Global Lithuanian Net:    san-taka station:

Ankstyvieji Mėnulio tyrinėjimai
 

Luna-1, Luna-4 ir Zond-3 skridimo ypatybės

Aprašomi pirmieji tarybiniai zondai, skirti Mėnulio tyrimams, kurie paliko Žemės traukos lauką.

Taip pat skaitykite: Mėnulis: Septintasis kontinentas

Luna-1 1959 m. sausio 2 d. Baikonūro kosmodrome startavo galinga daugiapakopė raketa-nešėja, iškėlusi automatinę stotį „Luna-1”. Paskutinei, trečiajai jos pakopai, 5,2 m ilgio ir svėrusiai 1472 kg, išnaudojus degalus, raketa (kartu su šia pakopa) įveikė Žemės traukos jėgą ir hiperboloidine trajektorija nuskrido link Mėnulio. Pradžioje skriejo labai greitai, tačiau jos greitis dėl Žemės traukos poveikio palaipsniui mažėjo – kai 1500 km aukštyje greitis buvo per 10 km/sek, tai 100 tūkst. km atstumu jis nesiekė 3,5 km/sek. 119,5 tūkst. km aukštyje „Luna-1” paskleidė 1 kg natrio dujų debesį, taip tapdama pirmąją dirbtine „kometa“. 6-ojo ryškumo oranžinis debesėlis matėsi kelias minutes.

Mokslinė įranga ir maitinimo centras buvo sferiniame konteineryje, kurio bendra masė buvo 361,3 kg. Vienoje jo pusėje buvo sumontuotos 5 antenos. Iš konteinerio kyšojo ir instrumentų davikliai.

Sutrikimas antžeminėje valdymo sistemoje įvėlė klaidą raketos kilimo metu ir stotis nukrypo nuo tikslo – Mėnulio, į kurį turėjo atsitrenkti. Praėjus 34 val. po starto, „Luna-1” praskriejo 5900 tūkst. km atstumu nuo Mėnulio. Tada ji ėmė tolti nuo jo, greitis Žemės centro atžvilgiu tebemažėjo, artėdamas prie 2 km/sek. Galiausiai stotis tapo pirmąją dirbtine Saulės planeta (jos orbita yra tarp Žemės ir Marso) – ir buvo pavadinta „Mečta“ („Svajonė“). Beje, ir pavadinimas „Luna-1“ buvo duotas vėliau, o pradžioje stotis paprasčiausiai vadinta „Pirmąja kosmine raketa“. Ką mokslui davė šios stoties skrydis? Jos aparatūra buvo skirta matuoti magnetinius Žemės ir Mėnulio laukus, tirti įelektrintų dalėlių srauto intensyvumą ir jo pokyčius, registruoti kosminio spinduliavimo fotonus bei nustatyti jo sunkiųjų branduolių pasiskirstymą, stebėti tarpplanetinės erdvės dujinę sudėtį, Saulės korpuskulinį spinduliavimą bei mikrometeorinius kūnus.

Gauti nauji duomenys apie radiacines Žemės juostas, nustatyta, kad išorinės juostos padėtis ir intensyvumas kinta priklausomai nuo Saulės aktyvumo. 3-4 Žemės radiusų atstumu nustatyta Žemės magnetinio lauko priklausomybė nuo išorinių šaltinių ir išmatuotas pirminis kosmoso spinduliavimas (2,4 dalelės [su 0,1 paklaida] 1 cm2/sek). Nustatyta, kad greta Mėnulio nėra aptinkamo magnetinio lauko. Pirmąkart 597 tūkst. km atstumu buvo palaikomas radijo ryšis.

„Luna-4E” startavo 1963 m. balandžio 2 d., tačiau ne nuo Žemės paviršiaus, o iš tarpinės orbitos aplink Žemę, į kurią ją išvedė raketa-nešėja „Molnija“. Buvo ketinta ją minkštai nuleisti ant Mėnulio paviršiaus, tačiau dėl sutrikimo, atliekant trajektorijos korekciją, tai nepavyko. Po 3,5 paros stotis praskrido 8500 km atstumu nuo Mėnulio. Kadangi jos greitis Žemės atžvilgiu buvo elipsinis, ji virto dirbtiniu Žemės palydovu, kurio apogėjus buvo apie 700 tūkst. km nuo Žemės, o perihelis – 90 tūkst. km. Tačiau tokia labai ištįsusi orbita pasirodė esanti nestabili; stotį nuolat trikdė stiprūs Saulės ir Mėnulio poveikiai, tad apogėjus išėjo iš Žemės poveikio ribų ir stotis virto dirbtine Saulės sistemos „planeta“.

Idėja paleisti tarpplanetinius aparatus iš orbitos aplink Žemę priklauso K.E. Ciolkovskiui. Iki tol, 1961 m. vasario 12 d., taip link Veneros išskrido automatinė stotis. Tai pavyko pakartoti ir 1962 m. lapkričio 1 d. startavus į Marsą. Koks tokio būdo privalumas? Zond-3 trajektorija

Ne vis antžeminiai kosmodromai vienodai tinka kosminių aparatų skrydžiams nustatytomis trajektorijomis. Skrydžiui į Mėnulį patogiausios trajektorijos, esančios Mėnulio orbitos plokštumoje. Tačiau startuoti be trajektorijos korekcijos į šią plokštumą galima tik esant 18-28o šiaurės ir pietų platumos juostoje, t.y. visai netoli pusiaujo [pvz., JAV Kenedžio raketinė bazė, esanti 28o šiaurės platumos tam tinkama]. Startuojant iš kitų platumų būtinos ne tik sudėtingesnės valdymo sistemos, bet ir didesnės energetinės sąnaudos.

Šiauriniame pusrutulyje naudinga skristi, kai Mėnulis yra netoli savo orbitos taško su minimaliu nukrypimu į pietus, t.y. juda orbitos dalimi, esančia piečiau Žemės ekvatorinės plokštumos. Tad esant sumažintoms raketų galioms, startuoti galima kiekvieną siderinį mėnesį (27,3 d.) maždaug vienos savaitės laikotarpyje.

Naudojant tarpinę orbitą patogių pozicijų skrydžiams galimybės beveik neribotos. Be to, kosmoso aparatas gali turėti formą, kuriai nesvarbus skrydis per atmosferą. Kartu padidėja ir tikslumas, nes galima tiksliai nustatyti skrydžio parametrus, kadangi neveikia atmosferos trikdžiai. Tačiau, iš kitos pusės, tai sudėtingiau techniškai, nes atitinkamai reikia orientuoti skrendančią raketą.

1965 m. liepos 18 d. paleista automatinė stotis „Zond-3” po 33 valandų po starto praskrido netoli Mėnulio. Jame esanti fototelevizinė aparatūra (f/106 mm) fotografavo Mėnulio sritis, nenufotografuotas “Luna-3” stoties. Praskriejusi Mėnulį, zondas nutolo į kosmoso platybes heliocentrine orbita.

Fotografavimas prasidėjo 11,6 tūkst. km atstumu ir baigėsi po 1 val. ir 8 min., zondui praskriejus 9220 km atstumu pro Mėnulį. 25 aukštos kokybės nuotraukos (1100x860 taškų) buvo perduotos į Žemę iš 2,2 mln. km atstumo. Pakartotinai vaizdai perduoti iš 31,5 mln. km atstumo. Vienas kadras buvo perduodamas maždaug po 34 min. Nuotraukos apėmė 19 mln. km2 plotą.

„Zond-3” pateikė naujų duomenų apie kosmoso spinduliavimą. Zondas turėjo dujų skaitiklį. Nustatyta, kad minimalaus Saulės aktyvumo metu nevyksta procesas, didinantys „Saulės vėjo“ intensyvumą.

„Luna-1”, “Luna-4” ir “Zond-3” nenukrito į Mėnulį dėl jų didelio greičio. Kad stotis išsilaikytų orbitoje aplink Mėnulį, ji privalo turėti raketinį variklį.


JAV ankstyvieji kosminiai Mėnulio aparatai

Amerikiečių pirmieji bandymai skristi į Mėnulį buvo 1958 m. antroje pusėje siekiant sukurti dirbtinį Mėnulio palydovą. 1958 m. rugpjūčio 17 d. tripakopė raketa „Thor-Able“ (aukštis: 25,85 m; svoris: 77,5 t) sprogo po 77 sek. skrydžio 16 km aukštyje. Raketos kitos pakopos nukrito į Atlanto vandenyną. Stotis sąlyginai vadinama “Pioneer 0”. Tai buvo vienintelė „Pioneer“ misija, kurią vykdė JAV Oro pajėgos – visas likusias vykdė NASA.

Antrasis bandymas įvyko 1958 m. spalio 11 d. iškeliant automatinę stotį „Pioneer 1“, tačiau, pasiekusi 113,8 tūkst. km atstumą, dėl nepakankamo greičio (dėl sutrikimo paskutinės pakopos veikime) grįžo ir, po 45 min. skrydžio, nukrito į pietinę Ramiojo vandenyno dalį. Tačiau stotis spėjo perduoti nedidelį informacijos kiekį apie artimą Žemei kosminę erdvę. Tai buvo pirmasis kosminio aparato startas, kurį atliko naujai suformuota NASA.

Tos nesėkmės privertė JAV pakeisti nepatikimą „Thor-Able“ raketą 4 pakopų raketa „Juno“ (aukštis: 23 m; svoris: 60,5 t). 1958 m. gruodžio 6 d. „Juno-II“ pakėlė „Pioneer 3” stotį į 102,4 tūkst. km aukštį, tačiau tada šį ėmė kristi ir sudegė atmosferoje virš Alžyro. Stoties pateikti duomenys patvirtino esant antrąją Žemę supančią radiacinę juostą, esančią 3-10 Žemės radiusų aukštyje (Van Allen žiedai).

1959 m. kovo 3 d. (praėjus 3 mėn. po pakankamai sėkmingo „Luna-1” skrydžio), buvo paleista 6 kg svorio „Pioneer 4” stotis (raketa „Juno-II“. Jos misija nebuvo iki galo sėkminga – praskridusi 59 tūkst. km atstumu nuo Mėnulio tapo dirbtine Saulės „planeta“. Tai pirmasis JAV kosminis aparatas (kartu su paskutine pakopa), palikęs Žemės gravitacijos lauką. Iš dalies pasiekusi pirminį tikslą (Žemė-Mėnulis trajektorija), stotis perdavė radiacijos duomenis, kuriuos transliavo 82,5 valandas, kol pasiekė 658 tūkst. km. atstumą.

Panašus buvo ir kitų „Pioneer“ serijos aparatų likimas, - tad jų programa netrukus buvo nutraukta („Pioneer P-31”, 1960.12.15).

Tik po poros metų Mėnulis vėl tapo įdėmaus dėmesio objektu, kai „Ranger“ programos pagrindu tapo dvipakopė raketa nešėja „Atlas-Agena“ (aukštis: 30 m; svoris: 124 t). 1961 m. rugpjūčio 23 d. ji į Žemės orbitą iškėlė „Ranger 1“. Tačiau nesuveikė „Agena-B“ pakopa, turėjusi jį iškelti į aukštesnę trajektoriją, tad aparatas pradėjo ir rugpjūčio 30 d. įėjo į tankius atmosferos sluoksnius. Pateikė mažai mokslinių duomenų.

1961 m. lapkričio 18 d. bandyta į stipriai ištęstą orbitą iškelti „Ranger 2”, tačiau likimas buvo ankstesnis, „Agena“ neįsijungė ir lapkričio 20 d. aparatas sudegė Žemės atmosferoje. Pagrindinis šių bandymų tikslas buvo parengti naują kosminių aparatų „Ranger“ seriją, kurių tikslas buvo („kietai“) nusileisti Mėnulyje. Ranger-3

330 kg svorio “Ranger 3” buvo paleistas 1962 m. sausio 26 d. Zondas atsiskyrė nuo paskutinės pakopos. Sutrikimas valdymo sistemoje neleido sumažinti aparato greičio. Po 50 val. jis praskriejo Mėnulį 36,8 tūkst. km atstumu ir dabar sukasi heliocentrine orbita. Nepavyko perduoti ir padarytų Mėnulio nuotraukų. Tačiau zondas perdavė pirmus gama spindulių matavimo duomenis.

Toks pat „Ranger4” pakilo 1962 m. balandžio 23 d. Dėl kompiuterio sutrikimų, jam nepavyko padaryti trajektorijos korekcijos ir instrumentai liovėsi veikti po 10 val. Amerikiečiai mano, kad balandžio 26 d. aparatas sudužo nematomoje Mėnulio pusėje, trenkęsis į paviršių 9600 km/sek greičiu.

342 kg svorio „Ranger 5” pakilo 1962 m. spalio 18 d. Dėl nežinomos priežasties, įėjus į Mėnulio trajektoriją, aparatas liovėsi gavęs energiją iš Saulės baterijų ir akumuliatoriai išsikrovė po 8 val. 44 min. Zondas prašovė pro Mėnulį 725 km atstumu ir dabar sukasi aplink Saulę. 4 val. iki energijos netekimo surinkti gama spinduliavimo duomenys.

Taip baigėsi JAV bandymai kosminiu aparatu trenktis į matomą Mėnulio pusę. Po kiek laiko amerikiečiai pabandė numesti į Mėnulį „kalbantį kamuolį“ – 150 kg svorio sferos formos konteinerį su seismografine aparatūra, gama spindulių spektrometru, temperatūros davikliu ir radijo perdavimo įranga. Aparatūros saugumas turėjo būti užtikrintas sumažinant kritimo greitį iki 500 km/val. Smūgį kompensuoti turėjo amortizacinė įranga. Tačiau ir šis planas nebuvo įvykdytas.

Vėliau „Ranger“ konstrukcija buvo peržiūrėta ir kelios ankstesnės užduotys pakeistos viena – matomos Mėnulio pusės fotografavimu. Kiekviename aparate įrengta po 6 telekameros, sumontuotos į du nepriklausomus komplektus, kurių kiekvienas turėjo savą energijos šaltinį. Jos turėjo užtikrinti Mėnulio paviršiaus vaizdo perdavimą 30 min.. leidžiantis nuo 4 tūkst. km iki 24 km. Bendras zondo svoris neviršijo 400 kg.

1964 m. sausio 30 d. pakilo „Ranger 6”. Po 65 val. 35 min. jis nukrito Ramybės jūros rajone. Tačiau jis neperdavė nė vienos Mėnulio nuotraukos.

Sėkmingas buvo „Ranger 7” skrydis. 1964 m. liepos 28 d. stotis pakilo į 192 km aukščio orbitą aplink Žemę. liepos 31 d. jis pasiekė Mėnulį rajone tarp Debesų jūros ir Audrų vandenyno (pervadinto Pažinimo jūra), netoli Guericke kraterio, spėjęs perduoti 4308 Mėnulio vaizdus. Pirmieji buvo iš 2110 km aukščio (17 min. iki susidūrimo su paviršiumi), o paskutinis – iš 488 m. Susidūrimas su Mėnulio paviršiumi buvo stebimas vizualiai š Žemės. Maždaug po 20 sek. Pasirodė tamsi dėmelė, kuri netrukus virto baltu debesėliu, primenantį trilapį klevo lapą. Jis greitai išsisklaidė ir dingo.

„Ranger 8“ startavo 1965 m. vasario 17 d. ir po 64 val. 52 min. pasiekė Mėnulį Ramybės jūros rajone, spėjęs perduoti per 7,1 tūkst. didelio kontrasto nuotraukų. Pirma nuotrauka yra iš 2510 km aukščio

Alphonsus crater Matomos Mėnulio pusės fotografavimas „Ranger“ programoje buvo nutrauktas po „Ranger 9“ starto 1965 m. kovo 21 d. Į Mėnulį atsitrenkė Alfonso krateryje. Perduota per 5,8 tūkst. aukštos kokybės nuotraukų. Pirma nuotrauka padaryta iš 2363 km, paskutinė – 300 m. Paskutinėse nuotraukose išskiriami 1 m dydžio objektai. Ir vis tik „Ranger“ padarytos nuotraukos neleido nustatyti, ar Mėnulio gruntas pakankamai tvirtas kosminių aparatų nusileidimui. Jos parodė, kad paviršius nusėtas nedideliais krateriais (maždaug 1 m skersmens ir 30 cm gylio) ir įdubomis. Nebuvo nė vienos nuotraukos, kurioje nebūtų šių darinių.

Amerikiečių „minkštieji“ nusileidimai

1966 m. gegužės 30 d. „Surveyor 1” startu amerikiečiai, praėjus 4 mėn. po „Luna“ sėkmės, pradėjo vykdyti minkštų nusileidimų Mėnulyje programą. Stotis buvo skirta Mėnulio paviršiaus televizinių vaizdų perdavimui. Ją „Atlas-Centaur“ raketa stotį iškėlė tiesiogiai, praleisdami tarpinę orbitą. Nusileidimui buvo pasirinktą Audrų jūra, kadangi numatyta sritis iš Žemės atrodė pakankamai lygi, ir amerikiečiai norėjo ją ištirti numatydami ten „Apollo“ nusileidimą. Aparato svoris buvo 950 kg, kurių 2/3 sudarė stabdymo įranga.

„Surveyor 1” leidosi taip: 41 min. prieš nusileidimą esant 3200 km atstumu iš Žemės paeiliui pasiųstos trys stotį orientuojančios komandos, stabdymo variklius nukreipusios į Mėnulį. Įsijungė telekamera, kas 3 sek. siuntusi paviršiaus vaizdus. Stabdymo variklius įjungė altimetras. Stočiai esant 96 km aukštyje ir greičiui sumažėjus nuo 9600 iki 400 km/val., altimetras pasiuntė komandą įjungti pagrindinį variklį. Tada variklis buvo numestas ir įsijungė korektuojantys stabdymo varikliai, sumažinę greitį iki 12,8 km/val. Varikliai pamažu aparatą pervedė į vertikalią padėtį ir 12 m aukštyje greitis buvo 1,5 n/sek. Jie išsijungė 4 m aukštyje. Aparatas nukrito ant paviršiaus maždaug 5 m/sek. greičiu. Smūgį susilpnino trys hidraulinės amortizacinės kojos.

Tai buvo didelė amerikiečių sėkmė. Po „Luna-9“, „Surveyor” perdavė nemažai svarbių duomenų. Labai originaliai išspręstas dulkių dangos nustatymas. Sinchroniškai su telekamera sekundei buvo įjungti aparato stabilizacijos varikliai. Nuotraukos parodė, kad varikliai nesukėlė dulkių pasirodymo. Tad buvo galima daryti išvadą, kad gruntas pakankamai tvirtas. Tai patvirtino rusų išvadas, kad Mėnulio paviršiaus nedengia storas dulkių sluoksnis. „Surveyor, NASA

1966-68 m. paleisti 7 „Surveyor“ aparatai. 5 jų minkštai nusileido Mėnulyje, į Žemę perdavę per 86 tūkst. paviršiaus nuotraukų. Jos padėjo sužinoti mechanines ir chemines paviršiaus savybes. Paaiškėjo, kad gruntą sudaro vulkaninės uolienos, analogiškos kai kurioms žemiškoms. Jo tankis 2,4-3,1 g/cm3, irgi artimas žemiškam.

„Surveyor“ filmavo Mėnulio horizontą leidžiantis saulei ir užfiksavo keistą švytėjimą. Anot mokslininkų, jį sukėlė virš paviršiaus kybančios dulkių dalelės, palaikomos ne dujų, o elektrinių laukų. Saulės spinduliuotė gali sukurti trumpo nuotolio elektrinius laukus, jonizuodama apšviestų uolienų paviršių. Šie laukai veiks mažas, elektriškai įkrautas dulkeles ir pakels jas į kelių metrų aukštį. Tas pats reiškinys ties dieną ir naktį skiriančia linija gali sukelti ir horizontalius laukus. Galbūt šių laukų sukelti dulkių debesys galėtų paaiškinti bent dalį šio reiškinio.

Kartu JAV tyrė Mėnulio aplinką ir atliko globalų fotografavimą „Lunar orbiter“ zondų pagalba. Pagrindinė užduotis buvo tinkamos vietos astronautų išsilaipinimui paieškos ir Mėnulio gravitacinio poveikio tyrimas. Jų svoris buvo 386 kg, foto-televizinio įrenginio svoris – 68 kg. Paaiškėjo, kad skrendant virš apvalios formos „jūromis“ (Audrų, Aiškumo, Krizių, Nektaro, Drėgmės...) palydovų greitis didėjo. Matyt dėl ten po paviršiuje esančio tankesnių uolienų (žr. apie Mėnulio maskonus). 1966- 67 m. į Mėnulio orbitą iškelti 5 palydovai. Pirmojo startas įvyko 1966 m. rugpjūčio 10 d., bet dėl vienos fotokameros sutrukimo užduotis iki galo neatlikta. Į Žemę iš 5 palydovų buvo perduotos 833 nuotraukų poros. Iš jų buvo paringti 7 rajonai, tinkami žmonių išsilaipinimui. Jų dėka padaryta ir garsioji Koperniko kraterio nuotrauka.

Papildomai skaitykite:
Žmonės Mėnulyje
Baikonūro tremtyje
Plutono atradimas
Mėnulis; jo ypatybės
Pirmasis Mėnulio kiberis
Mėnulis ir jo įsisavinimo ypatybės
Mėnulis: Septintasis kontinentas
Mūsų palydovo kilmės klausimai
Mėnulis atskleidžia savo nematomą veidą
Baisioji tarybinės kosmonautikos paslaptis
Pirmieji tarybiniai raketų profesionalai
Astronomija: Žymesnieji įvykiai (20 a.)
K. Ciolkovskis: Ženklas iš aukščiau
Kosmonautikos pergalės ir pralaimėjimai
Saturno keisčiausias palydovas
Nesklandumai įsisavinant kosmosą
Gyvybės paieškos Marse
Dvasia iš Levanijos
Kometos: dangaus ženklai
Pirmasis vežimas Mėnulyje
Žmogaus misija kosmose
Daugiaveidis Marsas
Mūšis dėl Veneros
Nežinomi kosmonautai
Mokslininkai fantastikai
Projektas "Farside"
Tektitai ir kt.
"Galileo" misija

NSO apsireiškimai ir neįprasti fenomenai Lietuvos danguje ir po juo

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius. Juos prašome siųsti el.paštu: san-taka@lithuanian.net arba pateikti šiame puslapyje.

san-taka station

UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky. Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during your night dreams, or in the other fields of life.

Review of our site in English

NSO.LT skiltis
Vartiklis