Luna 2
Luna 2 (ruso: Луна 2), originalmente llamado Segundo Cohete Cósmico Soviético y apodado Lunik 2 en los medios contemporáneos, fue la sexta nave espacial del programa Luna de la Unión Soviética lanzada a la Luna, E-1 nº7. Fue la primera nave espacial en llegar a la superficie de la Luna y el primer objeto hecho por el hombre en hacer contacto con otro cuerpo celeste.
La nave espacial fue lanzada el 12 de septiembre de 1959 por el cohete Luna 8K72 s/n I1-7B. Siguió un camino directo a la Luna. Además de los transmisores de radio que envían información de telemetría a la Tierra, la nave espacial lanzó una nube de gas de sodio para que el movimiento de la nave espacial pudiera observarse visualmente. El 13 de septiembre de 1959, impactó la superficie de la Luna al este de Mare Imbrium, cerca de los cráteres Arístides, Arquímedes y Autolycus.
Antes del impacto, dos banderines en forma de esfera con la URSS y la fecha de lanzamiento grabada en cirílico fueron detonados, enviando escudos pentagonales en todas direcciones. Luna 2 no detectó radiación ni cinturones magnéticos alrededor de la Luna.
Antecedentes
Luna 1 y las tres naves espaciales del programa Luna anteriores formaban parte de la serie de naves espaciales Ye-1 con una masa de 156 kilogramos (344 lb). Las misiones Luna que no pudieron lanzarse con éxito o lograr buenos resultados permanecieron sin nombre y no fueron reconocidas públicamente. La primera sonda sin nombre explotó en el lanzamiento el 23 de septiembre de 1958. Se intentaron sin éxito dos lanzamientos más el 11 de octubre de 1958 y el 4 de diciembre de 1958. Luna 1 fue el cuarto intento de lanzamiento y el primer éxito parcial del programa. Se lanzó el 2 de enero de 1959 y no alcanzó la Luna por 5.965 kilómetros (3.706 mi).
Una misión separó Luna 1 y Luna 2, un lanzamiento fallido que ocurrió con una sonda sin nombre el 18 de junio de 1959. Luna 2 ser el sexto intento de la Unión Soviética de impactar la Luna. Fue el segundo de la serie Ye-1a, modificado para transportar una carga útil más pesada de 156 kilogramos (344 lb) y tenía una masa combinada de 390,2 kilogramos (860 lb). Luna 2 tenía un diseño similar a Luna 1, una sonda espacial esférica con antenas e instrumentación sobresalientes. La instrumentación también era similar a Luna 1, que incluía un magnetómetro de puerta de flujo triaxial, un detector piezoeléctrico, un contador de centelleo, trampas de iones y dos contadores de descarga de gas, mientras que el Luna 2 incluye seis contadores de descarga de gases. No había sistemas de propulsión en el propio Luna 2.
Carga útil
Luna 2 llevó cinco tipos diferentes de instrumentos para realizar varias pruebas mientras se dirigía a la Luna. Los contadores de centelleo se utilizaron para medir cualquier radiación ionizante y los detectores de radiación Cherenkov para medir la radiación electromagnética causada por partículas cargadas. El objetivo científico principal del contador Geiger que lleva Luna 2 era determinar el espectro de electrones del cinturón de radiación de Van Allen. Consistía en tres contadores de descarga de gas STS-5 montados en el exterior de un contenedor hermético. El último instrumento en Luna 2 fue un magnetómetro de flujo de tres componentes. Era similar al utilizado en Luna 1 pero su rango dinámico se redujo en un factor de 4 a ±750 gammas (nT) de modo que la incertidumbre de cuantificación fue de ±12 gammas. La instrumentación de la sonda funcionaba con baterías de plata-zinc y óxido de mercurio.
La nave espacial también llevaba banderines soviéticos que estaban ubicados en la sonda y en el cohete Luna 2. Los dos banderines en forma de esfera en la sonda tenían superficies cubiertas por 72 elementos pentagonales en un patrón similar al que luego usaron los balones de fútbol de la asociación. En el centro había una carga explosiva diseñada para romper la esfera, enviando los escudos pentagonales en todas direcciones. Cada elemento pentagonal estaba hecho de aleación de titanio; el pentágono regular central tenía el emblema estatal de la Unión Soviética con las letras cirílicas СССР ("URSS") grabadas debajo y estaba rodeado por cinco pentágonos no regulares, cada uno de los cuales estaba grabado con СССР СЕНТЯБРЬ 1959 ("URSS SEPTIEMBRE DE 1959"). El tercer banderín eran grabados similares en tiras de aluminio que se grabaron en relieve en la última etapa del cohete Luna 2.
Los científicos tomaron precauciones adicionales no especificadas para prevenir la contaminación biológica de la Luna.
Misión
Lanzamiento y trayectoria
Se intentó un lanzamiento por primera vez el 9 de septiembre de 1959, pero los motores de la primera etapa no lograron alcanzar el máximo empuje y el lanzamiento se abortó mientras el cohete estaba en la plataforma de lanzamiento. El segundo intento ocurrió el 12 de septiembre de 1959 y Luna 2 despegó a las 06:39:42 GMT.
Una vez que el vehículo alcanzó la velocidad de escape de la Tierra, la etapa superior se separó, lo que permitió que la sonda siguiera su camino hacia la Luna. Luna 2 hizo piruetas lentamente, dando una vuelta completa cada 14 minutos, mientras enviaba señales de radio a 183,6, 19,993 y 39,986 MHz. La sonda comenzó a transmitir información a la Tierra utilizando tres transmisores diferentes. Estos transmisores proporcionaron información precisa sobre su curso, lo que permitió a los científicos calcular que Luna 2 alcanzaría su marca en la Luna alrededor de las 00:05 del 14 de septiembre (hora de Moscú), según se anunció en Radio Moscú.
Debido a las afirmaciones de que la información recibida de Luna 1 era falsa, los científicos rusos enviaron un télex al astrónomo Bernard Lovell del Observatorio Jodrell Bank de la Universidad de Manchester. Habiendo recibido la hora prevista del impacto y los detalles de la transmisión y la trayectoria, fue Bernard Lovell quien confirmó el éxito de la misión a los observadores externos. Sin embargo, los medios estadounidenses aún se mostraban escépticos ante los datos hasta que Lovell pudo demostrar que la señal de radio provenía de Luna 2 al mostrar el cambio Doppler de sus transmisiones.
Impacto lunar
Luna 2 tomó un camino directo a la Luna, comenzando con una velocidad inicial desde la Tierra de 11,2 kilómetros por segundo (25 000 mph) e impactando en la Luna a unos 3,3 kilómetros por segundo (7400 mph).). Golpeó la Luna alrededor de 0° Oeste y 29,1° Norte del centro del disco visible a las 00:02:24 (hora de Moscú) el 14 de septiembre de 1959. La sonda se convirtió en el primer objeto hecho por el hombre en chocar con otro cuerpo celeste. Para poder proporcionar una imagen desde la Tierra el 13 de septiembre, el Luna 2 lanzó una nube de vapor que se expandió a un diámetro de 650 kilómetros (400 mi) y fue vista por los observatorios en Alma Ata, Byurakan, Abastumani., Tiflis y Stalinabad. Esta nube de vapor también actuó como un experimento para ver cómo actuaría el gas de sodio en el vacío y la gravedad cero. La última etapa del cohete que transportaba al Luna 2 también golpeó la superficie de la Luna unos 30 minutos después del Luna 2, pero había incertidumbre sobre dónde aterrizó.
Bernard Lovell comenzó a rastrear la sonda unas cinco horas antes de que impactara en la Luna y también registró la transmisión de la sonda, que finaliza abruptamente. Reprodujo la grabación durante una llamada telefónica a reporteros en Nueva York para finalmente convencer a la mayoría de los observadores de los medios de la autenticidad de la misión.
Resultados
Los detectores de radiación y el magnetómetro buscaban campos de radiación y magnéticos lunares similares al cinturón de radiación de Van Allen alrededor de la Tierra, enviando información aproximadamente una vez por minuto hasta su última transmisión, que se produjo a unos 55 kilómetros (34 mi) de distancia de la superficie lunar.. Aunque probó mediciones previas de los cinturones de radiación de Van Allen que se tomaron de Luna 1 alrededor de la Tierra, no pudo detectar ningún tipo de cinturones de radiación alrededor de la Luna en o más allá de los límites de su Sensibilidad del magnetómetro (2–3x10−4 G).
Luna 2 mostró variaciones temporales en el flujo de electrones y el espectro de energía en el cinturón de radiación de Van Allen. Usando trampas de iones a bordo, el satélite realizó la primera medición directa del flujo de viento solar desde fuera de la magnetosfera de la Tierra. En su aproximación a la superficie lunar, la sonda no detectó ningún campo magnético notable dentro de los 55 kilómetros (34 millas) de la Luna. Tampoco detectó un cinturón de radiación alrededor de la Luna, pero las cuatro trampas de iones midieron un aumento en el flujo de partículas de iones a una altitud de 8000 kilómetros (5000 mi), lo que sugirió la presencia de una ionosfera. La sonda generó datos científicos que se imprimieron en 14 kilómetros (8,7 millas) de teletipo, que se analizaron y publicaron en la primavera de 1960.
Importancia cultural
Según Donald William Cox, los estadounidenses comenzaban a creer que estaban progresando en la carrera espacial y que, aunque la Unión Soviética podría haber tenido cohetes más grandes, Estados Unidos tenía mejores sistemas de orientación, pero estas creencias se cuestionaron cuando los soviéticos pudieron para impactar Luna 2 en la Luna. En ese momento, lo más cerca que habían llegado los estadounidenses a la Luna era a unos 37 000 kilómetros (23 000 mi) con Pioneer 4. El primer ministro soviético Nikita Khrushchev, en su única visita a los Estados Unidos, le dio al presidente Dwight D. Eisenhower una réplica de los banderines soviéticos que Luna 2 acababa de colocarse sobre la superficie lunar. Luna 2 y sus predecesores llegaron a utilizarse en toda la URSS y en todo el mundo como propaganda procomunista. Donald W. Cox escribió en su libro de 1962 La carrera espacial:
Aunque los Sputniks y Luniks no proporcionaron en sí mismos mejores coches, refrigeradores, televisores de color y hogares para los campesinos y trabajadores de la Unión Soviética y sus estados satélite, evocaron una inspiración para los seguidores de la forma de vida comunista que ayudaron a quitarles la mente de la escasez de bienes de consumo. La gente fue estimulada a trabajar un poco más duro para la gloriosa patria y para superar el oeste en las cosas menos dramáticas y más básicas de la vida, como la producción de carbón y acero.
Legado
Luna 2 fue un éxito para los soviéticos, y fue la primera de una serie de misiones (impactadores lunares) que se estrellaron intencionalmente en la Luna. Las posteriores misiones Ranger fabricadas en EE. UU. Terminaron con impactos similares. Estos choques controlados siguen siendo útiles incluso después de dominar la técnica del aterrizaje suave. La NASA usó impactos duros de naves espaciales para probar si los cráteres lunares sombreados contienen hielo mediante el análisis de los escombros que se arrojaron.
El banderín presentado a Eisenhower se conserva en la Biblioteca y Museo Presidencial de Eisenhower en Abilene, Kansas, EE. UU. Una copia del banderín esférico se encuentra en Kansas Cosmosphere en Hutchinson, Kansas.
El 1 de noviembre de 1959, la Unión Soviética lanzó dos sellos conmemorativos de la nave espacial. Representan la trayectoria de la misión.