Autor Wątek: "Łunnik-3" - pierwsze zdjęcia odwrotnej strony Księżyca  (Przeczytany 3993 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Hermes

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 203
Witam,

  W 2007 roku, na „astro4u” przedstawiłem przebiegi kilku historycznych misji astronautycznych (czasami opowiadam o nich w mojej pracy, w dziale Astronomii i Astronautyki). Chciałbym tu przybliżyć przebieg jednej z nich (z niewielkimi skrótami)


 Przedstawiam niezwykłą - jak na rok 1959 - misję międzyplanetarną (do Księżyca) z użyciem pierwszego laboratorium fotograficznego w kosmosie...

 Część pierwsza - wstęp.  Jakieś 200 lat temu. Do ciężko chorego Williama Herschela oprócz lekarza, zostaje sprowadzony na "wszelki wypadek" pastor. Przygotowując astronoma na śmierć, roztoczył piękny obraz życia pozagrobowego.  Na to Herschel:
  „To interesujące !!  Nareszcie będę mógł zobaczyć odwrotną stronę Księżyca !!”

  Finał.
  Po 12 próbach (o czym wiemy od niedawna) wysłania w 1958 i 1959 roku przez ZSRR i USA sond do Księżyca (w tym ZSRR 7 prób - większość nieudanych),  4 października 1959 roku o godz. 0:44 UT  w ZSRR startuje bezzałogowa sonda „Łuna 3” lub „Łunnik 3” - pierwsze trzy sondy księżycowe nazywały się właśnie „Łunnikami” (przez analogię do ziemskich „sputników”). Celem jej jest Księżyc, choć jeszcze świat nie wie, jaki dokładnie jest program misji. Wiadomo jedynie, że „Łuna 3” ma kształt cylindryczny, jej średnica wynosi 120 cm, wysokość (bez anten) - 130 cm, a masa - 278 kg (bez ostatniego członu rakiety). Rosjanie nie publikują żadnych danych dotyczących rakiety.
   Dziś o rakiecie o nazwie Luna 8K72 wiemy znacznie więcej.  Jest modyfikacją rakiety użytej do wysłania pierwszych sputników przez dodanie drugiego członu. Pierwszy, podstawowy człon rakiety Luna 8K72-1  ma długość 28 metrów i masę startową ponad 95 ton. Do tego członu dołączone są z boku 4 rakiety Luna 8K72-0 - każda z nich ma masę ok. 44 tony i długość 19 metrów.
  Drugi człon rakiety księżycowej  Luna 8K72-2  ma masę 8100 kg, średnicę 2.56m i długość 2.84m. Właśnie dzięki niemu sonda może osiągnąć prędkość prawie 11 km/sek, niezbędną do osiągnięcia Księżyca.  W sumie cała rakieta ma masę startową 277 ton i wysokość ponad 30 metrów.

   Lot rakiety śledzi brytyjski radioteleskop w Jodrell Bank - wówczas największy na świecie. To właśnie Brytyjczycy mogą sprawdzać rzeczywistą trajektorię sondy. Dzięki nim świat dowiaduje się, że „Łuna 3” obleciała Księżyc i znalazła się po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca. Pojawiają się przypuszczenia do co jej misji. Ale jakie wyniki sonda prześle na Ziemię ?


   Co zawierała w sobie „Łuna 3” ?  Można powiedzieć, że było to pierwsze zautomatyzowane laboratorium fotograficzne. Ale przecież nie można było przesłać na Ziemię negatywów !  W tym celu posłużono się dodatkowymi przyrządami.
  Zdjęcia były wykowywane aparatem o dwóch teleobiektywach:  200mm/5.6  i 500mm/9.5.  Moc nadajnika sondy uniemożliwiała bezpośrednią transmisję zdjęć na Ziemię. Trzeba było najpierw „zapisać” zdjęcia.  Amerykanie, podczas misji „Marinera 4” (w 1964 roku) użyli czegoś, co przypominało dzisiejszy magnetowid - zapis obrazów na taśmę magnetyczną i potem przesyłanie zdjęcia linii po linii na Ziemię. Ale w 1959 roku ta metoda była jeszcze dla Rosjan niedostępna.  Użyto więc specjalnej błony 35mm, odpornej na większe promieniowanie i wyższą temperaturę.
  Automat regulował czas naświetlania w zależności od jasności obiektu.  Po naświetleniu błona była wywoływana, utrwalona i suszona.  Nie mam szczegółów dotyczących budowy tego urządzenia, ale każdy kto zajmował się obróbką materiałów fotograficznych wie, jakie muszą być parametry kąpieli (zwłaszcza wywoływacza), aby proces przebiegł właściwie. Dla przykładu podam tu zależność czasu wywoływania błony od temperatury. Jeśli standardowa temperatura to np. +20 stopni, to ogrzanie wywoływacza o 5 stopni spowoduje przyspieszenie procesu wywoływania o około 40%, a obniżenie o 5 stopni (czyli do +15 stopni) konieczność wydłużenia wywoływania o około 60%.  Wartości te zależą od rodzaju błony i składu wywoływacza. Nadmierna temperatura wywoływacza powoduje wzrost zadymienia. Do tego wywoływacz może być tylko mieszany, ale nie wstrząśnięty...
   Błona po całej obróbce była gotowa do kolejnego etapu -skanowania i potem wysłania na Ziemię w postaci cyfrowej.  Światło lampy skanera przechodziło przez błonę i zdjęcie było przetwarzane do postaci cyfrowej w rozdzielczości 1000x1000 punktów, a więc bardzo dobrej jak na ówczesne możliwości fotoelektroniki i kamer TV.
  Po raz pierwszy w „Łunie 3” Rosjanie zastosowali baterie słoneczne, które miały ładować akumulatory sondy i wydłużyć jej czas działania.


Trajektoria "Łuny 3"

   „Łuna 3” musiała być bardzo precyzyjnie wprowadzona na właściwą trajektorie już podczas startu, bowiem nie miała silników do korekty lotu.  6 października o godz. 14:16 UT „Łuna 3” minęła Księżyc w odległości ok. 7884 km (od jego środka) i zmieniła kierunek lotu tak, że znalazła się za Księżycem. Wcześniej układy orientacji sondy ustabilizowały jej ruch, czujniki znalazły Księżyc i Słońce, po czym obiektywy aparatu zostały skierowane ku Księżycowi.  Zdjęcia były wykonywane od godz. 3:30 do 4:10  UT (7 października), z odległości ok. 66000 km od Księżyca. Obiektyw 200mm obejmował cały Księżyc,  a 500mm tylko fragmenty jego tarczy. Patrząc z sondy, Księżyc był niemal w pełni, a niewidoczna z Ziemi część Księżyca zajmowała ok. 70% widocznej z sondy jego powierzchni.. Pierwsza próba przesłania zdjęć zakończyła się jednak niepowodzeniem ze względu na zbyt słabą moc sygnałów nadajnika.
   „Łuna 3” poruszała się po orbicie eliptycznej z apogeum ok. 468 000 km  - tę największą odległość osiągnęła 11 października, po czym zaczęła się zbliżać do Ziemi.  Perygeum (48280 km) minęła 18 października i wtedy pomyślnie przesłała zdjęcia na Ziemię.
   Opublikowane kilka dni później (konieczny był tzw. retusz) zdjęcia wywołały sensację, mimo iż ich jakość nie była najlepsza. Po raz pierwszy zobaczyliśmy odwrotną stronę Księżyca !! (nie ciemną, jak piszą najczęściej media - takiej strony Księżyca nie ma !!)


Niektóre zdjęcia były złej jakości...


najlepsze zdjęcie po korektach - ogniskowa 200mm


najlepsze zdjęcie teleobiektywem 500mm

  Na podstawie tych zdjęć zidentyfikowano dziesiątki nowych kraterów, góry i morza. Najbardziej znanymi obiektami są: Morze Moskwy[/n] i krater Ciołkowskiego.  Oczywiście pojawiły się wątpliwości, czy zdjęcia są autentyczne. Ale kiedy Amerykanie otrzymali swoje zdjęcia odwrotnej strony Księżyca z sond Lunar Orbiter, nikt nie miał wątpliwości, że zdjęcia „Łuny 3” były prawdziwe.

Powyżej - mapa odwrotnej strony Księżyca na podstawie analizy wszystkich zdjęć.

  Ciekawy był dalszy los „Łuny 3”. Krążyła wokół Ziemi po tak odległej trajektorii, że powinna istnieć przez setki lub tysiące lat. Ale jej apogeum, znajdujące się poza orbitą Księżyca sprawiło, że podczas kolejnych obiegów zbliżała się do Księżyca, ten zmieniał jej kształt orbity i po zaledwie kilku miesiącach, bo 29 kwietnia 1960 roku, „Łuna 3” zakończyła swój żywot w atmosferze Ziemi.
  Planowano utrzymywać łączność przez kolejne dni i tygodnie. Niestety, 22.10.1959, podczas drugiego obiegu, łączność została nagle przerwana.  Interpretowano to jako skutek zderzenia z meteorytem, ale sądząc po 50 latach wysyłania tysięcy sztucznych satelitów Ziemi i ich pracy, jest to chyba mało prawdopodobne. Być może doszło do awarii nadajnika lub innego urządzenia sondy.

  Wydarzenie, jakim był lot „Łuny 3”  został uczczony w wielu krajach m. in. poprzez wydanie znaczków pocztowych. Znalazłem w swoich zbiorach jeden z nich:



 Literatura: wydawnictwa Akademii Nauk ZSRR (m. in. dokumentacja wyników pt: „Odwrotna strona Księżyca”), „Urania” z lat 1957-1959, polskie książki z astronautyki  i... internet (także dane NASA.
« Ostatnia zmiana: Listopad 28, 2012, 22:32 wysłana przez Hermes »

Polskie Forum Astronautyczne