Принципиально новым было первое в истории определение химического состава лунных пород по характеру гамма-излучения поверхностных слоев Луны. Полученные гамма-спектры позволили сделать заключение, что радиоактивность пород лунного грунта намного меньше, чем у гранитов, и не превышает радиоактивности базальтов.
Большой научный интерес представляли также систематические измерения в окололунном пространстве: напряженности магнитного поля, плотности микрометеоритов, интенсивности корпускулярного излучения.
Советские ученые, конструкторы и рабочие, принявшие участие в создании и запуске автоматической станции «Луна-9», совершившей мягкую посадку на поверхность Луны, и станции «Луна-10» – первого в мире искусственного спутника Луны, были награждены почетным дипломом Международной авиационной федерации (ФАИ)(рис. 13).
24 августа 1966 года в сторону Луны была запущена следующая станция серии «Луна», и 27 августа на окололунную орбиту вышел второй искусственный спутник – «Луна-11».
Станция «Луна-11» за период активного существования (38 суток) совершила 277 витков по окололунной орбите.
Приборы, установленные на ее борту, продолжали исследование Луны и окололунного пространства, начатые спутником «Луна-10». Но предыдущая программа была дополнена изучением длинноволнового космического радиоизлучения и исследованиями особенностей трения в вакууме.
За 137 сеансов радиосвязи со станцией была получена информация, подтвердившая и расширившая основные выводы, сделанные по результатам исследований на «Лу-не-10».
Перед третьим советским искусственным спутником Луны – «Луна-12», – запущенным в сторону Луны 22 октября 1966 года, помимо исследований, начатых двумя предыдущими спутниками Луны, была поставлена новая задача – крупномасштабное фотографирование участков лунной поверхности.
Спутник активно существовал 85 суток (до 19 января). За это время он совершил 602 витка вокруг Луны, было проведено 218 сеансов связи общей продолжительностью около 63 часов.
На фотографиях получены крупномасштабные изображения фрагментов лунной поверхности, хорошо просматриваются отдельные объекты размером от 5 метров.
В результате исследований гамма-излучений лунной поверхности, проведенных станциями «Луна-11» и «Луна-12», были получены новые сведения о радиоактивности лунных пород.
Успешно проведенные научные исследования уточнили и расширили ранее полученные сведения о Луне и окололунном пространстве.
Накануне дня космонавтики, 7 апреля 1968 года, была запущена и через трое с половиной суток выведена на орбиту искусственного спутника Луны автоматическая станция «Луна-14». Длительные наблюдения за изменением параметров этого лунного спутника позволили уточнить соотношение масс Земли и Луны, форму последней и ее гравитационное поле. Кроме того, проводились измерения потоков заряженных частиц, идущих от Солнца и космических лучей, а также исследования условий прохождения и стабильности радиосигналов, передаваемых с Земли на борт станции и в обратном направлении при различных положениях станции относительно Луны.
В целях дальнейшего уточнения глобальных параметров Луны и окололунного пространства 28 сентября 1971 года была запущена автоматическая научная станция сЛуна-19», выведенная на орбиту спутника Луны 3 октября 1971 года.
Систематические многомесячные наблюдения за эволюцией орбиты станции и получение панорамных изображений лунной поверхности дали обширный материал для уточнения гравитационного поля Луны, ее топографических и геолого-морфологических особенностей.
Непрерывная регистрация характеристик магнитного поля и космического излучения в окололунном пространстве (сопоставляемая с одновременно проводимыми измерениями станциями «Марс-2» и «Марс-3») дала ценную информацию о динамике интенсивности корпускулярных потоков космического излучения.
Во всех этих полетах автоматических станций научная информация поступала на Землю только по радиотелеметрическим и телевизионным каналам. Ни одна станция к тому времени не была возвращена на Землю и непосредственно не доставила результатов своих исследований в руки ученых.
Однако не всякая информация, получаемая научной аппаратурой, может быть проанализирована на борту станции, тем более, что возможности радиотелеметрических и телевизионных средств передачи информации не беспредельны; они ограничены скоростью передачи информации, точностью, объемом памяти, мощностью и т. д.