Luna 1

Čtvrtý pokus o start sovětské sondy k Měsíci v rámci programu E-1. I když se nezdařil plánovaný zásah Měsíce, byla provedena hodnotná vědecká měření po dobu letu. Sonda se stala prvním lidským výtvorem, který překonal únikovou rychlost, prolétl oblastí Měsíce a přešel na oběžnou dráhu kolem Slunce.

Konstrukce

Sondu vyvinula a provozovala konstrukční kancelář OKB-1.

Sonda tvaru koule o průměru asi 0.9 m má plášť zhotovený ze slitiny hliníku a hořčíku. Z přední polokoule (ve směru letu) vyčnívá dlouhý stožár s magnetometrem instalovaným na konci. Kolem něho jsou symetricky rozmístěny čtyři tyčové antény. Další dvě antény vystupují ze zadní polokoule. Délka stanice s tyčí magnetometru obnáší asi 2.8 m. Na povrchu přední i zadní části jsou dále upevněny vždy dva protonové lapače iontů a vpředu také dva piezoelektrické detektory mikrometeoritů. Uvnitř tělesa jsou dále instalovány další vědecké přístroje, telemetrické zařízení, vysílač pracující na frekvenci 183.6 MHz, chemické baterie a dále přístroje měřící vnitřní tlak a teplotu. Vnitřní termoregulaci zajišťuje cirkulující dusík o tlaku 0.13 MPa hnaný ventilátorkem, čímž se udržuje stálá teplota kolem 20°C.

Část vědeckého vybavení je rovněž umístěna na posledním stupni nosné rakety o průměru 2.6 m a délce asi 6 m (včetně kuželovitého krytu, jenž se v průběhu startu odhazuje) a který se po oddělení sondy pohybuje po prakticky stejné trajektorii. Je zde telemetrický systém určený ke sledování stupně pracující se dvěma vysílačkami (jedna 19.995 a 19.997 MHz, druhá 19.993 MHz), antény a chemické baterie. Jedna z vysílaček slouží rovněž pro přenos údajů z detektoru intenzity kosmického záření. Ve zvláštním kontejneru je uzavřen asi 1 kg sodíku, který po uvolnění ve velké vzdálenosti má vytvořit oblak pozorovatelný ze Země.

Sovětské zdroje udávají hmotnost sondy včetně přístrojů a energetických zdrojů na posledním stupni 361.3 kg a celkovou hmotnost (sonda a poslední stupeň) 1472 kg. Odhaduje se, že hmotnost pouze vlastní sondy je asi 205 kg.

Na palubě je umístěna dvojice státních znaků SSSR, které mají být dopraveny na povrch Měsíce.

Vědecké vybavení

Na palubě sondy se nacházejí následující soubory vědeckých přístrojů:

• třísložkový magnetometr na konci předního stožáru s citlivostí 60 gama pro studium magnetického pole Země a Měsíce;
• 4 protonové lapače iontů pro průzkum plynné složky korpuskulárního záření Slunce a meziplanetárního prostředí;
• scintilační a Geigerův čítač pro měření intenzity a složení kosmického záření a detekci těžkých jader (2 fotonásobiče s krystaly pro měření energií nad 50 keV, nad 500 keV, nad 5 MeV a výše);
• 2 piezoelektrické detektory mikrometeoritů.

K vědeckému programu patřilo rovněž vypuštění přibližně 1 kg sodíku z posledního stupně nosné rakety ve velké vzdálenosti od Země a pozemní sledování vytvořeného oblaku sodíkových par.

Průběh letu

Start sondy se uskutečnil 1959-01-02 v 16:41:21 UT z kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Luna 8K72. Po dosažení únikové rychlosti 11.4 km/s se sonda oddělila od posledního stupně nosné rakety. Poslední stupeň pokračoval v letu po podobné trajektorii jako vlastní sonda.

Následujícího dne 1959-01-03 v 00:56 UT ve vzdálenosti 113000 km od Země bylo z posledního stupně rakety uvolněno asi 1 kg sodíku. Sodíkové páry vytvořily zářící oranžový oblak, který byl pozorovatelný nad Indickým oceánem jako nebeský objekt 6. hvězdné velikosti. Sodíkový oblak umožnil jednak přesné zaměření polohy sondy a jednak jeho pozorování bylo využito ke studiu kosmického prostředí.

1959-01-04 v 02:57 UT prolétla Luna 1 po 34 hodinách letu ve vzdálenosti 5995 km nad měsíčním povrchem. Jelikož nosná raketa udělila stanici přibližně o 100 m/s vyšší rychlost než byla vypočtená, sonda byla v místě setkání asi o 2 hodiny dřív než Měsíc a plánovaný zásah se nezdařil.

1959-01-05 kolem 10:00 UT bylo se sondou ve vzdálenosti 597000 km od Země ztraceno spojení po vyčerpání chemických baterií.

1959-01-07 opustila Luna 1 sféru gravitačního působení Země a jako první těleso v historii přešla na heliocentrickou dráhu ležící mezi dráhami Země a Marsu.

Vědecká měření získaná během letu přinesla nové poznatky o radiačních pásech, slunečním větru a prostředí ve velké vzdálenosti od Země. Nebylo prokázáno žádné magnetické pole Měsíce.

Parametry dráhy

Vysvětlivky:

Typ: H - heliocentrická

Experimenty a výsledky

Tříosý magnetometr

Přístroj byl tvořen třemi samostatnými jednoosými magnetometry, které měly oddělené elektrické napájení a separátní frekvence. Dynamický rozsah čidel byl -3000 až +3000 gama. Za použití dvoukanálové pětibitové digitalizace telemetrického systému a citlivosti 600 gama/V to umožňovalo měřit s přesností ±47 gama. Z doby průletu kolem Měsíce nebylo zaznamenáno žádné měření a v literatuře se pouze uvádějí výsledky měření z blízkosti Země.

Literatura

1. Ing. Pavel Knapp: Listy z historie. Luna 1 - Letectví a kosmonautika [47] (1971) - číslo 23, strana 35/915
2. Petr Lála: Projekt Luna - Letectví a kosmonautika [43] (1967) - číslo 4, strana 20-23/140-143