Автоматическая станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на Луну в районе Океана Бурь на расстоянии около 400 километров от станции «Луна-9»; однако в отличие от последней станция «Луна-13» опустилась на равнину характерно «морского» типа.
Переданные станцией «Луна-13» круговые панорамные изображения лунной поверхности вокруг места прилунения показывают, что структура лунного грунта близка к структуре грунта в районе посадки автоматических станций «Луна-9» и «Сервейер-1» (расположенном вблизи кратера Флеметид).
В обследованном районе подтвердилось предположение об отсутствии сколько-нибудь существенного пылевого слоя, но были зафиксированы сильная микроизрытость поверхности, наличие многочисленных образований кра-терного типа и значительного количества камней. Так, например, на площади 14,8 квадратного метра в районе посадки станции «Луна-13» обнаружено 320 камней (размерами от 20 до 200 миллиметров).
Снимки лунной поверхности (рис. 49 и 50), полученные автоматическими станциями «Луна-9» и «Сервейер», с примерно одинаковой разрешающей способностью позволили сделать выводы о некоторых общих свойствах лунного рельефа, типичных образованиях мелких деталей и микроструктуре поверхностного слоя для морских районов. В частности, они показали, что рельеф лунной поверхности (за исключением отдельных горных районов) более плавный, чем представлялся нам ранее по данным телескопических наблюдений.
Интересной особенностью лунного рельефа является отмечаемое почти на всех изображениях, переданных с Луны, чрезмерное возвышение отдельных камней и некоторых элементов лунного грунта над поверхностью. Создается впечатление, что вокруг их основания более податливое вещество было убрано чьей-то аккуратной рукой. Как показывают расчеты, такой «рукой» могут являться микрометеориты, при ударе которых наблюдается отрицательный баланс массы. А именно, масса вещества, выбрасываемая с Луны (при взрыве метеорита от удара) с° скоростями, достаточными для преодоления лунного притяжения, превышает массу упавшего метеорита. Уносятся преимущественно наиболее мягкие породы; более твердые начинают обнажаться и выступать над поверхностью.
Обширный материал для понимания структуры лунного грунта и строения лунной поверхности дали также полеты на Луну пилотируемых кораблей «Аполлон» и автоматических научных станций «Луна-16» и «Луна-17». Были подтверждены мелкозернистый характер поверхностных лунных пород, некоторое увеличение их прочности и уменьшение пористости с углублением в грунт, изменение структуры в зависимости от рельефа. Так, например, экипаж корабля «Аполлон-11» отметил различную глубину погружения ног в поверхностный слой грунта: на горизонтальных площадках – в пределах 0,6 – 1,2 сантиметра; на краях кратеров 5 – 10 сантиметров; на склонах кратеров 15 – 18 сантиметров.
Колонка лунного грунта до глубины 35 сантиметров (по данным изучения образцов, доставленных на Землю станцией «Луна-16») представляет собой разнозернистый материал темного цвета. Структура грунта, тонкозернистая у поверхности, с глубиной, в нижней части колонки, становится крупнозернистой; средняя величина частиц размерами менее 1 миллиметра соответственно составляет 70 и 120 микрон. Ниже колонки в месте взятия образцов идет твердая горная порода.
Классификацию лунных пород, доставленных станцией «Луна-16», академик А. П. Виноградов предложил провести по следующим типам.
Базальтовые породы двух видов (определяемых условиями застывания базальтового расплава) – мелкозернистые и крупнокристаллические, составляющие четвертую часть всех крупнозернистых фракций.
Брекчии – сцементированные породы, образовавшиеся в результате уплотнения мелкораздробленного материала; многие брекчии намагничены; составляют до 40 процентов от общего числа частиц.
Спеки – спекшиеся частицы, образующие агрегаты сложной ветвистой структуры; их содержание в лунном грунте доходит до 20 процентов.
Стекла, остеклованные и ошлакованные частицы – пузыристое или гладкое остекловывание темных тонов (происходящее при очень быстром нагреве холодных ча. стиц); остекловано (полностью или частично) до половины лунных частиц.
Полевошпатные породы – белые поликристаллические зерна, содержащиеся в лунном грунте в незначительном количестве; застывшие капли различного цвета и формы, часто пустотелые (отмечено увеличение их содержания в мелких фракциях). Их образование происходит при температурах, превышающих температуру плавления горных пород и метеоритов.
Частицы металлического железа – изредка в виде отдельных осколков (очевидно, железных метеоритов) и мелких включений в брекчии и спеки.
Лунный грунт, доставленный на Землю станцией «Луна-20», в отличие от грунта в месте посадки станции «Луна-16» имеет более светлые и крупные частицы, в нем преобладают кристаллические породы с четкими гранями скола и сравнительно мало ошлакованных брекчий и сфероидов.