月球2號升空!首次探月開啟,人類正式進入天體空間探索1959年

2020-12-22 天文在線

第一次天體空間探索

第一個到達另一個天體的人造物體是1959年到達月球的月亮2號。第一個軟著陸在另一個天體上的登陸器是於1966年2月3日登月的月神9號。1966年4月3日,月神10號進入月球軌道,成為第一顆人造月球衛星。

1969年7月20日,阿波羅11號完成了第一次載人在另一個天體上的著陸,登陸月球。從1969年到1972年的最後一次人類登月,總共有6艘載人飛船登陸月球。

第一次行星際飛越是1961年飛越金星的金星1號,不過1962年水手2號才第一次飛越金星並傳回數據(距金星最近34,800公裡)。於1965年12月16日發射的先鋒6號是第一顆繞太陽運行的衛星。其他行星:1965年由水手4號首次飛越火星,1973年由先驅10號飛越木星,1974年由水手10號飛越水星1979年由先驅11號抵達土星,1986年由旅行者2號抵達天王星,1989年由旅行者2號抵達海王星。2015年,矮行星穀神星和冥王星分別被曙光號和新地平線號環繞。這就完成了我們太陽系的八大行星、太陽、月球和穀神星與冥王星(5個已知的矮行星中的2個)的近距離飛越。

1970年,金星7號在金星著陸,用了23分鐘的時間將數據傳回地球,這是第一次行星際表面任務,至少是從另一顆行星傳回其行星表面的有限數據。1975年,金星9號第一次從另一顆行星表面傳回圖像,傳回的圖像來自金星。1971年,火星3號任務實現了火星上的第一次軟著陸,並傳回了近20秒的錄像數據。後來,持續時間更長的火星任務也完成了,包括1975年到1982年火星表面執行了6年多的任務的海盜1號,1982年金星13號在金星表面執行了2個多小時的傳輸任務,這是蘇聯最長的行星表面勘測任務。金星和火星是地球之外的兩顆行星,人類已經用無人駕駛的宇宙飛船執行了地表任務。

露娜2

Luna2(俄語:Луна2)最初被命名為第二次蘇聯宇宙火箭,在當時的媒體中被暱稱為「Lunik2」,是蘇聯發射到月球的露娜方案太空飛行器的第六個。

該太空飛行器於1959年9月12日由露娜8K72發射。它沿著一條直接飛向月球的路逕行進。除了將遙測信息發回地球的無線電發射器外,飛船還釋放了一層鈉氣體雲,這樣飛船的運動就可以被肉眼觀察到。1959年9月13日,它撞擊了雨海以東的月球表面——靠近阿里提斯泰特環形山、阿基米德環形山和奧提魯斯環形山。它是第一艘到達月球表面的太空飛行器,也是第一個與另一個天體接觸的人造物體。

在撞擊前,兩面用西裡爾字母刻著蘇聯和發射日期的球形三角旗被引爆,向四面八方發射了五邊形的盾牌。月神2號沒有探測到月球周圍的輻射或磁場。

背景

「月球1號」和「月球3號」之前是「葉-1號」系列飛船的一部分,重量為156公斤(344磅)。[8]月球任務沒有成功發射或沒有取得好的結果的仍然沒有公布,也沒有公開承認。1958年9月23日,第一個未命名的探測器在發射時爆炸。10月12日和12月4日兩次發射失敗。[11]月球1號是第四次發射嘗試,也是該計劃的第一次部分成功。它於1959年1月2日發射,與月球擦過5965公裡(3706英裡)

1959年6月18日的一次發射失敗使月球1號和月球2號分離。月球2號將是蘇聯第六次嘗試撞擊月球。它是Ye-1a系列的第二種,改進攜帶156公斤(344磅)[16]的更重有效載荷,並有390.2公斤(860磅)的綜合質量。[17]月神2在設計上與月神1相似,[18]是一個球面空間探測器,有突出的天線和儀器。該儀器與Luna 1類似,[18]包括一個三軸磁通門磁強計,[20]a壓電探測器,一個閃光計數器,離子阱和兩個氣體放電計數器,而Luna 2包括6個氣體放電計數器。但月球2號本身沒有推進系統。

有效載荷

月球火箭的上一級

在飛往月球的途中,月球2號攜帶了五種不同類型的儀器進行了各種測試。閃光計數器用於測量任何電離輻射,切倫科夫輻射探測器用於測量帶電粒子引起的電磁輻射。月球2號攜帶的蓋革計數器的主要科學目的是確定範艾倫輻射帶的電子光譜。它由安裝在密封容器外面的三個STS-5氣體放電計數器組成。月星2上的最後一個儀器是三分量磁通門磁強計。它類似於在Luna 1上使用,但它的誤差範圍減少了一個因素,從4到±750伽瑪,因此量化不確定性是±12伽瑪。探測器的儀器由銀鋅和氧化汞電池供電

探測器和月球2號火箭上還載有蘇聯的三角旗。探測器上的兩面球形三角旗表面覆蓋著72個五邊形元素,圖案類似於英式足球。在中心是一種炸藥,用來粉碎球體,將五邊形的護盾發射到四面八方。[30]每個五邊形元素均由鈦合金製成;中心的五邊形有蘇聯的國家象徵的西裡爾字母СССР(蘇聯)雕刻下面和周圍五個非正則五邊形都刻有СССРСЕНТЯБРЬ1959(蘇聯1959年9月)。第三面三角旗是刻在月球2號火箭最後一級上的鋁條上的類似圖案

科學家們也採取了額外的,未具體說明的預防措施,以防止生物汙染月球

任務

發射和軌跡

在1959年9月9日第一次嘗試發射,但是第一級發動機未能達到最大推力,並且發射任務在火箭抵達發射臺上時中止。第二次嘗試是1959年9月12日,月球2號在協調世界時06:39:42發射。

一旦飛船達到了地球的逃逸速度,上面的一級就會分離,使探測器能夠沿著它的路徑飛向月球。月神2號緩慢旋轉,每14分鐘旋轉一次,同時以183.6兆赫、19.993兆赫和39.986兆赫的頻率發送無線電信號。探測器開始用三個不同的發射器向地球發送信息。這些發射器提供了月神2號運行路線的精確信息,使科學家能夠計算出月神2號將於9月14日(莫斯科時間)00時05分左右到達月球上的標記,莫斯科電臺宣布了這一預計結果

由於有人聲稱從月神1號收到的信息是假的,俄羅斯科學家給曼徹斯特大學卓瑞爾班克天文臺的天文學家伯納德·洛弗爾發了一封傳真。收到預定撞擊時間、傳輸和軌道細節後,洛弗爾向外界觀察員證實了任務的成功。然而,美國媒體仍持懷疑態度的數據,直到洛弗爾通過展示都卜勒頻移的傳輸證明了無線電信號的確來自月神2。[34][35]

月球的影響

月神2號的著陸點

在圖片的右邊,靠近阿波羅15

號的著陸點

月球2號以11.2千米/秒(25000英裡/小時)的初始速度[33]直接飛向月球,以3.3千米/秒(7400英裡/小時)的速度撞擊月球。它於1959年9月14日00:02:24(莫斯科時間)在可視盤中心向西0度和向北29.1度處撞擊月球[17][38][一]成為第一個擊中另一個天體的人造物體。9月13日,月神2號釋放了一個蒸汽雲,其直徑擴大到650公裡(400英裡),阿拉木圖馬尼、拜烏拉坎、提比里西和史達林納巴德的天文臺都看到了這一景象。這種蒸汽雲也可以作為實驗來觀察鈉氣體在真空和零重力下的作用。搭載「月神2號」的最後一級火箭也在「月神2號」30分鐘後抵達月球表面,但其降落地點尚不清楚

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