Die, wie sich herausstellen sollte, letzte Sonde des erfolgreichen sowjetischen Luna Monderkundungsprogramms startete am 09.08.1976 von Baikonur mit einer Proton-K
8K82 K Block-D
11S824 (laut einigen Quellen auch
Block-D-1 11S824M) Fluchtstufe. Luna 24 war eine weitere Sonde des Typs
E-8-5 M, der für die Entnahme von Bodenproben konzipiert war. Zweimal war es der Sowjetunion bereits gelungen, mit derartigen unbemannten Sonden einige 100 g Mondboden zu entnehmen und zur Analyse auf die Erde zurückzubringen. Nach den ersten Erfahrungen war die
E-8 – 5 Sonde verbessert worden, doch Luna 23 beschädigte 1974 bei einer harten Landung das Probenentnahmegestell, während beim nächsten Start im Oktober 1975 die Rakete versagte. Luna 24 gelangte dagegen ohne Probleme auf die vorgesehene Mondflugbahn. Zwei Tage nach dem Start fand eine Kurskorrektur statt und am 14.08.1976 schwenkte die Sonde in eine Kreisbahn 115 km über der Mondoberfläche ein. Am 16.08.1976 und 17.08.1976 wurde die Bahn für die bevorstehende Landung modifiziert. Das Periselenum lag nun nur noch bei 12 km. Eine weitere Triebwerkszündung leitete am 18.08.1976 dann das Landemanöver ein. Unweit der verunglückten Luna 23 Sonde ging Luna 24 um 06:36
UTC sicher im Mare Crisium nieder. Per Funkbefehl von der Erde wurde die Probenentnahme mit dem grundlegend überarbeiteten
LB09 Mechanismus gestartet. Diesmal drang der Bohrer 2,25 m tief in den Boden ein und entnahm einen 1,6 m langen Bohrkern von 170 g. Dieser wurde anschließend in die Kapsel der Rückkehrstufe transferiert. 22:49 h nach der Landung, am 19.08.1976 um 05:25
UTC, zündete das
KRD-60 Triebwerk der Stufe und leitete den direkten Rückflug zur Erde ein. Nach vier Tagen, einem Tag mehr als bei den früheren
E-8 – 5 Missionen, trat die Kapsel in die Erdatmosphäre ein und ging schließlich am 22.08.1976 200 km südöstlich der Stadt Surgut in Sibirien nieder.
Das eigentlich sehr erfolgreiche Unternehmen ging im Schatten der zeitgleich ablaufenden amerikanischen Viking Marserkundungsmissionen in der weltweiten Berichterstattung nahezu vollkommen unter. Propagandistisch konnte man mit dem Luna Programm den
USA auf dem Raumfahrtsektor nichts mehr entgegensetzen. Aus Sicht der Wissenschaftler dagegen verfügte man mit der
E-8-5 M Sonde und dem Lunochod über zwei ausgezeichnete Instrumente zur weiteren Erkundung des Mondes. Doch ohne ausreichende politische Unterstützung war das Ende des Programms besiegelt. Zugunsten des Venera Programms und Plänen für eine ambitionierte Mission zum Mars mit Probenrückführung wurde die Monderkundung eingestellt. Ein komplett fertiggestelltes Lunochod und eine
E-8-5 M Sonde endeten als Museumsstücke. In den 1980
er Jahren gab es nochmals Hoffnung auf eine Wiederaufnahme des Luna Programms unter internationaler Beteiligung. Studien für eine Probenentnahmemission auf der „dunklen Seite“ des Mondes und einen umfassend instrumentierten Orbiter waren bereits weit fortgeschritten, scheiterten aber u.a. an der Finanzierung und unter dem Eindruck des Verlusts der beiden Fobos Sonden. 2011 traf das russische Mondprogramm ein weiterer Schlag, als der Kontakt zur nächsten Marssonde,
Fobos-Grunt, nach dem Start verloren ging. Die daraufhin aufgedeckten tiefgreifenden Defizite des Marsprojekts führten ebenso zu einer Neubewertung der
Luna-Glob und
Luna-Grunt Programme. Deren Realisierung verzögerte sich um weitere Jahre.
