Kosmos 21

Cieľom misie bolo verifikovať novú platformu pre medziplanetárne lety typu 3MV.

Hlavná časť sondy bola valcového tvaru obsahujúca všetky hlavné prístroje. Na toto telo boli zo strán pripevnené dva solárne panely s polgulovými radiátormi na kontrolu teploty sondy a na hornej strane bola pohonná jednotka pre korekcie dráhy sondy počas letu.

Pre komunikáciu so sondou boli k dispozícii nasledujúce antény:

• roztvoriteľná parabolická anténa s vysokým ziskom a s priemerom 2 metre na prenos nameraných dát počas prieskumu planéty,
• všesmerová anténa

Počas prieskumu planéty bola sonda bez kontaktu so Zemou. Kvôli tomu mala na palube nahrávacie zariadenie pre namerané dáta, ktoré mala následne odvycielať, keď bolo spojenie so Zemou znova nadviazané.

Na obidvoch koncoch krídel solárnych panelov sa nachádzali polguľové radiátory na tepelnú reguláciu sondy.

Korekcie dráhy sondy mal na starosti pohonný systém s palubným motorom typu S5.19.

Na palube sa nachádzali nasledujúce hlavné vedecké zariadenia:

• magnetometer,
• detektor radiácie,
• detektor nabitých častíc,
• piezoelektrický detektor,
• LA-2 - detektor atomického vodíka,
• Kassiopeja - rádiový ďalekohľad,
• RSK-2M - experiment pre meranie ultrafialového a röntgenového slnečného žiarenia,
• VIKT-2 - technologický experiment parného trenia,
• plazmové motory.

Na palube sa nachádzalo aj sférické pristávacie púzdro s priemerom 90 cm a hmotnosťou približne 270 kg.

Sonda mala otestovať platformu 3MV v medziplanetárnom priestore. V pláne bol let do vzdialenosti 12-16 miliónov km od Zeme a odklon približne o 5 stupňov nad rovinu ekliptiky. Následne sa mala sonda po 6 mesiacoch (a polovici obehu okolo Slnka) opäť vrátiť k Zemi, pričom mala na Zem vypustiť návratové púzdro. Táto operácia mala tiež otestovať vysoko-rýchlostný návrat do zemskej atmosféry z medziplanetárneho priestoru. Pre presný zásah požadovanej lokality na Zemi mala sonda uskutočniť dve korekcie dráhy, 15 a 10 dní pred príletom k Zemi.

Avšak pri oddelovaní tretieho a štvrtého stupňa nosnej rakety Molnyja došlo k poruche a strate telemetrie raketového stupňa Blok-L, ktorý mal sondu vyslať na dráhu poza Mesiac. Pri pokuse o naštartovanie raketového stupňa zrejme došlo k explózii motora a sonda zostala uviaznutá na nízkej obežnej dráhe Zeme. Po niekoľkých dňoch zhorela v zemskej atmosfére.

Sonda bola prvou sovietskou sondou, ktorej bolo po poruche počas štartu pridelené meno série družíc Kosmos. Túto prax následne sovieti realizovali pri každej podobnej neúspešnej misii medziplanetárnej sondy.