15 ноября "Луна-17" вышла на селеноцентрическую орбиту и в 3 часа 46 минут по времени Гринвича благополучно прилунилась в Море Дождей, в точке с координатами 38°17′ с. ш. 35°00′ з. д.
Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки и развертывание трапов. В 6 часов 28 минут "Луноход-1" съехал с посадочной ступени на лунный грунт. Напомню, что к тому времени на Луне уже побывали американские астронавты: Армстронг, Олдрин, Конрад и Бин.
Самым сложным оказалось управление аппаратом. Две телевизионные камеры стояли на "Луноходе-1" слишком низко. Работала лишь одна из них, вторая была запасной. Картинка с Луны была очень контрастной, без полутеней. Весь первый лунный день экипажи лунохода приноравливались к необычному телеизображению.
"Мы увидели там лишь какие-то черно-белые пятна, — вспоминает инженер-конструктор Гарри Николаевич Роговский. — Определить, где камни, где кратер, казалось, было невозможно. Требовался большой навык, большой опыт, чтобы разобраться в этом хаосе. Кратер, например, был виден в виде темной полоски, поскольку камеры стояли очень невысоко, на уровне глаз сидящего на стуле человека. Поэтому поначалу часто въезжали в кратеры. А въезжаешь в кратер — начинаются неприятности. Стенки у него рыхлые, луноход начинает буксовать, его сносит".
Но экипаж справился. Если за первый лунный день "Луноход-1" прошел лишь 197 м, то за второй — уже 1,5 км.
Экипаж и вся группа управления и анализа работала в Центре дальней космической связи под Евпаторией. Сеансы связи проводились с аппаратом ежедневно в течение всего лунного дня.
Три первых гарантийных месяца помимо изучения лунной поверхности "Луноход-1" выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести машину к посадочной ступени. Это удалось.
18 января "Луноход-1" вернулся на место своей посадки.
20 февраля, по окончании четвертого лунного дня, ТАСС сообщило о полном выполнении первоначальной программы работ "Лунохода-1". Однако лунный странник не собирался помирать. Пришлось управленцам вместе с учеными разрабатывать программу работ еще на один лунный день, а потом еще на один, и еще… И только в начале 12-го лунного дня (30 сентября 1971 года) установить связь с луноходом не удалось.
В результате общее время активного функционирования лунохода (301 сутки 6 часов 57 минут) более чем в три раза превысило заданное. В ходе выполнения программы работы за 116 сеансов движения "Луноход-1" прошел расстояние 10 540 м, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80 000 кв. м. Максимальная скорость движения составляла 2 км/ч. За это время на Землю было передано 200 телефотометрических панорам и около 20 тысяч снимков малокадрового телевидения. В ходе съемки были получены стереоскопические изображения наиболее интересных особенностей рельефа, позволяющие провести детальное изучение их строения.
По данным обследования луноходом района посадки станции "Луна-17" были построены топографическая схема трассы в масштабе 1:1000, уточненные схемы отдельных участков в масштабе 1:200, топографические планы отдельных участков в масштабе 1:100, высотные профили трассы и характерных кратеров.
В течение всего срока активного существования лунохода регулярно проводились измерения физикомеханических свойств лунного грунта. С помощью автоматической спектрометрической аппаратуры РИФМА была получена информация о химическом составе лунного грунта — в своем составе он имел следующие элементы: кремний (20 %), железо (12 %), кальций (8 %), алюминий (7 %), магний (7 %), титан (<4 %) и калий (<1 %).
К научно-техническим приоритетным достижениям станции "Луна-17" относятся маневры подвижного аппарата на поверхности Луны в соответствии с планом полета.
Следующий аппарат серии "Е-8" не стал точной копией предыдущего. Прежде всего конструкторы прислушались к пожеланиям экипажей и сделали третью верхнюю телекамеру — на уровне роста человека. Это существенно улучшило обзор. Немного изменился и приборный состав лунохода. В системе энергопитания были установлены две доработанные аккумуляторные батареи. Кремниевые фотоэлементы солнечной батареи были заменены фотоэлементами из арсенида галлия. Конструкторы усовершенствовали систему управления, а на вымпелах появилась надпись "50 лет СССР".
"Луноход-2" в составе станции "Луна-21" ("Е-8" № 204) был запущен 8 января 1973 года и прилунился 16 января 1973 года в Море Ясности, в точке с координатами 25°51′ с. ш. 30°27′ в. д. Всего в 172 км к югу за месяц до нее сел "Apollo 17".