Luna 3 - Définition
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Introduction
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.
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 Moscovare (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 plateforme 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.
Déroulement de la mission
Après son lancement sur une trajectoire quasi-polaire, l'étage de libération (Blok-E) fut éteint par les opérateurs au sol dès que la sonde atteignit la vitesse nécessaire à sa mission lunaire. Les premiers contacts radios avec la sonde n'apportèrent pas que des bonnes nouvelles: le signal de la sonde était deux fois plus faible qu'attendu et la température interne augmentait anormalement. L'axe de spin du satellite fut réorienté et l'extinction d'un certain nombre d'équipement permit de ramener la température de 40°C à 30°C. À une distance comprise entre 60 000 km et 70 000 km de la Lune, le système d'orientation fut activé et la rotation de la plate-forme stoppée. L'extrémité inférieure de la sonde se présenta face au Soleil qui éclairait alors la face cachée. Lors de son plus proche passage, le 6 octobre 1959 à 14h 16 (UTC), la sonde survola la Lune à moins de 6 200 km d'altitude vers le pôle Sud puis poursuivit sa route vers la face cachée. Le 7 octobre, la cellule photo-électrique détecta la face cachée, alors éclairée par le Soleil, ce qui déclencha la séquence photographique. La toute première image fut prise à 03h 30 (UTC) à 63 500 km d'altitude et la dernière 40 minutes plus tard à 66 700 km. Au total, 29 prises furent réalisées couvrant 70% de la face cachée. Une fois la séquence achevée, la sonde reprit son mouvement de spin, passa à la verticale du pôle Nord lunaire puis entama son voyage retour vers la Terre. Les tentatives de retransmission des images vers la Terre débutèrent le 8 octobre mais furent infructueuses en raison de la faiblesse du signal. A mesure que la sonde se rapprochait de la Terre la situation s'améliorait et 17 photographies exploitables bien que bruitées purent être réceptionnées jusqu'au 18 octobre. Tout contact avec la sonde fut perdu le 22 octobre. On suppose que la sonde a brûlée dans les hautes couches de l'atmosphère en mars ou avril 1960, mais il est possible qu'elle se soit maintenue en orbite jusqu'en 1962.
