月球16號（俄語：Луна-16）是蘇聯發射的第三代月球探測器，它是人類第一個實現在月球上自動取樣並送回地球的探測器。它在阿波羅11號成功完成任務1年多以後用無人儀器將月壤帶回地球，為在月球競賽中落後的蘇聯挽回一些臉面。
發射日期1970年9月12日13:25:53（UTC）
發射載具質子-K/D組級
登月艙著陸日期1970年9月20日05:18(UTC)
返回艙著陸日期1970年9月24日05:26（UTC）
質量5,600千克
穩定方式不詳
NSSDCID1970-072A
軌道數據月球軌道；
公轉周期：119分鐘
軌道傾角：70°
著陸數據登月艙著陸點：
北緯0°41'
東經56°18'
返回艙著陸點：
江布爾Dzhezhkazgan
（今哈薩克斯坦境內）東南方80公里處
目錄
1結構與組成
2任務經過
2.1著陸月球
2.2取得月球樣本
2.3返回地球
3參考資料
結構與組成
月球16號發射總重5.8噸，大大超過了前兩代月球探測器，但遠遜於阿波羅飛船的48噸。月球16號總高度4米，最大跨度也為4米。類似於阿波羅飛船，月球16號也可以分為下降級與上升級。
下降級位於下部，負責採集月球樣本，與地球進行無線電聯絡，提供所有的電力，同時它還充當上升部分的發射平台。下降級最下方是制動發動機，負責減速、著陸；遊動發動機負責在飛行過程中修正軌道；4個對稱分布的圓柱形推進劑箱，為發動機提供燃料；無線電高度表測試水平與垂直速度及輻射；月球樣品採集裝置擁有鑽臂與空心鑽管，鑽管內有探測器可以感知月岩或月壤的阻力以確定鑽速並且可以自動避開月岩；其他系統包括導航與控制系統、溫度控制系統、無線電接受與發射系統、化學電池和4個可伸縮的緩衝著陸架等。
上升級位於上部，負責把裝有月球樣品的返回艙送回地球。上升級包括提供動力的發動機噴管；3個球形燃料箱；裝有導航設備和化學電池的柱形儀器艙；位於儀器艙上方的球形返回艙，返回艙直徑約50厘米，返回艙的下部是電池和信號發射裝置，中部是裝有鑽管和月壤的樣本艙，頂部為降落傘和下降天線。
任務經過
著陸月球
1970年9月12日，四級型的質子號火箭（質子-K/D組級）現將月球16號送入一條遠地點241千米，近地點185千米、傾角51.5度的地球軌道，70分鐘後月球16號調整軌道飛向月球。9月17日，月球16號減速發動機點火，進入一條110千米、傾角70度的環月軌道。在經過多次調整後，月球16號最終進入了一條橢圓軌道。9月20日，月球16號開始沿自由落體軌跡下降，準備著陸前，4個燃料箱和導航系統一起被拋棄。距離月表600米時，月球16號再次啟動發動機。下降到20米時，速度減至2.5米每秒，主發動機關閉，兩個小型發動機接替其工作。著陸瞬間，所有發動機均被關閉。至此，月球16號成功實現軟著陸，著陸後的月球16號質量為1.88噸。
取得月球樣本
抵達月面1小時後，下降級上的月樣採集系統開始工作。鑽臂長0.9米，可在水平與豎直兩個方向上移動。工作前鑽具自動解栓，脫開保護罩，露出空心鑽管。鑽頭內有探測器，可感知阻力，鑽頭外形類似牙科醫生使用的鑽頭。UTC時間9月20日6點30分，在選擇好合適的地點後，鑽頭開始工作，7分鐘內就鑽進35厘米，取得101克月球樣本。完成鑽進後，鑽臂抬起，鑽頭翻轉180°，將樣本與鑽頭送進返回艙。接著，鑽桿與鑽頭自動分離，樣本被密封起來。
返回地球
在月面停留了26小時後，9月21日。上升級接收到地面指令發動機點火，上升級速度達到2.708千米後，發動機關閉。三天后接近地球。9月24日，距離地球4.8萬千米時，返回艙和儀器艙分離。接著，返回艙以每秒11千米的速度進入大氣層，過載達到50G，前端溫度最高時達到10000攝氏度，在空中發出耀眼的白光。不久，降落傘艙被打開，降至14.5千米、速度每秒300米時減速傘被打開；降至11千米時主傘打開、4個鞭形天線開始工作，向地面提供返回艙位置，兩個圓柱形氣囊充氣膨脹，做好最後的著陸準備。9月24日，月球16號返回艙成功降落在Dzhozkozgan東南處80千米位置。很快鑽頭與月樣被工作人員用直升機運往莫斯科的一處氦氣環境實驗室進行研究。
參考資料
發射日期 1970年9月12日13:25:53（UTC） 發射載具 質子-K/D組級 登月艙著陸日期 1970年9月20日05:18(UTC) 返回艙著陸日期 1970年9月24日05:26（UTC） 質量 5,600 千克 穩定方式 不詳 NSSDC ID 1970-072A 軌道數據 月球軌道；公轉周期：119分鐘軌道傾角：70° 著陸數據 登月艙著陸點：北緯0°41' 東經56°18' 返回艙著陸點：江布爾Dzhezhkazgan （今哈薩克斯坦境內）東南方80公里處網易
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