Lune 3 - Luna 3

Lune 3
Luna-3 (Musée commémoratif de l'astronautique).JPG
Une maquette à l'échelle 1:1 au Memorial Museum of Astronautics de Moscou
Type de mission Survol lunaire
Opérateur OKB-1
Désignation Harvard 1959 Thêta 1
Identifiant COSPAR 1959-008A
SATCAT n° 21
Durée de la mission 18 jours (du jour du lancement au dernier jour de contact)
Orbites terminées 14
Propriétés du vaisseau spatial
Vaisseau spatial Ye-2A No.1
Fabricant OKB-1
Lancer la masse 278,5 kilogrammes (614 lb)
Début de mission
Date de lancement 4 octobre 1959, 00:43:39  UTC ( 1959-10-04UTC00:43:39Z )
Fusée Luna 8K72 (Non I1-8)
Site de lancement Baïkonour 1/5
Fin de mission
Dernier contact 22 octobre 1959 ( 1959-10-23 )
Date de décomposition 29 avril 1960
Paramètres orbitaux
Système de référence Géocentrique
Régime Hautement elliptique
( circumlunaire )
Demi-grand axe 256 620,50 kilomètres (159 456,59 mi)
Excentricité 0.97322501
Altitude du périgée 500 kilomètres (310 milles)
Altitude d'apogée 499 999 kilomètres (310 685 mi)
Inclination 55 degrés
Période 359,38 heures
Époque 5 octobre 1959
Survol de la Lune
Approche la plus proche 6 octobre 1959, 14:16 UTC
Distance 6 200 kilomètres (3 900 milles)
←  Luna 2
Luna E-3 n°1  →
 

Luna 3 , ou E-2A No.1 ( russe : Луна 3 ) était un vaisseau spatial soviétique lancé en 1959 dans le cadre du programme Luna . Il s'agissait de la toute première mission à photographier la face cachée de la Lune et de la troisième sonde spatiale soviétique à être envoyée au voisinage de la Lune . Bien qu'il ait renvoyé des images plutôt médiocres, les vues historiques et inédites de la face cachée de la Lune ont suscité enthousiasme et intérêt lorsqu'elles ont été publiées dans le monde entier, et un atlas provisoire de la face cachée de la Lune a été créé après l'image. le traitement a amélioré les images.

Ces vues montraient un terrain montagneux, très différent du côté proche, et seulement deux régions sombres et basses qui ont été nommées Mare Moscoviense (Mer de Moscou) et Mare Desiderii (Mer du Désir). On a découvert plus tard que Mare Desiderii était composée d'une jument plus petite, Mare Ingenii (Sea of ​​Cleverness), et de plusieurs autres cratères sombres. La raison de cette différence entre les deux côtés de la Lune n'est pas encore entièrement comprise, mais il semble que la plupart des laves sombres qui se sont écoulées pour produire la maria se sont formées sous la moitié faisant face à la Terre.

Luna 3 a été suivi par les États - Unis avec Ranger 7 , Ranger 8 et Ranger 9 .

Concevoir

La sonde spatiale était une boîte cylindrique avec des extrémités hémisphériques et une large bride près du sommet. La sonde mesurait 130 centimètres (51 pouces) de long et 12 centimètres (4,7 pouces) à son diamètre maximal au niveau de la bride. La majeure partie de la section cylindrique avait un diamètre d'environ 95 centimètres (37 pouces). La cartouche a été scellée hermétiquement et pressurisée à environ 0,22 atmosphère standard (22 kPa). Plusieurs cellules solaires ont été montées à l'extérieur du cylindre, et celles-ci ont fourni de l'énergie électrique aux batteries de stockage à l'intérieur de la sonde spatiale.

Des volets de contrôle thermique ont été placés le long du cylindre et ouverts pour exposer une surface rayonnante lorsque la température interne dépassait 25 °C (298 K). L'hémisphère supérieur de la sonde tenait l'ouverture couverte pour les caméras. Quatre antennes dépassaient du haut de la sonde et deux de son bas. D'autres équipements scientifiques ont été montés à l'extérieur, notamment des détecteurs de micrométéoroïdes et de rayons cosmiques , et le système d'imagerie Yenisey-2. Les jets de gaz de son système de contrôle d'attitude étaient montés à l'extrémité inférieure du vaisseau spatial. Plusieurs cellules photoélectriques ont aidé à maintenir l'orientation par rapport au Soleil et à la Lune.

Il n'y avait pas de moteurs de fusée pour les corrections de cap.

Son intérieur contenait les appareils photo et le système de traitement des films photographiques , l'émetteur radio , les batteries d'accumulateurs , les unités gyroscopiques et les ventilateurs de circulation pour le contrôle de la température. Il a été stabilisé en vrille pendant la majeure partie de son vol, mais son système de contrôle d'attitude à trois axes a été activé pendant la prise de photos. Luna 3 était radiocommandé depuis des stations au sol en Union soviétique.

Les médias soviétiques ont appelé le vaisseau spatial la station interplanétaire automatique. La sonde a été renommée Luna 3 en 1963.

Mission

Après le lancement d'une fusée Luna 8K72 (numéro I1-8) au-dessus du pôle Nord , l'étage d'échappement Blok-E a été arrêté par radiocommande pour mettre Luna 3 sur sa route vers la Lune. Le premier contact radio a montré que le signal de la sonde spatiale n'était que moitié moins fort que prévu et que la température interne augmentait. L'axe de rotation de l'engin spatial a été réorienté et certains équipements ont été arrêtés, ce qui a entraîné une chute de température de 40 °C à environ 30 °C. À une distance de 60 000 à 70 000 km de la Lune, le système d'orientation a été activé et la rotation de l'engin spatial a été arrêtée. L'extrémité inférieure de l'engin était pointée vers le Soleil, qui brillait de l'autre côté de la Lune.

La sonde spatiale est passée à moins de 6 200 km de la Lune près de son pôle sud lors de l'approche lunaire la plus proche à 14 h 16 TU le 6 octobre 1959, et a continué sur la face cachée. Le 7 octobre, la cellule photoélectrique située à l'extrémité supérieure de la sonde spatiale a détecté la face cachée de la Lune éclairée par le soleil et la séquence de photographie a commencé. La première photo a été prise à 03h30 TU à une distance de 63 500 km de la Lune, et la dernière photo a été prise 40 minutes plus tard à une distance de 66 700 km.

Au total, 29 photos ont été prises, couvrant 70 % de la face cachée. Une fois la photographie terminée, le vaisseau spatial a repris sa rotation, est passé au-dessus du pôle nord de la Lune et est revenu vers la Terre. Les tentatives de transmission des images à l'Union soviétique ont commencé le 8 octobre, mais les premières tentatives ont échoué en raison de la faible puissance du signal. Alors que Luna 3 se rapprochait de la Terre, un total d'environ 17 photographies visibles mais de mauvaise qualité ont été transmises le 18 octobre. Tout contact avec la sonde a été perdu le 22 octobre 1959. La sonde spatiale aurait brûlé dans l'atmosphère terrestre en mars ou avril 1960. Une autre possibilité était qu'elle aurait pu survivre en orbite jusqu'en 1962 ou plus tard.

Première assistance par gravité

Trajectoire Luna 3 et manœuvre d' assistance à la gravité
Article détaillé : Gravity assist § Origines historiques de la méthode

La manœuvre d' assistance gravitationnelle a été utilisée pour la première fois en 1959 lorsque Luna 3 a photographié la face cachée de la Lune. Après son lancement depuis le cosmodrome de Baïkonour , Luna 3 est passé derrière la Lune du sud au nord et est retourné sur Terre. La gravité de la Lune a changé l'orbite du vaisseau spatial; aussi, en raison du mouvement orbital de la Lune, le plan orbital du vaisseau spatial a également été modifié. L'orbite de retour a été calculée pour que le vaisseau spatial repasse au-dessus de l'hémisphère Nord où se trouvaient les stations au sol soviétiques. La manœuvre s'est appuyée sur des recherches effectuées sous la direction de Mstislav Keldysh à l' Institut de mathématiques Steklov .

Photographie lunaire

Système phototélégraphique Luna 3 au Musée d'État de l'histoire de l'astronautique Tsiolkovski
La première vue renvoyée par Luna 3 montrait que la face cachée de la Lune était très différente de la face proche, notamment par son manque de maria lunaire (les zones sombres).
Lorsque la toute première image de la face cachée de la lune (A) est restaurée à l'aide de techniques avancées de suppression du bruit (B) et comparée à la mission LRO ultérieure de la NASA (C), les points caractéristiques importants sont clairement visibles et clairs, un à un. la cartographie des points caractéristiques visibles est perceptible.


Le but de cette expérience était d'obtenir des photographies de la surface lunaire alors que le vaisseau spatial survolait la Lune. Le système d'imagerie a été désigné Yenisey-2 et se composait d'une caméra à double objectif AFA-E1, d'une unité de traitement automatique de film et d'un scanner. Les lentilles de la caméra ont une longueur focale de 200 mm, f /5.6 ouverture objective et 500 mm, f /9.5 objectif . L'appareil photo portait 40 images de film isochrome 35 mm résistant à la température et aux radiations . L'objectif de 200 mm pourrait imager le disque complet de la Lune et le 500 mm pourrait prendre une image d'une région à la surface. La caméra était fixée dans l'engin spatial et le pointage était obtenu en faisant pivoter l'engin lui-même.

Luna 3 a été le premier vaisseau spatial stabilisé à trois axes à succès. Pendant la majeure partie de la mission, le vaisseau spatial a été stabilisé en rotation, mais pour la photographie de la Lune, le vaisseau spatial a orienté un axe vers le Soleil, puis une cellule photoélectrique a été utilisée pour détecter la Lune et orienter les caméras vers elle. La détection de la Lune a signalé l'ouverture du couvercle de l'appareil photo et le démarrage automatique de la séquence photographique. Les images ont alterné entre les deux caméras pendant la séquence. Une fois la photographie terminée, le film a été déplacé vers un processeur embarqué où il a été développé, fixé et séché. Des commandes depuis la Terre ont ensuite été données pour déplacer le film dans un scanner à spot volant où un spot produit par un tube à rayons cathodiques a été projeté à travers le film sur un photomultiplicateur . Le spot a été balayé à travers le film et le photomultiplicateur a converti l'intensité de la lumière traversant le film en un signal électrique qui a été transmis à la Terre (via une vidéo analogique modulée en fréquence, semblable à un fac-similé). Une trame pourrait être balayée avec une résolution de 1000 lignes (horizontales) et la transmission pourrait être effectuée à une vitesse de télévision à balayage lent à de grandes distances de la Terre et à une vitesse plus rapide à des distances plus proches.

La caméra a pris 29 images en 40 minutes le 7 octobre 1959, de 03h30 TU à 04h10 TU à des distances allant de 63 500 km à 66 700 km au-dessus de la surface, couvrant 70 % de la face cachée de la Lune. Dix-sept (certains disent douze) de ces trames ont été retransmises avec succès vers la Terre (stations de suivi en Crimée et au Kamtchatka) et six ont été publiées (images numérotées 26, 28, 29, 31, 32 et 35). Ce sont les premières photographies de l'hémisphère lointain de la Lune.

Le système d'imagerie a été développé par PF Bratslavets et IA Rosselevich à l'Institut de recherche scientifique de Leningrad pour la télévision et les images renvoyées ont été traitées et analysées par Iu.N. Lipskii et son équipe à l'Institut d'astronomie Sternberg. L'appareil photo AFA-E1 a été développé et fabriqué par l'usine KMZ ( Krasnogorskiy Mekhanicheskiy Zavod ).

Le film, résistant à la température et aux radiations, provenait de ballons américains Genetrix récupérés par les Soviétiques.

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes