Luna 3 - Luna 3

Luna 3
Luna-3 (Museo Conmemorativo de Astronáutica) .JPG
Un modelo a escala 1: 1 en el Museo Conmemorativo de Astronáutica de Moscú
Tipo de misión Sobrevuelo lunar
Operador OKB-1
Designación de Harvard 1959 Theta 1
ID COSPAR 1959-008A
SATCAT no. 21
Duración de la misión 18 días (desde el día de lanzamiento hasta el último día de contacto)
Órbitas completadas 14
Propiedades de la nave espacial
Astronave Ye-2A No.1
Fabricante OKB-1
Masa de lanzamiento 278,5 kilogramos (614 lb)
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento 4 de octubre de 1959, 00:43:39  UTC ( 1959-10-04UTC00: 43: 39Z )
Cohete Luna 8K72 (No I1-8)
Sitio de lanzamiento Baikonur 1/5
Fin de la misión
Ultimo contacto 22 de octubre de 1959 ( 23/10/1959 )
Fecha de decaimiento 29 de abril de 1960
Parámetros orbitales
Sistema de referencia Geocéntrico
Régimen Muy elíptica
( circunlunar )
Semieje mayor 256.620,50 kilómetros (159.456,59 mi)
Excentricidad 0.97322501
Altitud del perigeo 500 kilómetros (310 mi)
Altitud de apogeo 499,999 kilómetros (310,685 mi)
Inclinación 55 grados
Período 359,38 horas
Época 5 de octubre de 1959
Sobrevuelo de la luna
Acercamiento más cercano 6 de octubre de 1959, 14:16 UTC
Distancia 6.200 kilómetros (3.900 millas)
←  Luna 2
Luna E-3 No.1  →
 

Luna 3 , o E-2A No.1 (en ruso: Луна 3 ) fue una nave espacial soviética lanzada en 1959 como parte del programa Luna . Fue la primera misión en fotografiar la cara oculta de la Luna y la tercera sonda espacial soviética enviada a las cercanías de la Luna . Aunque arrojó imágenes bastante pobres, las vistas históricas y nunca antes vistas del lado lejano de la Luna causaron emoción e interés cuando se publicaron en todo el mundo, y se creó un Atlas tentativo del lado lejano de la Luna después de la imagen. el procesamiento mejoró las imágenes.

Estas vistas mostraron un terreno montañoso, muy diferente del lado cercano, y solo dos regiones oscuras y bajas que se llamaron Mare Moscoviense (Mar de Moscú) y Mare Desiderii (Mar del Deseo). Más tarde se descubrió que Mare Desiderii estaba compuesto por una yegua más pequeña, Mare Ingenii (Mar de la inteligencia) y varios otros cráteres oscuros. La razón de esta diferencia entre los dos lados de la Luna aún no se comprende completamente, pero parece que la mayoría de las lavas oscuras que fluyeron para producir la maría se formaron debajo de la mitad que mira hacia la Tierra.

Luna 3 fue seguida por Estados Unidos con Ranger 7 , Ranger 8 y Ranger 9 .

Diseño

La sonda espacial era un recipiente cilíndrico con extremos hemisféricos y una brida ancha cerca de la parte superior. La sonda tenía 130 centímetros (51 pulgadas) de largo y 12 centímetros (4,7 pulgadas) en su diámetro máximo en la brida. La mayor parte de la sección cilíndrica tenía aproximadamente 95 centímetros (37 pulgadas) de diámetro. El bote se selló herméticamente y se presurizó a aproximadamente 0,22 atmósferas estándar (22 kPa). Se montaron varias células solares en el exterior del cilindro, y estas proporcionaron energía eléctrica a las baterías de almacenamiento dentro de la sonda espacial.

Las contraventanas para el control térmico se colocaron a lo largo del cilindro y se abrieron para exponer una superficie radiante cuando la temperatura interna excedía los 25 ° C (298 K). El hemisferio superior de la sonda tenía la abertura cubierta para las cámaras. Cuatro antenas sobresalían de la parte superior de la sonda y dos de la parte inferior. En el exterior se montaron otros equipos científicos, incluidos detectores de rayos cósmicos y micrometeoroides , y el sistema de imágenes Yenisey-2. Los chorros de gas para su sistema de control de actitud se montaron en el extremo inferior de la nave espacial. Varias células fotoeléctricas ayudaron a mantener la orientación con respecto al Sol y la Luna.

No había motores de cohetes para corregir el rumbo.

En su interior se ubicaron las cámaras y el sistema de procesamiento de películas fotográficas , transmisor de radio , baterías de almacenamiento , unidades giroscópicas y ventiladores de circulación para control de temperatura. Se estabilizó el giro durante la mayor parte de su vuelo, pero su sistema de control de actitud de tres ejes se activó mientras se tomaban fotos. Luna 3 fue controlado por radio desde estaciones terrestres en la Unión Soviética.

Los medios soviéticos llamaron a la nave espacial Estación Interplanetaria Automática. La sonda pasó a llamarse Luna 3 en 1963.

Misión

Después de lanzarse en un cohete Luna 8K72 (número I1-8) sobre el Polo Norte , la etapa de escape Blok-E fue cerrada por control de radio para poner al Luna 3 en su curso hacia la Luna. El contacto de radio inicial mostró que la señal de la sonda espacial era solo la mitad de fuerte de lo esperado, y la temperatura interna estaba aumentando. El eje de giro de la nave espacial se reorientó y algunos equipos se apagaron, lo que provocó una caída de temperatura de 40 ° C a aproximadamente 30 ° C. A una distancia de 60.000 a 70.000 km de la Luna, se encendió el sistema de orientación y se detuvo la rotación de la nave espacial. El extremo inferior de la nave apuntaba al Sol, que brillaba en el lado opuesto de la Luna.

La sonda espacial pasó a 6.200 km de la Luna cerca de su polo sur en la aproximación lunar más cercana a las 14:16 UT del 6 de octubre de 1959, y continuó por el otro lado. El 7 de octubre, la fotocélula en el extremo superior de la sonda espacial detectó el lado lejano de la Luna iluminado por el sol y se inició la secuencia de fotografías. La primera fotografía fue tomada a las 03:30 UT a una distancia de 63,500 km de la Luna, y la última fotografía fue tomada 40 minutos después desde una distancia de 66,700 km.

Se tomaron un total de 29 fotografías, que cubren el 70% del lado opuesto. Después de que se completó la fotografía, la nave volvió a girar, pasó sobre el polo norte de la Luna y regresó hacia la Tierra. Los intentos de transmitir las imágenes a la Unión Soviética comenzaron el 8 de octubre, pero los primeros intentos no tuvieron éxito debido a la baja intensidad de la señal. A medida que Luna 3 se acercaba a la Tierra, hasta el 18 de octubre se transmitieron un total de 17 fotografías visibles pero de mala calidad. Todo contacto con la sonda se perdió el 22 de octubre de 1959. Se cree que la sonda espacial se quemó en la atmósfera terrestre en marzo o abril de 1960. Otra posibilidad era que hubiera sobrevivido en órbita hasta 1962 o más tarde.

Primera asistencia por gravedad

Trayectoria de Luna 3 y maniobra de asistencia por gravedad
Artículo principal: Asistencia por gravedad § Orígenes históricos del método

La maniobra de asistencia por gravedad se utilizó por primera vez en 1959 cuando Luna 3 fotografió el lado lejano de la Luna de la Tierra. Después del lanzamiento desde el cosmódromo de Baikonur , Luna 3 pasó detrás de la Luna de sur a norte y se dirigió de regreso a la Tierra. La gravedad de la Luna cambió la órbita de la nave espacial; Además, debido al propio movimiento orbital de la Luna, el plano orbital de la nave también cambió. La órbita de retorno se calculó para que la nave espacial pasara nuevamente sobre el hemisferio norte donde se ubicaban las estaciones terrestres soviéticas. La maniobra se basó en una investigación realizada bajo la dirección de Mstislav Keldysh en el Instituto de Matemáticas Steklov .

Fotografía lunar

Sistema fototelegráfico Luna 3 en el Museo Estatal de Historia de la Cosmonáutica Tsiolkovsky
La primera vista devuelta por Luna 3 mostró que el lado lejano de la Luna era muy diferente del lado cercano, más notablemente en su falta de maría lunar (las áreas oscuras).
Cuando se restaura la primera imagen del lado lejano de la luna (A) utilizando técnicas avanzadas de eliminación de ruido (B) y se compara con la misión LRO posterior de la NASA (C), los puntos característicos importantes son claramente visibles y claros, uno a uno. el mapeo de los puntos característicos visibles es notable.


El propósito de este experimento fue obtener fotografías de la superficie lunar mientras la nave espacial pasaba por la Luna. El sistema de imágenes se denominó Yenisey-2 y constaba de una cámara AFA-E1 de doble lente, una unidad de procesamiento automático de películas y un escáner. Las lentes de la cámara eran una longitud focal 200 mm, f /5.6 abertura objetivo y un 500 mm, f /9.5 objetivo . La cámara llevaba 40 fotogramas de película isocroma de 35 mm resistente a la temperatura y la radiación . El objetivo de 200 mm podría tomar una imagen del disco completo de la Luna y el de 500 mm podría tomar una imagen de una región en la superficie. La cámara se fijó en la nave espacial y se logró apuntar girando la propia nave.

Luna 3 fue la primera nave espacial estabilizada de tres ejes exitosa. Durante la mayor parte de la misión, la nave espacial se estabilizó en giro, pero para la fotografía de la Luna, la nave espacial se orientó un eje hacia el Sol y luego se utilizó una fotocélula para detectar la Luna y orientar las cámaras hacia ella. La detección de la Luna indicó que la tapa de la cámara se abriera y la secuencia de fotografías se iniciara automáticamente. Las imágenes se alternaron entre ambas cámaras durante la secuencia. Una vez completada la fotografía, la película se trasladó a un procesador integrado donde se reveló, se fijó y se secó. Luego se dieron órdenes de la Tierra para mover la película a un escáner de puntos voladores donde se proyectaba un punto producido por un tubo de rayos catódicos a través de la película en un fotomultiplicador . El punto se escaneó a través de la película y el fotomultiplicador convirtió la intensidad de la luz que pasa a través de la película en una señal eléctrica que se transmitió a la Tierra (a través de un video analógico de frecuencia modulada, similar a un facsímil). Una trama podría escanearse con una resolución de 1000 líneas (horizontales) y la transmisión podría realizarse a una velocidad de televisión de exploración lenta a grandes distancias de la Tierra y a una velocidad más rápida a distancias más cortas.

La cámara tomó 29 fotografías durante 40 minutos el 7 de octubre de 1959, desde las 03:30 UT hasta las 04:10 UT, a distancias que van desde 63,500 km a 66,700 km sobre la superficie, cubriendo el 70% del lado lunar lejano. Diecisiete (algunos dicen que doce) de estas tramas se transmitieron con éxito a la Tierra (estaciones de seguimiento en Crimea y Kamchatka), y se publicaron seis (tramas numeradas 26, 28, 29, 31, 32 y 35). Fueron las primeras fotografías del hemisferio lejano de la Luna.

El sistema de imágenes fue desarrollado por PF Bratslavets e IA Rosselevich en el Instituto de Investigación Científica para Televisión de Leningrado y las imágenes devueltas fueron procesadas y analizadas por Iu.N. Lipskii y su equipo en el Instituto Astronómico Sternberg. La cámara AFA-E1 fue desarrollada y fabricada por la fábrica KMZ ( Krasnogorskiy Mekhanicheskiy Zavod ).

La película, resistente a la temperatura y endurecida por radiación, procedía de globos estadounidenses Genetrix que habían sido recuperados por los soviéticos.

Ver también

Notas

Referencias

enlaces externos