Луна 3 автоматическая межпланетная станция где находится

Луна 3 автоматическая межпланетная станция где находится

«Луна-3» — советская автоматическая межпланетная станция для изучения Луны и космического пространства. В ходе полёта были впервые получены изображения обратной стороны Луны.

Автоматическая межпланетная станция серии «Е-2» существенно отличалась от космических аппаратов, запущенных ранее. Основные конструкционные отличия диктовались тем, что в определенный период своего движения по орбите «Е-2» становился ориентированным аппаратом, способным проводить астрономические наблюдения заранее выбранного небесного тела, в данном случае — Луны. Причем, в качестве источников тока для питания аппаратуры ориентации использовались солнечные батареи.

Конструктивно эти станции изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами. Длина контейнера — 1,3 м, средний диаметр — 94 см, максимальная ширина — 1,2 м. На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили аппаратуру радиокомплекса, автоматики, научных исследований, фототелевизионный комплекс «Енисей» и буферные батареи электропитания.

Фототелевизионный комплекс «Енисей» разработали сотрудники ленинградского НИИ-380, впоследствии известного как Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (ВНИИ телевидения). Это был не просто фотоаппарат, но и проявочный устройство, и передатчик (через бортовую радиолинию) полученных после обработки изображений. Неслучайно его называли в шутку «банно-прачечным трестом».

Комплекс имел два объектива с фокусными расстояниями 200 и 500 мм для одновременной съемки двух кадров в двух масштабах Эта методика оснащения телевизионной системы двумя телекамерами (двумя сменными объективами) потом многократно использовалась в космических аппаратах, создаваемых для изучения Солнечной системы. Объектив с фокусным расстоянием 200 мм формировал изображение диска Луны, полностью вписывающееся в кадр. Крупномасштабное изображение Луны выходило за пределы кадра, но давало увеличение четкости, соответствующее увеличению фокусного расстояния. В обоих случаях формировались телевизионные кадры с четкостью не ниже 1000 строк

Рассматривалось два комплекта фототелевизионной аппаратуры — в итоге остановились на том, который создавался для станции «Е-2А». Ее и приняли к дальнейшей разработке.

Система ориентации станции «Е-2А» включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счетно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая система активной ориентации космического аппарата. Общая разработка, изготовление и испытание системы ориентации проводились в НИИ-1 МАП под руководством Бориса Викторовича Раушенбаха (1915—2001).

Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кроме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы работ ее химические батареи нуждались в постоянной подзарядке. И тогда, после сложных расчетов была выбрана оптимальная форма солнечных батарей, позволяющая при любом положении станции относительно Солнца получать ток практически одинаковой величины.

Общий вес третьей ступени без топлива составил 1553 кг, вес отделяемой станции «Е-2А» — 278,5 кг.

Контроль за траекторией полета «лунников», прием и обработка телеметрической и научной информации выполнял командно-измерительный комплекс (КИК), где работали преимущественно военные специалисты. Результаты измерений движения станций в межпланетном пространстве непрерывно поступали из Центра и пунктов КИКа в Отделение прикладной математики АН СССР и вычислительного центра Министерства обороны СССР.

Космический аппарат «Луна-3» («Е-2»)

Запуск межпланетной станции «Е-2А» ракетой «Р-7» (8К72, № Л1-8, «Восток») состоялся 4 октября 1959 года. В прессе прошло сообщение о запуске «Луны-3».

Для обеспечения максимальной надежности приема бесценных лунных снимков было решено: кроме временного центра связи и пункта управления на горе Кошка близ Симеиза (Крым), расположенного рядом с филиалом Пулковской обсерватории, оборудовать дублирующий измерительный пункт КИК на Камчатке. Сеансы связи со станцией в крымском измерительном пункте велись днем и ночью, на них присутствовал сам Сергей Павлович Королев и его коллеги, почти не отдыхая.

Станция вышла на эллиптическую орбиту с апогеем 480 000 км и перигеем 47 500 км. Траектория полета была выбрана с таким расчетом, чтобы в момент максимального сближения с Луной (6200 км) аппарат находился от нее южнее, а на полученных снимках было видно достаточное количество известных объектов, что необходимо для нанесения координатной сетки на карту Луны.

Съемка проводилась 7 октября, когда Солнце освещало около 70% ее обратной стороны. «Луна-3» сфотографировала почти половину поверхности Луны, из них две трети — невидимой с Земли стороны.

Схема орбиты аппарата Луна-3

После проявления пленки на борту станции, изображения передавались с помощью фототелевизионной системы в двух режимах — медленном на больших расстояниях и быстром — при подлете к Земле. Передача изображения осуществлялась аналоговым методом камерой бегущего луча. На наземной стороне прием совершался несколькими приборами: съемкой камеры бегущего луча на кинопленку, фотографированием с экрана скиатрона, записью на магнитную ленту и прямой вывод изображения на термохимическую бумагу. Записи на магнитную ленту не удалось воспроизвести, изображения на термобумаге и скиатронах позволяли только оценить сюжет изображения. Единственным удачным методом регистрации оказался с использованием камеры бегущего луча. При полете к Луне и при приеме сигналов качество сигнала было плохим, высоки были уровни шумов. Принятые картинки позволили определить некоторые элементы рельефа, но в сеансе связи, когда станция подошла поближе к Земле и можно было повторить прием с большим отношением сигнал-шум, установить связь со станцией не удалось.

Интересный факт. 31 декабря 1959 года Сергей Королев собрал ближайших сотрудников своего ОКБ-1 для традиционного подведения итогов года и новогоднего поздравления.

«Наш подвиг, — сказал Сергей Павлович, — оценен не только человечеством, но и богатым французским виноделом. Он объявил, что подарит тысячу бутылок шампанского тем, кто покажет обратную сторону Луны. Он был уверен, что ничего у нас не получится и не боялся риска. Но проиграв, он сдержал слово. Правда, вышла заминка. Винодел обратился в наше посольство в Париже с просьбой сообщить, в чей адрес выслать шампанское. Посольство растерялось и запросило МИД. МИД после многоярусных согласований дал указания отправить бутылки в адрес президиума Академии наук. Теперь нам выпала честь получить несколько десятков бутылок шампанского со склада Академии наук. Вам перепадет по паре бутылок, остальные разойдутся среди аппарата и других непричастных».

Ракетчики много и долго злословили по этому поводу. Но все же привезти вечером домой на семейную встречу Нового года французское шампанское, полученное в подарок за Луну, — согласитесь, такой шанс выпадает раз в жизни!

Источник

Луна-3

«Луна-3» представляет собой автоматическую станцию межпланетного типа, созданную ещё во времена существования СССР. Цель этого шага заключалась в изучении космических просторов в целом и земного спутника в частности. Вследствие полёта удалось получить качественные снимки того, что происходит на обратной стороне космического объекта. Наряду с этим устройство «Луна-3» позволило совершить первый во всей истории человечества гравитационный манёвр.

Особенности полёта

Запуск устройства пришёлся на 4 октября 1959 года. Случилось это с использованием ракеты-носителя под названием «Восток-Л». Именно этот агрегат впервые зафиксировал ту сторону шара, которую человек не может видеть с Земли. И как уже отмечалось, с его помощью учёным удалось осуществить первый гравитационный манёвр, сделав это на практике. В СМИ того времени АМС «Луна-3» получила название «третья советская ракета, отправившаяся в космос».

Характеристики межпланетной станции «Луна-3»

Параметры и характеристики

Размер конечной массы таких агрегатов, как ракета-носитель и «Луна-3» составлял 1553 килограмма. При этом на вес аппаратуры научно-измерительного характера приходилось 435 кг. Само по себе устройство весило 278,5 кг. Связано это, в первую очередь, с его оснащённостью определёнными системами:

• радиотехника;
• телеметрия;
• фототелеметрия и ориентация по отношению к спутнику Земли и светилу;
• энергопитание;
• терморегуляция;
• фотолаборатория.

В свою очередь, Борис Раушенбах вместе со своими коллегами разработал, создал и внедрил специальную систему ориентирования под названием «Чайка». Именно с её помощью не составило труда решить задачу, связанную с управлением аппаратами в космосе.

После того как прошёл старт с космодрома под названием Байконур, устройство «Луна-3» смогло осуществить выход на орбиту одноимённого спутника, которая была сильно вытянутой и обладала значением наклонения в 75 градусов, а также периодом обращения в 22 300 мин.

После этого ему удалось обогнуть обратную сторону шара, начиная югом и заканчивая севером. Общая дистанция, которая была пройдена в данном направлении, составила 6 200 км по отношению к поверхности.

Под влиянием лунной гравитации произошло изменение орбиты аппарата. Наряду с этим, т. к. тело продолжало перемещаться по собственной орбите, её плоскость стала изменённой. Этот процесс был рассчитан так, чтобы во время возвращения на Землю агрегат снова шёл над полушарием на Севере, где и находились советские станции для наблюдения. Расчётом траектории полёта занимался М. В. Келдыш на территории Математического института В. А. Стеклова.

Траектория «Луны-3» и гравитационный манёвр

Фотофиксация поверхности

Корабль «Луна-3» при прохождении около одноимённого космического тела был обращён к Солнцу кормой. Его стабилизацию удалось обеспечить за счёт использования системы «Чайка», в составе которой присутствовали датчики (лунный, световой, гироскопический), а также устройство счётно-решающего типа, двигатели для ориентирования.

Кроме того, АМС «Луна-3» — первый в мире аппарат, который может поддерживать ориентацию в космическом пространстве на протяжении заданного отрезка времени. В октябре 1959 года, когда проходил сеанс создания фото, длившийся 40 минут, станция в его начале находилась на дистанции 66,8 тыс. км над точкой, а селенографические координаты составляли 17 градусов северной широты и 117 градусов восточной долготы.

Для наблюдения использовались объективы в количестве 2-х шт., фокусное расстояние при этом составило соответственно 200 и 500 мм. При таком подходе экспертам удалось зафиксировать почти ½ всей поверхности Луны. Около 30% находилось в краевой зоне, а около 60% — на обратной части.

После того как изображения попали на плёнку, находившуюся на борту устройства «Луна-3», вскоре были переданы на Землю. Для этих целей использовалась специальная фототелевизионная система. Она получила название «Енисей», её разработали в НИИ городе Ленинград. Что касается самого фотографирующего механизма, его создали на Красногорском механическом заводе, иницииатором проекта стал П. Ф. Браславец.

Интересен тот факт, что в секрете от начальства разработчики использовали специальную киноплёнку, для которой характерна устойчивость к радиации и перепадам давления, температурного режима и даже влажности. Её, между прочим, удалось добыть из зондов США, которые периодически сбивались над Советским союзом. Промышленность нашей страны в те времена была недостаточно развитой, поэтому плёнки не производились. Такая информация даже не афишировалась в связи с идеологическими нюансами.

Изображение с системы «Луна-3» передавалось посредством использования аналогового метода за счёт камеры бегущего луча. На нашей планете оно, в свою очередь, принималось несколькими способами:

• съёмка камерой на специальную плёнку;
• фото с экрана скиатрона (здесь можно было оценить исключительно сюжет изображения, но не остальные параметры);
• осуществление записи на ленту магнитного типа (при их воспроизведении возникли проблемы;
• непосредственный вывод на термохимический носитель (здесь возникала та же проблема, что и в случае с термохимической бумагой).

В качестве оптимального способа регистрации выступает использование камеры бегущего луча. Дело в том, что в процессе полёта к поверхности земного спутника, а также в ходе приёма сигналов качество связи было недостаточно хорошим из-за чрезмерно высокого уровня шума.

В один из сеансов, когда станция оказалась ближе к Земле, и появилась возможность повтора приёма, изображения, к сожалению, получены так и не были. Тем не менее, 18 октября произошло усиление сигнала, и специалистам не составило труда получить некоторые изображения в количестве 17 штук. Несмотря на помехи, они содержали заметные рельефные детали.

Впоследствии, а именно 22 октября, связь между «Луна-3» и нашей планетой была прервана. Когда начали проводиться мероприятия по дешифровке, удалось различить 499 отдельных деталей. Из них 100 приходилось на видимую область. Стоит отметить, что дистанция между АМС и Землёй в состоянии апогея приравнялось к 480 тыс. км, а перигея – 40 тыс.

Далее агрегат «Луна-3» совершил 11 оборотов вокруг земного шара и впоследствии оказался в земной атмосфере. После этого он прекратил существовать. Лучшее качество снимков удалось получить лишь через несколько лет. Помогла в этом станция «Зонд-3», которая сумела охватить более 95% поверхности.

Итоги и выводы

Несмотря на то, что качество имевшихся на тот момент изображений, сделанных с помощью системы «Луна-3», не устраивало Келдыша, снимки дали СССР приоритет в названии объектов на лунной поверхности. В связи с этим на астрономической карте появилось множество новых наименований. К ним относятся кратеры Циолковский, Менделеев, Джордано, Бруно и многие другие объекты. И, конечно же, Море Москва и Море Мечты. Всё это позволило продемонстрировать первенство Советского союза в космической гонке.

Когда С. П. Королёв получил на руки изображение Луны, на обороте фотокарточки он подписал «А. Б. Северному…». Это действительно была первая фотография, на которой запечатлена обратная сторона Луны. Подобные «пейзажи» были увидены широкими слоями населения немного позже. Произошло в это в 1959 году, 27 октября. В это время большое по размеру изображение, которое было получено от АМС «Луна-3», возникло в рамках первой полосы главной газеты «Правда». Наряду с этим в номере опубликовали аннотацию этого изображения и выделили рельефные детали.

Стоит также отметить, что двумя годами ранее, до этого события, винодел из Франции по имени Анри Мэр заключил с консулом из СССР пари на 1000 бутылок любимого напитка (им было шампанское). Он утверждал, что советским спутникам так и не удастся запечатлеть тёмную сторону спутника. И когда фото появились в газетах во всём мире, ему ничего не оставалось делать, как признаться в собственном поражении и отправить 1000 бутылок алкоголя в адрес Академии наук СССР.

Таким образом, устройство «Луна-3», несмотря на некоторые поражения, смогло внести существенный вклад в развитие российской космонавтики. Ведь только за счёт него появилась возможность создания относительно качественных снимков нашего спутника, которые отображали явления, происходившие «по ту сторону», также формирования гравитационного манёвра.

Источник