При полете спутника по окололунной орбите удалось провести целый комплекс научных исследований. Например, было выяснено, что на орбите станции плотность метеоров выше, чем в межпланетном пространстве. Были получены новые данные о взаимодействии Луны с магнитосферой Земли и тому подобное.
Искусственный спутник выполнял научную программу с 3 апреля по 30 мая, совершив к концу активного существования 450 витков. Приоритет советских ученых по созданию первого искусственного спутника Луны также был зафиксирован дипломом FAI.
Для закрепления подавляющего преимущества над заокеанскими конкурентами решено было запустить еще один лунный спутник новой модификации — "Е-6ЛФ" с заводским № 101. Помимо научных данных общего характера, советские ученые собирались получить качественные снимки Луны с постоянной селеноцентрической орбиты. Основными приборами лунной лаборатории стали радиоастрономическая аппаратура, радар-высотомер и радиокомплекс РК-Д, в состав которого входили две фототелевизионные установки серии ФТУ-Б.
Аппарат "Е-6ЛФ" весом 1640 кг, получивший наименование "Луна-11", был запущен в космос ракетой "Молния" 24 августа 1966 года. Через четыре дня он вышел на селеноцентрическую орбиту с периселением 163,5 км и апоселением 1193,6 км. Из-за того, что тормозная двигательная установка включилась на пять минут раньше, параметры орбиты отличались от расчетных, а сам аппарат плохо поддавался управлению. В итоге вместо Луны фототелевизионные камеры засняли пустой космос. Советская пресса по своей традиции утверждала, что все задачи полета были выполнены в полном объеме.
На самом деле их выполнила станция "Е-6ЛФ" № 102, отправившаяся в космос 22 октября 1966 года под названием "Луна-12". 25 октября она вышла на селеноцентрическую орбиту с периселением в 100 км и апоселением 1740 км. Одной из главных задач "Луны-12" являлось получение и передача на Землю фотоснимков отдельных участков лунной поверхности с высот от 100 до 340 км. Через два часа после торможения были включены фототелевизионные установки, которые проработали 64 минуты. После этого станция была переориентирована для сбора другой научной информации.
В официальном сообщении о достижениях нового лунного спутника было впервые объявлено, что изучение Луны автоматическими станциями нацелено на подготовку первой лунной экспедиции — до этого сам факт такой подготовки отрицался на всех уровнях. Но, раскрыв одну тайну, Советский Союз тут же создал другую: большая часть сорока двух снимков лунной поверхности, полученных "Луной-12", никогда не была опубликована. Собственно, знатоки могут назвать только два из них — охватывающие область вблизи кратера Аристарх и часть Моря Дождей. При этом опубликованные снимки были столь низкого качества, что вызывали у западных экспертов сомнения в их подлинности.
Под завершение лунного года с помощью ракеты "Молния" была запущена еще одна станция, рассчитанная на мягкое прилунение, — "Е-6М" с заводским № 205. Она стартовала 21 декабря 1966 года, а 24 декабря уже под названием "Луна-13" совершила посадку в Океане Бурь, в районе точки с координатами 18°52′ с. ш. 62°04′ з. д., на расстоянии около 400 км от места прилунения "Луны-9".
По конструкции "Луна-13" несколько отличалась от своей предшественницы. На основном аппарате были установлены усовершенствованные радиовысотомер больших высот и прибор управления. На лунном аппарате были установлены две выносные штанги, позволившие проводить научные эксперименты по определению механических свойств и плотности наружного слоя лунного грунта на удалении до 1,5 м.
После прилунения и раскрытия лепестковых антенн и механизма выноса научных приборов был начат фототелевизионный сеанс связи. Всего за трое суток было проведено восемь таких сеансов. Панорамы лунной поверхности, переданные на Землю с единственной работоспособной телекамеры, были сняты при разной высоте Солнца (6,19 и 32 градуса), на панорамах хорошо просматривались отдельные детали.
С помощью выносных приборов были проведены исследования механических свойств поверхностного слоя грунта, которые показали, что плотность его в месте посадки составила 0,8 г/см3, что значительно меньше плотности земных пород и средней плотности Луны. Кроме того, была замерена эффективная температура грунта, которая, как и ожидалось, постепенно возрастала по мере увеличения высоты Солнца над лунным горизонтом. 28 декабря батареи "Луны-13" окончательно разрядились и она замолчала.
Рядом с "Луной-13" практически не было больших заметных камней. Вообще, как оказалось, этому аппарату повезло — он сел на самую ровную из всех изученных людьми лунных площадок. Поскольку Океан Бурь был выбран советскими учеными в качестве места высадки первой экспедиции, то было решено, что посадок аппаратов "Луна-9" и "Луна-13" достаточно для подтверждения пригодности этого района в качестве основного для прилунения.
АМЕРИКАНСКИЕ РОБОТЫ НА ЛУНЕ
Президент Джон Ф. Кеннеди поставил перед США вполне конкретную задачу: до конца 1960-х годов высадить американского гражданина на Луну и вернуть его обратно. Однако, прежде чем готовить к отправке в космический полет живого человека, требовалось добиться бесперебойной работы исследовательских аппаратов на окололунной орбите и на поверхности Луны, чего пока не получалось.
В январе 1960 года Лаборатория реактивного движения представила описание программы лунных исследований "Ranger". Было предложено два типа космических аппаратов: "Block I" и "Block II".
Аппараты "Block I" готовились для демонстрационных миссий. Поднятые на очень высокую орбиту, они должны были опробовать в натурных условиях космического полета инновационные технологии, внедряемые фактически впервые. Главными новшествами были оптическая система ориентации, система стабилизации по трем осям и дополнительные двигатели коррекции, способные исправить любую ошибку выведения. Аппараты "Block II" должны были отправиться непосредственно к Луне и сбросить на ее поверхность посадочный модуль (англ.: Lander).
Подготовка к первому запуску не обошлась без казусов. 30 июля 1961 года из-за сбоя в работе электростанции значительная часть космодрома на мысе Канаверал оказалась обесточена. Лишился электропитания и аппарат "Ranger I", находившийся в собранном виде под головным обтекателем ракеты "Atlas-Agena В". Вероятно, автоматизированная система управления "вообразила", что аппарат вышел в открытый космос, и раскрыла панели солнечных батарей. Пришлось снимать головной обтекатель, демонтировать блок, чинить его и устанавливать обратно.
Запуск аппарата "Ranger I" весом 306 кг состоялся 23 августа 1961 года. Старт новой ракеты имел свои особенности. Вторая ступень ракеты-носителя, собственно "Agena", должна была запускаться дважды: при выводе аппарата на околоземную орбиту и при разгоне его до второй космической скорости. Но как раз повторно включить двигатель ступени "Agena" не удалось, и аппарат вышел на нерасчетную орбиту с высотой апогея 446 км. 30 августа 1961 года "Ranger I" вошел в плотные слои атмосферы и сгорел.
Было проведено расследование и внесены доработки в программу запуска. Старт ракеты с "Ranger II" был произведен 18 ноября 1961 года. И опять полет ракеты до момента повторного включения двигателя второй ступени проходил не по программе. И опять повторно включить его не удалось. Через два дня разрушился в плотных слоях атмосферы.
