрой эволюцией ее формы из-за сложного гравитационного поля Луны. Поэтому задача группы управления - обеспечить заданный характер этой эволюции для формирования правильных параметров посадочной орбиты. Так как торможение у Луны - большой маневр, соответственно, качество его исполнения сильно влияет на получающуюся орбиту искусственного спутника Луны.
В связи с этим на окололунной орбите предусмотрены две коррекции траектории для перехода "Луны-25" на эллиптическую посадочную орбиту. Первая обеспечивает требуемую высоту апоселения (наиболее отдаленная от Луны точка орбиты), вторая - формирует заданную высоту периселения (ближайшая к Луне точка орбиты), который должен находиться над точкой посадки. Во время посадки необходимо, чтобы район прилунения был освещен Солнцем. Это позволит исключить теневые интервалы, что существенно улучшит энергобаланс станции.
Четвертый этап - полет вокруг Луны по эллиптической посадочной орбите с минимальной высотой 18 км и максимальной 100 км. Здесь проводятся измерения параметров движения "Луны-25" для уточнения получившейся орбиты. Также выполняется расчет и ввод полетного задания на программу торможения и осуществления мягкой посадки на лунную поверхность.
Последний и самый важный этап полета - посадка станции в районе Южного полюса Луны. "Луна-25" осуществляет два торможения для схода с орбиты искусственного спутника Луны. Затем следуют вертикализация и свободное падение станции до высоты приблизительно 800 - 1200 м с получением информации от доплеровского измерителя скорости и дальности. После этого идет прецизионное торможение с помощью двигательной установки, работающей сперва в режиме большой тяги, потом - малой. Наконец, "Луна-25" спускается с постоянной скоростью до касания поверхности.
Посадка запланирована на период с 21 по 24 августа. После прилунения и наведения направленной антенны станции на Землю начинается научная работа "Луны-25". Как ожидается, она продлится в течение года.