Автоматическая лунная станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на поверхность Луны 24 декабря 1966 года в Океане Бурь в районе точки с координатами 18°52' с

Автоматическая лунная станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на поверхность Луны 24 декабря 1966 года в Океане Бурь в районе точки с координатами 18°52' с. ш. и 62° 03' з. д. на расстоянии ок. 400 км от места прилунения АЛС «Луна-9». По конструкции она несколько отлична от своей предшественницы.

Станция действовала в течение 4 дней до 28 декабря и передала на Землю три фото-панорамы лунной поверхности при высоте Солнца 6, 9 и 32 градуса. Кроме того, станция была оснащена грунтомером-пенетрометром, радиационным плотномером и динамографом, с помощью которых было проведено первое в истории инструментальное исследование плотности и прочности поверхностного слоя лунного грунта

Научная программа станции предусматривала получение телевизионного изображения лунного ландшафта вблизи станции и данных о физико-механических свойствах лунной поверхности в точке посадки, исследование радиационной обстановки у поверхности Луны. Для выполнения указанных выше задач АЛС «Луна-13» была оснащена телевизионным устройством и имела: измерительный штампгрунтомер, позволяющий определить свойства наружного слоя лунного вещества (в пределах нескольких сантиметров); динамограф, регистрирующий длительность и величину импульса динамической перегрузки, возникающей при посадке АЛС на поверхность Луны; радиационный плотномер для определения плотности лунного вещества; газоразрядный счетчик для регистрации космических лучей.

Грунтомер и плотномер располагались на поверхности Луны на расстоянии 1,5 м от АЛС. Радиационный плотномер состоял из источника гамма-излучения, трех блоков газоразрядных счетчиков гамма-квантов и экрана, защищающего счетчики от прямого попадания гамма-лучей источника. При контакте измерителя плотности с лунной поверхностью последняя облучалась гамма-квантами, идущими от источника, и рассеивала их во всех направлениях. Определенная часть квантов попадала на газоразрядные счетчики. Измеренная ими интенсивность потока рассеянных гамма-квантов позволяет определить плотность лунного вещества.

Лунные панорамы, переданные на Землю автоматической станцией «Луна-13», вновь подтвердили достаточную прочность пород лунной поверхности и отсутствие на Луне пылевого покрова. Структура грунта в месте посадки станции «Луна-13» подобна структуре грунта районов посадки станции «Луна-9» и американской станции «Сервейер-1», совершившей мягкую посадку летом 1966 г. в районе кратера Флемстид.

По предварительным данным радиационного плотномера, интенсивность потока гамма-квантов, рассеянных поверхностью Луны в точке посадки станции «Луна-13», соответствует плотности, не превышающей 1 г/см3, т. е. значительно меньшей, чем плотность земных грунтов и средняя плотность Луны. Измеренная величина близка к плотности пористых или зернистых, слабо связанных пород. Сравнение длительности и величины импульса ускорения, зарегистрированного динамографом при посадке АЛС, с результатами модельных экспериментов, проводившихся в земных условиях, дает основание считать, что механические свойства поверхностного слоя Луны глубиною в 20-30 см близки к свойствам земного грунта средней плотности.

Установленный на станции «Луна-13» прибор для регистрации космического корпускулярного излучения состоял из газоразрядных счетчиков, включенных на совпадение и позволяющих определить альбедо лунной поверхности для космических лучей. Оказалось, что лунная поверхность «отражает» ок. 25% частиц, падающих на нее из космического пространства. Общая интенсивность частиц высоких энергий на Луне при спокойном состоянии Солнца невелика. Данный прибор подтвердил вывод о малой радиоактивности лунной поверхности, полученный аналогичным прибором, установленным на станции «Луна-9».