Luna 3 - Luna 3
Missionstyp | Vorbeiflug am Mond |
---|---|
Operator | OKB-1 |
Harvard-Bezeichnung | 1959 Theta 1 |
COSPAR-ID | 1959-008A |
SATCAT- Nr. | 21 |
Missionsdauer | 18 Tage (Starttag bis letzter Kontakttag) |
Umlaufbahnen abgeschlossen | 14 |
Eigenschaften von Raumfahrzeugen | |
Raumfahrzeug | Ye-2A Nr.1 |
Hersteller | OKB-1 |
Startmasse | 278,5 Kilogramm (614 Pfund) |
Missionsbeginn | |
Erscheinungsdatum | 4. Oktober 1959, 00:43:39 UTC |
Rakete | Luna 8K72 (Nr. I1-8) |
Startplatz | Baikonur 1/5 |
Ende der Mission | |
Letzter Kontakt | 22. Oktober 1959 |
Verfallsdatum | 29. April 1960 |
Bahnparameter | |
Referenzsystem | Geozentrisch |
Regime |
stark elliptisch ( zirkumlunar ) |
Halbgroße Achse | 256.620,50 Kilometer (159.456,59 Meilen) |
Exzentrizität | 0,97322501 |
Perigäumhöhe | 500 Kilometer (310 Meilen) |
Apogäumshöhe | 499.999 Kilometer (310.685 Meilen) |
Neigung | 55 Grad |
Zeitraum | 359.38 Stunden |
Epoche | 5. Oktober 1959 |
Vorbeiflug am Mond | |
Nächster Ansatz | 6. Oktober 1959, 14:16 UTC |
Distanz | 6.200 Kilometer (3.900 Meilen) |
|
Luna 3 oder E-2A No.1 (russisch: Луна 3 ) war ein sowjetisches Raumschiff, das 1959 im Rahmen des Luna-Programms gestartet wurde . Es war die erste Mission, die die Rückseite des Mondes fotografierte, und die dritte sowjetische Raumsonde, die in die Nähe des Mondes geschickt wurde . Obwohl es ziemlich schlechte Bilder lieferte, sorgten die historischen, nie zuvor gesehenen Ansichten der anderen Seite des Mondes für Aufregung und Interesse, als sie auf der ganzen Welt veröffentlicht wurden, und ein vorläufiger Atlas der anderen Seite des Mondes wurde nach dem Bild erstellt Verarbeitung verbessert die Bilder.
Diese Ansichten zeigten bergiges Gelände, das sich von der nahen Seite stark unterscheidet, und nur zwei dunkle, tief liegende Regionen, die Mare Moscoviense (Moskauer Meer) und Mare Desiderii (Meer der Begierde) genannt wurden. Später stellte sich heraus, dass Mare Desiderii aus einer kleineren Stute, Mare Ingenii (Meer der Klugheit), und mehreren anderen dunklen Kratern besteht. Der Grund für diesen Unterschied zwischen den beiden Seiten des Mondes ist noch nicht vollständig geklärt, aber es scheint, dass die meisten der dunklen Laven, die ausströmten, um die Maria zu produzieren, sich unter der erdzugewandten Hälfte bildeten.
Auf Luna 3 folgten die Vereinigten Staaten mit Ranger 7 , Ranger 8 und Ranger 9 .
Entwurf
Die Raumsonde war ein zylindrischer Kanister mit halbkugelförmigen Enden und einem breiten Flansch im oberen Bereich. Die Sonde war 130 Zentimeter (51 Zoll) lang und 12 Zentimeter (4,7 Zoll) bei ihrem maximalen Durchmesser am Flansch. Der größte Teil des zylindrischen Abschnitts hatte einen Durchmesser von etwa 95 Zentimetern. Der Kanister wurde hermetisch verschlossen und auf etwa 0,22 Standardatmosphären (22 kPa) unter Druck gesetzt. An der Außenseite des Zylinders wurden mehrere Solarzellen montiert, die die Akkus im Inneren der Raumsonde mit Strom versorgten .
Blenden zur Wärmekontrolle wurden entlang des Zylinders positioniert und geöffnet, um eine strahlende Oberfläche freizulegen, wenn die Innentemperatur 25 °C (298 K) überstieg. Die obere Halbkugel der Sonde hielt die abgedeckte Öffnung für die Kameras. Vier Antennen ragten von der Oberseite der Sonde und zwei von ihrer Unterseite hervor. An der Außenseite waren weitere wissenschaftliche Geräte angebracht, darunter Mikrometeoroid- und kosmische Strahlendetektoren sowie das Jenissey-2-Bildgebungssystem. Die Gasdüsen für sein Lageregelungssystem waren am unteren Ende des Raumfahrzeugs montiert. Mehrere photoelektrische Zellen halfen dabei, die Orientierung in Bezug auf Sonne und Mond aufrechtzuerhalten.
Es gab keine Raketenmotoren für Kurskorrekturen.
In seinem Inneren befanden sich die Kameras und das fotografische Filmentwicklungssystem, Funksender , Akkus , Kreiseleinheiten und Umwälzlüfter zur Temperaturkontrolle. Es war während des größten Teils seines Fluges drallstabilisiert, aber sein dreiachsiges Lageregelungssystem wurde während der Aufnahme von Fotos aktiviert. Luna 3 wurde von Bodenstationen in der Sowjetunion ferngesteuert.
Die sowjetischen Medien nannten die Raumsonde die Automatische Interplanetare Station. Die Sonde wurde 1963 in Luna 3 umbenannt.
Mission
Nach dem Start mit einer Luna 8K72 (Nummer I1-8) Rakete über dem Nordpol wurde die Blok-E-Fluchtstufe per Funk abgeschaltet, um Luna 3 auf den Kurs zum Mond zu bringen. Erster Funkkontakt zeigte, dass das Signal der Raumsonde nur etwa halb so stark war wie erwartet und die Innentemperatur stieg. Die Drehachse des Raumfahrzeugs wurde neu ausgerichtet und einige Geräte wurden abgeschaltet, was zu einem Temperaturabfall von 40 °C auf etwa 30 °C führte. In einer Entfernung von 60.000 bis 70.000 km vom Mond wurde das Orientierungssystem eingeschaltet und die Rotation des Raumfahrzeugs gestoppt. Das untere Ende des Fahrzeugs war auf die Sonne gerichtet, die auf der anderen Seite des Mondes schien.
Die Raumsonde passierte den Mond am 6. Oktober 1959 um 14:16 UT bei der nächsten Mondannäherung in der Nähe seines Südpols innerhalb von 6.200 km und setzte seine Fahrt über die andere Seite fort. Am 7. Oktober entdeckte die Fotozelle am oberen Ende der Raumsonde die sonnenbeschienene Rückseite des Mondes und die Fotosequenz wurde gestartet. Das erste Bild wurde um 03:30 UT in 63.500 km Entfernung vom Mond aufgenommen, das letzte Bild 40 Minuten später aus 66.700 km Entfernung.
Insgesamt wurden 29 Bilder aufgenommen, die 70% der Gegenseite abdecken. Nachdem die Fotografie abgeschlossen war, drehte sich das Raumfahrzeug wieder, überflog den Nordpol des Mondes und kehrte zur Erde zurück. Versuche, die Bilder in die Sowjetunion zu übertragen, begannen am 8. Oktober, aber die ersten Versuche waren aufgrund der geringen Signalstärke erfolglos. Als sich Luna 3 der Erde näherte, wurden bis zum 18. Oktober insgesamt etwa 17 sichtbare Fotos von schlechter Qualität übertragen. Am 22. Oktober 1959 ging jeglicher Kontakt mit der Sonde verloren. Es wurde angenommen, dass die Raumsonde im März oder April 1960 in der Erdatmosphäre verbrannt war. Eine andere Möglichkeit war, dass sie bis 1962 oder später im Orbit überlebt haben könnte.
Erste Schwerkraftunterstützung
Das Schwerkraftunterstützungsmanöver wurde erstmals 1959 eingesetzt, als Luna 3 die andere Seite des Erdmondes fotografierte. Nach dem Start vom Kosmodrom Baikonur passierte Luna 3 den Mond von Süden nach Norden und kehrte zur Erde zurück. Die Schwerkraft des Mondes veränderte die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs; Aufgrund der eigenen Umlaufbewegung des Mondes wurde auch die Umlaufebene des Raumfahrzeugs geändert. Die Rückkehrbahn wurde so berechnet, dass die Raumsonde wieder über die Nordhalbkugel flog, wo sich die sowjetischen Bodenstationen befanden. Das Manöver stützte sich auf Forschungen, die unter der Leitung von Mstislav Keldysh am Steklov-Institut für Mathematik durchgeführt wurden .
Mondfotografie
Der Zweck dieses Experiments war es, Fotografien der Mondoberfläche zu erhalten, während die Raumsonde am Mond vorbeiflog. Das Bildgebungssystem wurde Yenisey-2 genannt und bestand aus einer Doppellinsenkamera AFA-E1, einer automatischen Filmverarbeitungseinheit und einem Scanner. Die Objektive der Kamera waren ein 200-mm-Brennweite, f/ 5,6- Blende- Objektiv und ein 500 mm, f/ 9,5- Objektiv . Die Kamera trug 40 Bilder eines temperatur- und strahlungsbeständigen 35-mm-Isochrom- Films . Das 200-mm-Objektiv könnte die volle Mondscheibe abbilden und das 500-mm-Objektiv könnte eine Region auf der Oberfläche abbilden. Die Kamera war im Raumfahrzeug befestigt und das Ausrichten wurde durch Drehen des Raumfahrzeugs selbst erreicht.
Luna 3 war das erste erfolgreiche dreiachsig stabilisierte Raumfahrzeug. Während des größten Teils der Mission war das Raumfahrzeug spinstabilisiert, aber für die Mondfotografie wurde das Raumschiff eine Achse zur Sonne ausgerichtet und dann wurde eine Fotozelle verwendet, um den Mond zu erkennen und die Kameras darauf auszurichten. Die Monderkennung signalisierte das Öffnen der Kameraabdeckung und den automatischen Start der Aufnahmesequenz. Während der Sequenz wechselten die Bilder zwischen beiden Kameras. Nachdem die Fotografie abgeschlossen war, wurde der Film zu einem integrierten Prozessor transportiert, wo er entwickelt, fixiert und getrocknet wurde. Von der Erde wurden dann Befehle gegeben, den Film in einen Flying-Spot-Scanner zu bewegen, wo ein von einer Kathodenstrahlröhre erzeugter Fleck durch den Film auf einen Photomultiplier projiziert wurde . Der Fleck wurde über den Film abgetastet und der Photomultiplier wandelte die Intensität des durch den Film hindurchgehenden Lichts in ein elektrisches Signal um, das zur Erde übertragen wurde (über frequenzmoduliertes analoges Video, ähnlich einem Faksimile). Ein Bild könnte mit einer Auflösung von 1000 (horizontalen) Zeilen abgetastet werden, und die Übertragung könnte bei großen Entfernungen von der Erde mit einer langsamen Fernsehrate und bei geringeren Entfernungen schneller erfolgen.
Die Kamera machte am 7. Oktober 1959 von 03:30 Uhr UT bis 04:10 Uhr UT 29 Bilder über 40 Minuten in Entfernungen von 63.500 km bis 66.700 km über der Oberfläche und deckte 70% der mondfernen Seite ab. Siebzehn (manche sagen zwölf) dieser Frames wurden erfolgreich zur Erde zurückgesendet (Tracking-Stationen auf der Krim und Kamtschatka), und sechs wurden veröffentlicht (Frames mit den Nummern 26, 28, 29, 31, 32 und 35). Es waren die ersten Aufnahmen der fernen Halbkugel des Mondes.
Das Bildgebungssystem wurde von PF Bratslavets und IA Rosselevich am Leningrader Wissenschaftlichen Forschungsinstitut für Fernsehen entwickelt und die zurückgegebenen Bilder wurden von Iu.N. Lipskii und sein Team am Sternberg Astronomical Institute. Die Kamera AFA-E1 wurde von der KMZ-Fabrik ( Krasnogorskiy Mekhanicheskiy Zavod ) entwickelt und hergestellt .
Die temperaturbeständige und strahlungsgehärtete Folie stammte von amerikanischen Genetrix- Ballons, die von den Sowjets geborgen worden waren.
Siehe auch
- Chang'e 4 , eine chinesische Mission im Dezember 2018 für eine Robotersonde/Lander-Kombination, die auf der anderen Seite des Mondes in der Nähe des Mondsüdpols landete (3. Januar 2019)
- Erkundung des Mondes
Anmerkungen
Verweise
- Harvey, Brian (2011). Russische Raumsonden: wissenschaftliche Entdeckungen und zukünftige Missionen . New York: Springer. ISBN 978-1-4419-8150-9.
- Siddiqi, Asif A. (2018). Jenseits der Erde: Eine Chronik der Weltraumforschung, 1958–2016 (PDF) . Die NASA-Geschichtsserie (zweite Aufl.). Washington, DC: NASA-Geschichtsprogrammbüro. ISBN 978-1-62683-042-4. LCCN 2017059404 . SP2018-4041.
Externe Links
- Zarya - Luna 3 Chronologie
- Sowjetische Mondfotos
- Flug von Luna 3
- Luna 3 Image-Katalog bei NSSDC
- Verarbeitete Bilder der Luna 3-Mission
- Berger, Eric (4. Oktober 2019). "Alle grüßen Luna 3, den rechtmäßigen König der Weltraummissionen der 1950er Jahre" . Ars-Technica . Abgerufen am 4. Oktober 2019 .