Станция стартовала с Земли 12 сентября 1970 года, 1 7 сентября (при подлете к Луне) она была переведена на круговую орбиту лунного спутника и после ряда маневров начала двигаться по эллиптической орбите с минимальной высотой над поверхностью Луны – 15 километров.
Формирование такой предпосадочной селеноцентрической орбиты позволило 20 сентября успешно совершить мягкую посадку станции лунной ночью в заданный район Моря Изобилия с высокой точностью.
Научная станция «Луна-16» явилась первым космическим аппаратом, который активно функционировал в условиях лунной ночи. По радиокомандам с Земли грун-тозаборный механизм заполнил лунным грунтом возвращаемый контейнер и загерметизировал его.
21 сентября состоялся старт с Луны космической ракеты с возвращаемым аппаратом, который 24 сентября успешно совершил мягкую посадку в заданном районе Советского Союза, доставив на Землю лунный грунт.
Полет станции «Луна-16» открыл широкие перспективы для непосредственного исследования различных районов Луны. Опыт, приобретенный при этом, может быть использован при исследовании и других небесных тел. Полет научной станции «Луна-16» показал, что многие сложные задачи изучения космоса могут решаться автоматическими аппаратами, которые значительно дешевле пилотируемых кораблей и не связаны с риском для людей.
Еще одним убедительным подтверждением этого явился полет станции «Луна-20», стартовавшей с Земли 14 февраля 1972 года. Станция доставила с Луны образцы грунта из труднодоступного горного района.
Новым триумфом советской космической техники явился запуск автоматической научной станции «Луна-17» с луноходом на борту, которая стартовала на Луну с Земли 10 ноября 1970 года.
Основные этапы полета этой станции, вплоть до посадки на лунную поверхность, проходили аналогично этапам перелета станции «Луна-16». 17 ноября автоматическая станция «Луна-17» совершила мягкую посадку на Луну южнее Залива Радуги Моря Дождей.
С посадочной ступени по специальным трапам на лунную поверхность съехал самоходный аппарат «Луноход-1» оснащенный комплексом разнообразного научного оборудования.
В течение лунного дня луноход совершал движение по лунной поверхности, проводя научные исследования.
Управление луноходом осуществлял экипаж по радиокомандам с Земли, информация о рельефе местности поступала от двух телекамер, дающих обзор площадки непосредственно перед луноходом, и четырех телефотометров, передающих панораму лунной поверхности.
В период лунной ночи луноход находился в стационарном положении; система терморегулирования поддерживала в нем температуру около 20° С; проводились контрольные телеметрические сеансы связи, наземные средства осуществляли локацию Луны с помощью лазерного отражателя (созданного французскими специалистами), установленного на луноходе.
2 сентября 1971 года с Земли стартовала научная автоматическая станция «Луна-18», которая была выведена на круговую орбиту спутника Луны и после ряда маневров на селеноцентрической орбите осуществила посадку на лунную поверхность.
При полете станции была выполнена отработка методов автоматической окололунной навигации и обеспечения посадки в заданный район Луны с орбиты ее спутника.
Получены новые экспериментальные данные о работе конструкции и бортовых систем станции, позволяющие продолжить совершенствование новых образцов космической техники.
И в заключение раздела «Летопись», посвященного советским автоматическим «лунникам», мы приведем отзывы зарубежных ученых о станциях «Луна-16», «Луна-17» и о космической программе СССР.
Б. Ловелл (Англия): «Задача, выполненная «Луной-'6», – это настоящая революция в деле освоения космоса. Вы доказали, что с помощью новейших автоматических систем можно, не ставя под угрозу человеческие жизни, проводить самые дерзновенные опыты».
Г. Каминский (ФРГ): «Особенность полета «Луны-16» заключается в использовании экономически в высшей степени рациональных, целесообразных и, – что не менее важно, – безопасных методов исследования соседних с Землей планет…»
Н. Армстронг (США): «Посадка «Луны-17» на лунную поверхность является очевидным свидетельством как достижений Советского Союза в области техники, так и его намерений в широких масштабах продолжать исследование космического пронстранства».
В США попытки исследования Луны и окололунного пространства с помощью небольших космических аппаратов «Пионер» начались еще в августе 1958 года. Всего было запущено шесть зондов типа «Пионер», но ни один из этих аппаратов не выполнил заданную программу; частично удачным был запуск аппарата «Пионер-4», который прошел от Луны на расстоянии около 60 000 километров (в два раза дальше, чем это было запланировано).
В дальнейшем для исследования Луны были использованы космические аппараты «Рейнджер», в своем первоначальном варианте предназначенные для достижения лунной поверхности.
Первые два аппарата были запущены с целью экспериментальной проверки бортовых реактивных двигателей коррекции. Три «Рейнджера» – с третьего по пятый, – предназначенные для жесткой посадки, потерпели неудачу.