Luna 3

Při jediném startu sovětských měsíčních sond série E-2 se podařilo uvést stanici na protáhlou oběžnou dráhu míjející Měsíc a pořídit poprvé v historii snímky odvrácené strany, kterou nelze spatřit z povrchu Země.

Konstrukce

Sondu vyvinula a provozovala konstrukční kancelář OKB-1.

Rotací stabilizovaná sonda tvaru válce s klenutými dny má průměr 0.95 m a délku bez antén 1.3 m. Poblíž horního okraje vystupuje na obvodu límec trojúhelníkovitého průřezu s vnějším průměrem 1.2 m. Válcový povrch je pokryt deseti podélnými sekcemi slunečních baterií. Další fotovoltaické články jsou uspořádané do dvou obvodových pásů a je jimi pokryt rovněž výše zmíněný límec. K válcové části je dále připevněna trubice se senzory kosmického záření. Na dolní sférické dno jsou připojeny dvě tyčové antény, dvojice lapačů iontů, orientační plynové trysky a čidla Slunce a Měsíce. Z horního dna vyčnívají objektivy fotografické aparatury, dále jsou zde čtyři tyčové antény, dva lapače iontů, detektory mikrometeoritů a další fotoelektrické senzory Slunce a Měsíce.

Těleso sondy je hermeticky uzavřené a je v něm udržován přetlak 0.023 MPa. Uvnitř jsou instalovány chemické baterie, které jsou dobíjeny ze slunečních článků, rádiová aparatura, pohonný systém, gyroskopy pro řízení orientace a ventilátorek jako součást regulace teploty. Do systému tepelné regulace patří dále soustava žaluzií na vnějším povrchu, které podle vnitřní teploty zakrývají nebo odkrývají teplo vyzařující povrchové elementy. Tepelná regulace má udržovat vnitřní teplotu na hodnotě 25°C. Hlavním zařízením uvnitř hermetické části je kamerový systém spolu s palubním zařízením na vyvolání filmu a převodem obrazu na rádiový signál. Instalované vysílače sondy pracují na frekvenci 39.986 MHz na povel z pozemního řídícího střediska ve dvou- až čtyřhodinových relacích každý den.

Hmotnost sondy je udávána 278.5 kg, spolu s aparaturou na posledním stupni nosné rakety je vyneseno užitečné zatížení 435 kg. Celková hmotnost navedená na konečnou dráhu obnáší 1553 kg, přičemž prázdný poslední stupeň má asi 1118 kg.

Vědecké vybavení

Na palubě sondy se nacházejí následující soubory vědeckých přístrojů:

• fotografická aparatura se dvěma objektivy určená ke snímkování odvrácené strany Měsíce;
• 4 protonové lapače iontů pro průzkum plynné složky korpuskulárního záření Slunce a meziplanetárního prostředí;
• 2 piezoelektrické detektory mikrometeoritů;
• senzor kosmického záření.

Průběh letu

Start sondy se uskutečnil 1959-10-04 v 02:24:00 UT z kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Luna 8K72. Poslední stupeň směřující přes severní pól byl po dosažení správné rychlosti (o něco nižší než je úniková rychlost 11.15 km/s) vypnut povelem ze Země. První rádiový kontakt ukázal, že signály ze sondy jsou přibližně o polovinu slabší než se očekávalo a že na palubě vzrůstá teplota. Byla proto změněna orientace osy rotace a bylo vypojeno několik přístrojů. Zásluhou toho se teplota ustálila mezi 30 a 40°C. V první zprávě TASSu bylo oznámeno, že automatická meziplanetární stanice oblétne Měsíc ve vzdálenosti asi 10000 km a nadále se bude pohybovat v oblasti kolem Země.

Protože rychlost sondy byla záměrně nižší než u předchozích sovětských pokusů, dosáhla Luna 3 nejbližší vzdálenosti od Měsíce až po 59 h 52 min letu dne 1959-10-06 ve 14:16 UT. Ve vzdálenosti 60000 až 70000 km před největším přiblížením byla zastavena rotace sondy a přístroje byly připraveny na nadcházející snímkování. K největšímu přiblížení došlo nad oblastí jižního měsíčního pólu ve výšce 7940 km (NSSDC udává 6200 km) a sonda dále pokračovala přeletem nad odvrácenou stranou.

1959-10-07 v 03:30 UT zaregistrovalo světelné čidlo na horním dně sondy světlo ze Sluncem ozářeného povrchu Měsíce a kamera zahájila ve vzdálenosti 63500 km snímkování. Poslední 29. snímek byl pořízen po čtyřiceti minutách práce ze vzdálenosti 66700 km. Získané snímky pokrývaly asi 70% odvrácené strany. Po skončení fotografování byla sonda opět uvedena do rotace.

1959-10-08 proběhl první pokus o rádiový přenos snímků, který ale nebyl úspěšný. Na vině byl slabý rádiový signál z velké vzdálenosti.

1959-10-10 dosáhla sonda nejvzdálenějšího bodu (apogea) dráhy a začala se znovu přibližovat k Zemi.

1959-10-18 prolétla sonda perigeem geocentrické dráhy a podařilo se přenést na Zemi 17 snímků pořízených při obletu Měsíce. Aby se vyloučily chyby aparatury během přenosu, byly snímky zaznamenávány na více médií - film, magnetofonový pásek, skiatrony (obrazovky dlouhodobě uchovávající obraz) a elektrochemický papír. Snímky byly zhoršené kvality vinou slabého signálu. Předpokládalo se, že lepších výsledků bude dosaženo při přiblížení k Zemi na vzdálenost až 9000 km, ke kterému mělo dojít 1960-02-07.

1959-10-22 bylo přerušeno rádiové spojení se sondou.

1960-04-20 zanikla sonda v zemské atmosféře. Jelikož však již nebyla rádiově sledovaná a jelikož se pohybovala po dráze, která byla značně rušena gravitačním působením Slunce a Měsíce, není toto datum jisté. Není vyloučeno, že se na oběžné dráze pohybovala až do roku 1962.

Parametry dráhy

Vysvětlivky:

Typ: G - geocentrická

Experimenty a výsledky

Fotografická aparatura Jenisej-2

Fotografická aparatura se skládá z kamery se dvěma objektivy, automatické jednotky na vyvolání filmu a skeneru. Objektivy mají ohniskovou délku 200 mm při f/5.6 a 500 mm při f/9.5. Kamera obsahuje 35 mm izochromatický film odolný proti vyšším teplotám a radiaci se 40 políčky. 200 mm objektiv je určen k fotografování kompletního měsíčního disku, zatímco 500 mm teleobjektiv je schopen snímat větší detaily na povrchu Měsíce. Kamera je pevně upevněna ke konstrukci sondy, zaměření na cíl se provádí změnou orientace celé stanice. Správná orientace se kontroluje pomocí fotocitlivého senzoru registrujícího odražené měsíční světlo. Přichází-li ze senzoru očekávaný signál, otevírá se kryt objektivu a probíhá automatická snímkovací sekvence. Po skončení snímkování je film přesunut do palubní automatické laboratoře, kde je vyvolán, ustálen a usušen. Toto zařízení bylo speciálně navrženo pro práci v beztížném stavu. Na povel ze Země je vyvolaný film zaveden do skeneru. Ve skeneru světelný bod vznikající v katodové trubici prochází napříč filmem a je snímán fotoelektrickým čidlem. Podle stupně zčernání filmu se mění velikost signálu z fotoelektrického čidla a tento signál je pak vysílán na Zemi, kde se sestavuje konečný snímek. Jedno políčko filmu je možno rozdělit až na 1000 řádků a toto rozlišení se dá měnit. Vlivem slabého výkonu vysílačů sondy probíhá přenos obrazů velice malou rychlostí (zhruba 10000krát pomaleji než běžný televizní přenos).

Na 17 snímcích z celkem 29 pořízených, které se podařilo odvysílat na Zemi je znázorněno přibližně 70% odvrácené strany Měsíce. Snímky jsou nízké kvality, což je způsobeno jednak slabým rádiovým signálem při přenosu, který se projevil značným zašuměním obrazu, jednak špatnými světelnými podmínkami během fotografování, které probíhalo prakticky při plném osvětlení fotografované strany. Plastičnost terénu byla potlačena a snímky tudíž vykazují málo detailů. Na zpracování snímků se podílely tři nezávislé skupiny astronomů, které identifikovaly celkem 499 povrchových detailů. Na základě nich byl zpracován první atlas odvrácené strany Měsíce. Bohužel celá řada objektů byla z výše uvedených příčin určena chybně. Na snímcích se především ukázalo, že odvrácená strana Měsíce se diametrálně liší od známé přivrácené strany. Je téměř celá pokryta horským terénem, analogické útvary k měsíčním mořím, známým z přivrácené strany, takřka chybí.

Fotogalerie

Fotogalerie obsahuje celkem 6 obrázků, nejnovější byl přidán 2003-08-27.

Literatura

1. Ing. Pavel Knapp: Listy z historie. Luna 3 - Letectví a kosmonautika [47] (1971) - číslo 25, strana 35/995
2. Petr Lála: Projekt Luna - Letectví a kosmonautika [43] (1967) - číslo 4, strana 20-23/140-143

Reakce čtenářů (číst/přidat)

Počet reakcí: 0

Verze pro tisk