Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Луна 3
Луна-3 (Мемориальный музей космонавтики) .JPG
Макет в масштабе 1: 1 в Мемориальном музее космонавтики в Москве.
Тип миссииОблет Луны [1]
ОператорОКБ-1 [1]
Обозначение Гарварда1959 Тета 1 [2]
COSPAR ID1959-008A
SATCAT нет.21 год
Продолжительность миссии18 дней (со дня запуска до последнего контактного дня)
Завершенные орбиты14
Свойства космического корабля
Космический корабльЕ-2А №1 [1]
ПроизводительОКБ-1
Стартовая масса278,5 кг (614 фунтов) [1]
Начало миссии
Дата запуска4 октября 1959 г., 00:43:39  UTC [3] ( 1959-10-04UTC00: 43: 39Z )
РакетаЛуна 8К72 (№ И1-8) [1]
Запустить сайтБайконур 1/5 [1]
Конец миссии
Последний контакт22 октября 1959 г. [4] (1959-10-23)
Дата распада29 апреля 1960 г.
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимСильноэллиптический
( окололунный )
Большая полуось256 620,50 км (159 456,59 миль)
Эксцентриситет0,97322501
Высота перигея500 километров (310 миль)
Высота апогея499 999 километров (310 685 миль)
Наклон55 градусов
Период359,38 часов
Эпоха5 октября 1959 г. [5]
Облет Луны
Ближайший подход6 октября 1959 г., 14:16 UTC
Расстояние6200 километров (3900 миль)
 

Луна 3 , или E-2A № 1 (русский: Луна 3 ), был советским космическим кораблем, запущенным в 1959 году в рамках программы « Луна» . Это была первая в истории миссия по фотографированию обратной стороны Луны и третий советский космический зонд, отправленный в окрестности Луны . [6] Хотя по более поздним стандартам были получены довольно плохие изображения, исторические, невиданные ранее виды обратной стороны Луны вызвали волнение и интерес, когда они были опубликованы по всему миру, а также предварительный Атлас обратной стороны Луны. Луна была создана после того, как обработка изображений улучшила снимки.

Эти виды показали гористую местность, сильно отличающуюся от ближайшей стороны, и только две темные низменные области, которые назывались Mare Moscoviense (Московское море) и Mare Desiderii (Море желания). Позже было обнаружено, что Mare Desiderii состоит из кобылы меньшего размера, Mare Ingenii (Море ума) и нескольких других темных кратеров. Причина этой разницы между двумя сторонами Луны до сих пор не до конца понятна, но кажется, что большая часть темной лавы, которая вылилась, чтобы произвести марии, образовалась под обращенной к Земле половиной. [7]

За Луной 3 последовали Соединенные Штаты с Рейнджером 7 , Рейнджером 8 и Рейнджером 9 . [7]

Дизайн [ править ]

Космический зонд представлял собой цилиндрическую канистру с полусферическими концами и широким фланцем в верхней части. Зонд был 130 сантиметров (51 дюйм) в длину и 12 сантиметров (4,7 дюйма) при максимальном диаметре на фланце. Большая часть цилиндрической секции была примерно 95 сантиметров (37 дюймов) в диаметре. Контейнер герметично закрывали и создавали давление примерно 0,22 стандартной атмосферы (22 кПа). Несколько солнечных батареи были установлены на внешней стороне цилиндра, и это при условии , электрическую энергии к аккумуляторным батареям внутри космического зонда. [ необходима цитата ]

Жалюзи для терморегулирования располагались вдоль цилиндра и открывались для обнажения излучающей поверхности, когда внутренняя температура превышала 25 ° C (298 K). В верхней полусфере зонда было закрытое отверстие для камер. Четыре антенны выступали из верхней части зонда и две из его нижней части. Снаружи было установлено другое научное оборудование, включая детекторы микрометеороидов и космических лучей , а также систему съемки «Енисей-2». Газовые форсунки для его системы ориентации были установлены на нижней части космического корабля. Несколько фотоэлементов помогли сохранить ориентацию относительно Солнца и Луны. [ необходима цитата ]

Никаких ракетных двигателей для коррекции курса не было. [ необходима цитата ]

Внутри его находились камеры и система обработки фотопленки , радиопередатчик , аккумуляторные батареи , гироскопические устройства и циркуляционные вентиляторы для контроля температуры. Большую часть полета он был стабилизирован по вращению, но его трехосная система управления ориентацией была активирована во время фотосъемки. Луна-3 управлялась по радио с наземных станций Советского Союза. [ необходима цитата ]

Советские СМИ назвали космический корабль Автоматической межпланетной станцией. [8] В 1963 году зонд был переименован в « Луна-3» . [9]

Миссия [ править ]

После запуска ракеты « Луна 8К72» (номер I1-8) над Северным полюсом аварийная ступень «Блок-Э» была отключена по радиоуправлению, чтобы «Луна-3» направилась к Луне. Первоначальный радиоконтакт показал, что сигнал космического зонда был примерно наполовину слабее ожидаемого, а внутренняя температура повышалась. Ось вращения космического корабля была переориентирована, и некоторое оборудование было отключено, что привело к падению температуры с 40 ° C до примерно 30 ° C. [10] На расстоянии от 60 000 до 70 000 км от Луны была включена система ориентации и остановлено вращение корабля. Нижний конец аппарата был направлен на Солнце, которое светило на обратной стороне Луны.

Космический зонд прошел в пределах 6200 км от Луны около ее южного полюса при самом близком сближении с Луной в 14:16 UT 6 октября 1959 года и продолжил свой путь над дальней стороной. 7 октября фотоэлемент на верхнем конце космического зонда обнаружил залитую солнцем обратную сторону Луны, и была начата последовательность фотографий. [11] Первый снимок был сделан в 03:30 UT на расстоянии 63 500 км от Луны, а последний снимок был сделан через 40 минут с расстояния 66 700 км.

Всего было сделано 29 снимков [12], покрывающих 70% обратной стороны. После завершения фотосъемки космический аппарат возобновил вращение, прошел над северным полюсом Луны и вернулся к Земле. Попытки передать изображения в Советский Союз начались 8 октября, но первые попытки не увенчались успехом из-за низкого уровня сигнала. По мере приближения Луны 3 к Земле к 18 октября было отправлено в общей сложности около 17 видимых, но некачественных фотографий. Весь контакт с зондом был потерян 22 октября 1959 года. Считалось, что космический зонд сгорел в атмосфере Земли в марте или апреле 1960 года. Другая возможность заключалась в том, что он мог продержаться на орбите до 1962 года или позже.

Первая помощь гравитации [ править ]

Траектория Луны 3 и гравитационный маневр
Основная статья: Gravity assist § Историческое происхождение метода

Тяжести помощи маневр был впервые использован в 1959 году , когда Луна 3 сфотографирована дальняя сторона Луны Земли. После запуска с космодрома Байконур " Луна-3" прошла за Луной с юга на север и вернулась на Землю. Гравитация Луны изменила орбиту космического корабля; Кроме того, из-за собственного орбитального движения Луны изменилась и плоскость орбиты космического корабля. Возвратная орбита рассчитывалась таким образом, чтобы космический корабль снова прошел над северным полушарием, где располагались советские наземные станции. В основе маневра лежали исследования, проведенные под руководством Мстислава Келдыша в Математическом институте им . В. А. Стеклова . [13] [14]

Лунная фотография [ править ]

Фототелеграфная система Луна-3 в Государственном музее истории космонавтики им. Циолковского
Первый снимок, полученный с Луны 3, показал, что обратная сторона Луны сильно отличалась от ближней стороны, что наиболее заметно из-за отсутствия лунных морей (темных областей).
Когда первое в истории изображение обратной стороны Луны (A) восстанавливается с использованием передовых методов удаления шума (B) и по сравнению с более поздней миссией LRO от НАСА (C), важные характерные точки отчетливо видны и четкие, один к одному отображение видимых характерных точек заметны.


Целью этого эксперимента было получение фотографий лунной поверхности при пролете космического корабля вокруг Луны. Система визуализации получила обозначение «Енисей-2» и состояла из двухобъективной камеры AFA-E1, блока автоматической обработки пленки и сканера. [8] Линзы камеры были фокусное расстояние 200 мм, F /5.6 диафрагмы объектив и 500 мм, F /9.5 цель . В камере было 40 кадров термостойкой и радиационно-стойкой изохромной пленки диаметром 35 мм . Объектив 200 мм мог отображать полный диск Луны, а объектив 500 мм мог получать изображение области на поверхности. Камера была закреплена в космическом корабле, а наведение достигалось вращением самого корабля.

Луна-3 была первым успешным космическим аппаратом с трехосной стабилизацией. В течение большей части миссии космический корабль был стабилизирован по вращению, но для фотографирования Луны космический корабль ориентировал одну ось по направлению к Солнцу, а затем использовался фотоэлемент для обнаружения Луны и ориентации камер на нее. Обнаружение Луны сигнализировало, что крышка камеры открылась, и последовательность съемки началась автоматически. Изображения чередовались между обеими камерами во время последовательности. После завершения фотосъемки пленка перемещалась во встроенный процессор, где она проявлялась, фиксировалась и сушилась. Затем были даны команды с Земли переместить пленку в сканер летающего пятна, где пятно, созданное электронно-лучевой трубкой, проецировалось через пленку нафотоумножитель . Пятно сканировалось по пленке, и фотоумножитель преобразовывал интенсивность света, проходящего через пленку, в электрический сигнал, который передавался на Землю (через аналоговое видео с частотной модуляцией, подобное факсимиле). Кадр можно было сканировать с разрешением 1000 (горизонтальных) строк, а передачу можно было осуществлять с медленной телевизионной скоростью на больших расстояниях от Земли и с большей скоростью на более близких расстояниях.

Камера сделала 29 снимков за 40 минут 7 октября 1959 года с 03:30 UT до 04:10 UT на расстояниях от 63 500 км до 66 700 км над поверхностью, покрывая 70% обратной стороны Луны. Семнадцать (некоторые говорят, двенадцать) из этих кадров были успешно переданы обратно на Землю (станции слежения в Крыму и на Камчатке), а шесть были опубликованы (кадры с номерами 26, 28, 29, 31, 32 и 35). Это были первые фотографии дальнего полушария Луны. [15]

Система визуализации была разработана П.Ф. Братславцом и И.А. Росселевичем в Ленинградском научно-исследовательском институте телевидения, а полученные изображения обработаны и проанализированы Ю.Н. Липский и его команда в Астрономическом институте Штернберга. Фотоаппарат AFA-E1 разработан и изготовлен на заводе КМЗ ( Красногорский механический завод ).

Пленка, устойчивая к температуре и радиационной стойкости, была получена от американских воздушных шаров Genetrix, которые были возвращены Советским Союзом. [16]

См. Также [ править ]

  • Chang'e 4 , китайская миссия в декабре 2018 года для комбинации роботизированного зонда и посадочного модуля, которая приземлилась на обратной стороне Луны, около южного полюса Луны (3 января 2019 г.)
  • Исследование Луны

Примечания [ править ]

  1. ^ Б с д е е Сиддики 2018 года , стр. 13.
  2. ^ "Луна Йе-2А" . Космическая страница Гюнтера . Дата обращения 12 ноября 2019 .
  3. ^ Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космическая страница Джонатана . Проверено 14 декабря 2014 .
  4. ^ "Луна 3" . Координированный архив данных космической науки НАСА . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  5. ^ Макдауэлл, Джонатан. «Спутниковый каталог» . Космическая страница Джонатана . Проверено 14 декабря 2014 .
  6. ^ Харви 2011 , стр. 158.
  7. ^ a b «Изучение Луны - Первые исследователи роботов» . Ianridpath.com . Проверено 6 ноября 2013 года .
  8. ^ а б Сиддики 2018 , стр. 14.
  9. ^ Сиддики 2018 , стр. 16.
  10. ^ Харви, Брайан (2007). Советское и российское исследование Луны . Springer-Praxis. п. 37. ISBN 0387218963.
  11. ^ Харви, Брайан (2007). Советское и российское исследование Луны . Springer-Praxis. п. 38. ISBN 0387218963.
  12. ^ Grahn, Sven. «Роль Джодрелл Бэнк в ранней деятельности по отслеживанию космического пространства - Часть 1» . Джодрелл Банк . Манчестерский университет . Проверено 21 июля 2019 .
  13. ↑ Т. Энеев, Э. Аким. «Мстислав Келдыш. Механика космического полета» . Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша .
  14. ↑ Егоров, Всеволод Александрович (1957) «Конкретные задачи полета на Луну», Успехи физ . 63, № 1а, страницы 73–117. Упоминания о творчестве Егорова: Борис Васильевич Раушенбах, Михаил Ю. Овчинников и Сьюзан М.П. Маккенна-Лоулор , Существенная динамика космического полета и магнитосфера (Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publishers, 2002), страницы 146–147. (Последняя ссылка доступна в Интернете по адресу: Google Книги .)
  15. ^ Сиддики 2018 , стр. 2.
  16. ^ Сиддики 2018 , стр. 15-16.

Ссылки [ править ]

  • Харви, Брайан (2011). Российские космические аппараты: научные открытия и будущие миссии . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-1-4419-8150-9.
  • Сиддики, Асиф А. (2018). За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 (PDF) . Серия истории НАСА (второе изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Офис программы истории НАСА. ISBN 978-1-62683-042-4. LCCN  2017059404 . СП2018-4041.

Внешние ссылки [ править ]

  • Заря - хронология Луны 3
  • Советские фотографии Луны
  • Полет Луны 3
  • Каталог изображений Luna 3 в NSSDC
  • Обработанные изображения из миссии Луна 3
  • Бергер, Эрик (4 октября 2019 г.). «Да здравствует Луна 3, законный король космических миссий 1950-х годов» . Ars Technica . Дата обращения 4 октября 2019 .