Luna-1

Luna-1  er en sovjetisk automatisk interplanetarisk station (AMS) til undersøgelse af Månen og det ydre rum . Verdens første rumfartøj, der nåede den anden kosmiske hastighed, overvandt Jordens tyngdekraft og blev en kunstig satellit for Solen.

Beskrivelse

Den 2. januar 1959 blev Vostok -L løfteraket opsendt, som satte Luna-1 AMS på en flyvevej til Månen . Det var en rendezvous-bane uden orbital opsendelse [4] :201 . I datidens sovjetiske massepresse blev denne AMS kaldt "den første sovjetiske rumraket" [5] . Stationen havde også navnene "Luna-1D" og "Dream".

Raketten blev affyret lodret. Under flyvningen ændrede softwaremekanismen automatisk retningen af ​​motorens fremstød på en sådan måde, at ved slutningen af ​​accelerationsafsnittet havde hastighedsretningen en given vinkel med horisonten.

For at opnå den anden rumhastighed blev raketten udstyret med et tredje trin (blok "E"), med en RD-0105- motor , skabt i Voronezh ved Design Bureau of Chemical Automation (KBKhA) [6] [7] .

Med henblik på flyvningen var opgaven at nå Månens overflade ved stationen. Hittet fandt ikke sted, da der sneg sig en fejl ind i flyvesekvensdiagrammet : når der blev afgivet en kommando om at afbryde motoren i tredje trin (blok "E"), som blev udsendt fra Jorden, var det (allerede ret betydelige) tidspunkt for signalet transmission fra kommandoposten til stationen blev ikke taget i betragtning. Transportøren og alt udstyr ombord på stationen fungerede korrekt. Denne grundfejl påvirkede ikke udførelsen af ​​eksperimenter ombord. Blandt de fremragende videnskabelige resultater opnået under flyvningen af ​​Luna-1 kan følgende bemærkes:

• Ved hjælp af et indbygget magnetometer blev Jordens ydre strålingsbælte først registreret .
• Ved hjælp af ionfælder og partikeltællere blev de første direkte målinger af solvindparametre foretaget . Ioniseret gas blev opdaget i det interplanetariske rum. I afstande på 20-25 tusinde km fra jordens overflade var dens målte koncentration ca. 700 partikler pr. cm³, og i afstande på 100-150 tusinde km - ca. 300-400 partikler pr. cm³.
• Astronomerne Iosif Samuilovich Shklovsky og Vladimir Gdalevich Kurt foreslog at bruge "optiske" beviser for, at en raket flyver til Månen, fordamper 1 kg natrium om bord på apparatet ved en eksplosion og skaber en kunstig komet. Et eksperiment blev udført med succes for at skabe en kunstig komet . 3. januar kl. 3:56:20 Moskva-tid, i en afstand af 119500 km fra Jorden, blev en sky af natriumdamp (1 kg) frigivet fra stationen; skyen forsvandt i vakuum og lyste orange i flere minutter og blev observeret fra Jorden som en svag stjerne af 6. størrelsesorden i stjernebilledet Jomfruen , omtrent midt i trekanten dannet af stjernerne Arcturus , Spica og Libra. Den kunstige komet blev fotograferet ved bjergstationen i det astronomiske hovedobservatorium ved USSR Academy of Sciences nær Kislovodsk af Mstislav Nikolaevich Gnevyshev .
• Det blev fundet, at Månen ikke har noget signifikant magnetfelt [8] .
• En undersøgelse af magnetfeltet ved hjælp af en rumraket viste, at den målte feltstyrke aftager med højden hurtigere end den beregnede, og når et minimum på 400 γ (I γ = 10 -5 oersted) i en afstand af 20.800 km fra centrum af jorden; så stiger den til 800 γ i en afstand af 22.000 km og aftager derefter langsomt. Tilstedeværelsen af ​​et intensitetsmaksimum fører til den vigtige konklusion, at selv i en stille tilstand af Solen er et ekstra-ionosfærisk strømsystem placeret i en afstand på 21.000-22.000 km.

Repræsentanten for udvikleren af ​​radiostyringssystemet, der afslørede RUP-A-antennernes fly den 1. januar, lavede en fejl i højden med 2 ° og indstillede 44 ° i stedet for 42. Ingen kontrollerede ham - feriens indflydelse. Under flyvningen blev dataene fra retningssøgeren til computerenheden modtaget korrekt, men parameteren i højde gik hele tiden med en fejl, der blev opfattet som en afvigelse af raketten nedad fra den beregnede bane. Derfor slukkede computeren ikke for centralenhedens motor og ventede, indtil højdedataene kom inden for tolerancen. På grund af en fejl i højden på 2 °, lavet under driften af ​​jordbaseret radioudstyr til retningssøgning og missilkontrol, slukkede E-blokmotoren senere end det aftalte tidspunkt, hvilket forårsagede missen.

Den endelige masse af blok "E" sammen med rumfartøjet "Luna-1" var 1472 kg. Nyttelasten (361,3 kg) omfattede videnskabeligt udstyr og måleudstyr, fire radiosendere og strømforsyninger placeret i det aftagelige køretøj og på blok "E".

"Luna-1" bar vimpler: sfæriske af femkantede stålelementer med en eksplosiv ladning inde i bolden for at sprede dem og i form af en kapsel fyldt med væske, hvori aluminiumsstrimler var placeret. Begge havde en betegnelse, der angiver apparatets nationalitet, måned og år for dets lancering.

Efter at have slukket motoren blev beholderen med videnskabeligt udstyr adskilt. I en højde af 1500 km oversteg rakettens hastighed i forhold til Jordens centrum lidt 10 km/s, i en højde af 100.000 km var den cirka 3,5 km/s.

Beregningen af ​​banen for "Luna-1" blev udført på computeren " BESM-2 " [9] .

Den 4. januar kl. 5:57 Moskva-tid passerede Luna-1 i en afstand af 6.000 kilometer fra Månens overflade og gik ind i en heliocentrisk bane . I den periode, hvor den nærmest nærmede sig, befandt raketten sig i himmelsfæren over Månen og noget til højre for den, set fra Jordens nordlige halvkugle. I dette øjeblik var raketten på himmelsfæren mellem stjernerne i Spica og Libra. Efter at have passeret nær Månen, fortsatte rumraketten med at bevæge sig væk fra Jorden, dens hastighed i forhold til Jordens centrum fortsatte med at falde og nærmede sig 2,1 km/sek. Månens gravitationsfelt ændrede AMS'ens bane, men kunne ikke trække den mod sig selv.

Den 7.-8. januar 1959 og senere, da raketten var i afstande af størrelsesordenen 1 million km eller mere, blev Jordens indflydelse på raketten så svag, at rakettens bevægelse hovedsageligt begyndte at blive bestemt af Solens gravitationskraft. På trods af at stationen ikke ramte Månen, blev Luna-1 AMS det første rumfartøj i verden til at nå den anden rumhastighed , overvinde Jordens tyngdekraft og blive en kunstig satellit for Solen. Således kan flyvningen generelt beskrives som delvist vellykket, en rekord for sin tid og meget frugtbar ud fra et videnskabeligt synspunkt. Hældningen af ​​en kunstig binær planets kredsløb (blok "E" og "Luna-1" adskilt fra den) til ekliptikkens plan er ca. 1°, excentricitet 0,148, minimum og maksimum afstande fra Solen, henholdsvis 146,4 millioner km og 197,2 millioner km. Omløbsperioden for en kunstig planet er cirka 450 dage. De relative adskillelseshastigheder var lave, og derfor er E-blokken og Luna-1, som adskilte sig fra den, i tætte kredsløb.

Først tvivlede amerikanerne på eksistensen af ​​AMS, da selv det største radioobservatorium i Jodrell Bank (Cheshire, England) ikke "hørte" det. Imidlertid fandt antennen med en diameter på 26 m i Jet Propulsion Laboratory (JPL) (Pasadena, Californien, USA) Luna 1, der modtog et svagt signal otte timer efter, at enheden fløj forbi Månen.

I begyndelsen af ​​september 1959, da raketten var ved aphelion, nærmede den sig Mars kredsløb i en afstand af omkring 15 millioner km, det vil sige cirka 4 gange tættere på Jorden i perioder med store konfrontationer.

Ari Abramovich Sternfeld anslåede, at stationen skulle vende tilbage til Jorden i 2109, hvis i løbet af denne tid planeternes tiltrækning ikke ændrer perioden for dens revolution.

Udstyr

Luna 1 var udstyret med følgende videnskabelige udstyr: et magnetometer ; Geigertæller ; scintillationstæller ; mikrometeoritdetektor ; en radiosender, der arbejder ved en frekvens på 183,6 MHz; en radiosender, der arbejder ved en frekvens på 19,993 MHz; modtagerenhed, som tjente til radioovervågning af banen.

Bane

Til at styre banen og bestemme koordinaterne brugte et automatiseret system designet til at bestemme banen for ballistiske missiler [10] .

Scanningen til jordens overflade så således ud (fra TASS-rapporter):

• 3. januar
  • klokken 3: 3 grader 12 minutter S og 108 grader Ø, 100.000 km fra Jorden
  • kl. 6: 4 grader 30 minutter S og 63,5 grader Ø, 137.000 km fra Jorden
  • kl. 13:00: 7 grader 33 minutter S og 40 grader W, 209.000 km fra Jorden
  • kl. 16: 8 grader 20 minutter S og 86 (85) grader W, 237.000 km fra Jorden
  • ved 19 timer 8 grader 57 minutter S og 131 (130) grader W, 265.000 km fra Jorden
  • kl. 21:00 9 grader 18 minutter S og 160 grader W, 284.000 km fra Jorden
• 4 januar
  • ved 0 timer: 9 grader 45 minutter S og 155 grader Ø, 311.000 km fra Jorden
  • klokken 3: 10 grader 7 minutter S og 110 grader Ø, 336.600 km fra Jorden
  • kl. 0557 passerede raketten i en minimumsafstand fra Månen (5-6 tusinde km) og blev en satellit for Solen. Derefter begyndte TASS at offentliggøre sine koordinater i astronomiske koordinater.
• Den 5. januar ved 10-tiden slap batterierne op, og kommunikationen med AMS blev afsluttet.

Galleri

• Layoutdiagram af AMS "Luna-1"

• Model AMS "Luna-1"

• Layout "Luna-1"

• Automatisk interplanetarisk station "Luna-1"

• Automatisk interplanetarisk station "Luna-1"

• Pavillon "Cosmos" ved VDNKh

• Pavillon "Cosmos" ved VDNKh

• USSR's frimærke i 1959 - Flyrutediagram

• USSR's frimærke i 1959 - Banen for rakettens tilgang til månen

• USSR's frimærke 1989 - 30 års lancering

• Sovjetiske radioamatører modtager radiosignaler fra Luna-1

Se også

• Solens kunstige satellit

Noter

1. ↑ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/luna_e1.htm
2. ↑ 1 2 Siddiqi A. A. Beyond Earth  (engelsk) : A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 - NASA , 2018. - S. 11. - ISBN 978-1-62683-043-1
3. ↑ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1959-012A
4. ↑ Levantovsky V.I. Rumflyvningens mekanik i en elementær præsentation. - 3. udg. — M .: Nauka , 1980. — 512 s.
5. ↑ En hidtil uset videnskabelig bedrift. Materialer fra avisen "Pravda" om tre sovjetiske rumraketter. - M .: Statens forlag for fysisk og matematisk litteratur , 1959. - 204 s.
6. ↑ Voronezh beboere. Berømte biografier i regionens historie. - Voronezh: Publishing House "Kvarta", 2007. - S. 520. - 412 s. — ISBN 978-5-89609-105-9 .
7. ↑ Historien om Design Bureau of Chemical Automation . KBHA . Hentet 10. juni 2010. Arkiveret fra originalen 26. september 2011. (ubestemt)
8. ↑ Luna-1. . Hentet 2. marts 2021. Arkiveret fra originalen 2. august 2020. (ubestemt)
9. ↑ A. Dubrovsky. Vi ærer fortiden, vi arbejder for fremtiden. Til 60-året for indenlandsk computerteknologi  // Videnskab og liv . - 2008. - Nr. 6 . (Russisk)
10. ↑ Vejen til Luna-1.

Litteratur

• Den første menneskeskabte planet: Russisk raket opsendt i Solar Orbit . // International flyvning . - 9. januar 1959. - Bd. 75 - nej. 2607 - S. 56.

Links

• Dokumentar om designet og lanceringen af ​​AMS E-1 (Luna-1)