Luna 3

Luna 3 (appelée aussi Lunik 3 ou Objet 00021) fut le premier engin spatial à transmettre des photographies de la face cachée de la Lune.

Луна-3
(Luna 3)

La sonde lunaire Luna 3.

Données générales

Organisation	URSS
Programme	Luna
Domaine	Exploration lunaire Survol de la Lune
Lancement	4 octobre 1959 à 02:24 UTC Tyuratam, Cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan)
Lanceur	SS-6/R-7 (8K72)
Fin de mission	22 octobre 1959 (perte de contact) Réentrée dans l'atmosphère terrestre probable vers mars 1960
Durée	17 jours
Identifiant COSPAR	1959-008A

Caractéristiques techniques

Masse au lancement	278,5 kg

Orbite

Orbite	Orbite terrestre fortement excentrique permettant un survol lunaire
Périapside	40 300 km
Apoapside	476 500 km
Période de révolution	15,8 jours
Inclinaison	76,8°
Excentricité	0,8379
Orbites	~ 14

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La sonde automatique ne retransmit que des clichés de mauvaise qualité, mais par traitement informatique on parvint à produire à partir de ceux-ci le premier atlas de la face cachée. Très accidentée, celle-ci s'avérait fort différente de la face visible. On y distingue seulement deux régions sombres baptisées Mare Moscoviense (Mer de Moscovie) et Mare Desiderii (Mer des rêves). À la suite d'autres observations, on s'aperçut que Mare Desiderii était en fait constituée d'une mer plus petite, Mare Ingenii (Mer de l'ingéniosité) et de plusieurs autres cratères.

Plate-forme et sous-systèmes

La structure externe de la sonde consistait principalement en un cylindre aux extrémités hémisphériques muni d'une épaisse collerette près de l'extrémité supérieure. La sonde mesurait 130 cm de long pour un diamètre allant de 95 cm pour la partie cylindrique principale à 120 cm au niveau de la collerette. Cette structure était étanche et pressurisée à hauteur de 0.23 atmosphère. Les batteries chimiques installées à l'intérieur de la structure étaient alimentées par les cellules solaires disposées sur le cylindre externe. Des volets mobiles de contrôle thermique furent également montés le long du cylindre, permettant d'augmenter la surface radiative du satellite si la température interne dépassait 25 °C. L'objectif de la caméra était situé dans l'hémisphère supérieur. La sonde était équipée de six antennes, quatre au sommet et deux à l'arrière. D'autres instruments scientifiques furent également montés à l'extérieur de la structure notamment des détecteurs de micrométéorites et de rayonnement cosmique. Le contrôle d'attitude était assuré par des propulseurs à gaz situés à l'extrémité inférieure de la plate-forme. L'orientation par rapport à la Lune et au Soleil était obtenue grâce à des senseurs photo-électriques. Par contre, la plate-forme ne disposait pas de fusées lui permettant de corriger sa trajectoire. L'intérieur de la structure contenait la caméra ainsi que sa chaîne d'acquisition et de lecture des films, le système de contrôle d'attitude et sa centrale gyroscopique, les batteries et des ventilateurs pour la régulation thermique. La plate-forme était stabilisée par une manœuvre de spin puis directement radio-contrôlée depuis la Terre.

Système de phototélévision Yenisey-2

Le système d'imagerie de Luna-3, le Yenisey-2, se composait d'une caméra à double objectif, d'un système automatique de déroulement du film et d'un scanner. Un des deux objectifs possédait une focale de 200 mm pour une ouverture de f/5.6, tandis que le deuxième avait une focale de 500 mm pour une ouverture de f/9.5. La caméra emportait 40 prises d'un film isochrome 35 mm résistant à la température et aux radiations. L'objectif de 200 mm pouvait cadrer la totalité du disque lunaire tandis que l'objectif de 500 mm pouvait se concentrer sur une région plus petite. Le pointage de la caméra était réalisé par la rotation de la plate-forme. Une cellule photo-électrique permettait à la sonde de repérer la Lune et d'orienter l'objectif vers elle. La détection de la Lune commandait l'ouverture de l'obturateur et le début de la prise de vues. Une fois la série de clichés achevée, la pellicule était transmise à un laboratoire photo embarqué où elle était successivement développée, fixée et séchée. À la suite d'ordres transmis depuis la Terre, la pellicule était transmise vers le scanner où elle était projetée sur un multiplicateur photo-électrique au moyen d'un tube cathodique. Le point lumineux défilait le long du négatif, le multiplicateur convertissait l'intensité lumineuse traversant le négatif en signal électrique, signal qui était ensuite transmis vers la Terre. Un cliché pouvait ainsi être scanné avec une résolution de 1 000 lignes, processus qui nécessitait environ 30 minutes. La transmission s'effectuait à un débit réduit à grande distance de la Terre et à grand débit à courte distance^[1].