Luna 1/Metcha

Fu la prima sonda ad effettuare un incontro ravvicinato con la Luna, anche se "involontario". Per saperne di più sul primo flyby lunare "intenzionale" clicca sulla scheda di Pioneer 4. Inoltre Mechta deve anche considerarsi il primo oggetto costruito dall'uomo a porsi in un'orbita eliocentrica. Infatti raggiunse la seconda velocità cosmica che permette di liberarsi dalla sfera di attrazione terrestre.

Stemma commemorativo della missione

IL CARICO E

Già nel memorandum del 30.08.1955 Korolev aveva accennato ad un programma d'esplorazione lunare con sonde automatiche da lanciare con il vettore 8K71. Così nell'Aprile 1957 iniziarono i lavori di progettazione per un particolare carico scientifico: l'“Oggetto (o Carico) E”. Furono previsti quattro modelli secondo la loro missione: E-1 (impatto con la Luna), E-2/E-3 (foto della faccia nascosta e loro trasmissione a Terra) ed E-4 (detonazione di una bomba atomica sulla faccia visibile!). Lo sviluppo dei modelli E-2, E-3 ed E-4 venne sospeso e poi cancellato. Così furono costruite solo sei sonde modello E-1 ed una modello E-2a (sintesi dei modelli E-2 e E-3). Il progetto preliminare della famiglia E-1 fu presentato il 28 Gennaio 1958. L'approvazione dello sviluppo fu emanato il successivo 20 Marzo; invece l'autorizzazione al lancio della prima navicella E-1 fu concessa il 2 Settembre.

LA SCELTA DEL VETTORE DI LANCIO

Ad inizio 1958 c'era a disposizione solo il due stadi R-7, che nelle sue varianti spaziali — 8K71PS e 8A91 — poteva spingere in una bassa orbita terrestre un carico di massimo di 1400 kg. L'accelerazione fornita dal vettore era di 7,9 km/s; ancora troppo poco per sfuggire alla forza gravitazionale terrestre: 11,2 km/s (velocità di fuga). Per raggiungere questa fatidica soglia si doveva impiegare il doppio dell'energia a parità di carico scientifico. L'OKB-1 di Korolev e l'OKB-456 di Valentin P. Glushko (1908-89) lavorarono indipendentemente ad una nuova versione di R-7: un tre stadi con un accurato sistema di guida e un sistema di controllo del volo. I capi-progettisti presentarono così i piani finali sulle due varianti: l'8K72 (a cura dell'OKB-1) e l'8K73 (OKB-456). Entrambi utilizzavano un primo stadio comune di un missile intercontinentale (l'8K71) ed il terzo stadio chiamato “Blocco E”

La scelta di sviluppare due differenti veicoli di lancio era nata da un "contrasto" fra Korolev e Glushko. Quando i piani dei propulsori per i due stadi superiori furono disegnati, metà del 1957, Korolev si convinse che i nuovi motori dovevano essere alimentati dalla stessa combinazione di propellenti (ossigeno liquido e cherosene) usata per lo stadio inferiore. Glushko tuttavia rimase impressionato da un nuovo propellente sintetico: la dimetilidrazina non simmetrica, che in Occidente sarà chiamata UDMH (Unsymmetrical Di-Methyl Hydrazine). Era stata proprio l'Unione Sovietica con il suo Istituto statale di chimica applicata a sviluppare per la prima volta questo innovativo propellente. Secondo i dati, l'UDMH prometteva caratteristiche energetiche più elevate rispetto alla tradizionale combinazione ossigeno liquido-cherosene.

Nel 1958 Glushko iniziò la costruzione di quattro nuovi motori che usavano l'UDMH: tre in combinazione con azoto-ossidanti ed uno in combinazione con l'ossigeno liquido. Quest'ultimo, l'RD-109, era capace di una spinta nel vuoto di quasi 103 kN; però non superò i test di funzionamento per il 1958. Comunque gli ingegneri alla guida di Mikhail V. Melnikov avevano già pronto un più piccolo  motore di spinta da 49 kN, denominato RD-0105, che poteva essere subito utilizzato. Intanto Korolev era stato molto impressionato dal rapporto sul nuovo e riavviabile motore a razzo ossigeno liquido-cherosene sviluppato dall'OKB-154, alla cui guida c'era Semyon A. Kosberg (1903-65). Il cinquantaquattrenne capo progettista aveva poco interesse per lo spazio o la missilistica in generale. Era contento di stare in quel settore dell'aeronautica; ma Korolev con argomenti persuasivi riuscì a farlo collaborare nella costruzione del nuovo motore a razzo capace di accendersi nel vuoto. Così Kosberg e Korolev il 10 Febbraio 1958 firmarono un memorandum; combinando una turbo-pompa dell'OKB-154 e gli ugelli del gruppo di Melnikov si poteva costruirono un prototipo in appena nove mesi. L'autorità governative furono convinte e diedero il loro assenso ufficiale il successivo 20 Marzo.

Il Blocco-E fu sviluppato dal vice di Korolev, Vasily P. Mishin (1917-2001), insieme al due stadi R-9. Per lanciare un razzo nello spazio, il motore dello stadio superiore doveva accendersi mentre il primo stadio stava ancora accelerando. Infatti l'accelerazione avrebbe stabilizzato i propellenti sul fondo dei loro serbatoi in maniera da evitare la formazione di bolle, pericolose se "succhiate" dal propulsore. L'accensioni e gli spegnimenti dei motori negli stadi erano temporizzati per avere una precisa velocità finale; quando il Blocco-E veniva "innestato" era poi stabilizzato da sensori giroscopici. Le temporizzazioni potevano essere inviate via radio o calcolate a bordo da un accelerometro integrato di bordo. Il nuovo vettore, denominato "razzo cosmico" (raketa kosmicheskie), montava un Blocco-E da 1120 kg. Questi portare ben 7 tonnellate di cherosene e ossigeno liquido in due serbatoi toroidali. La sua capacità propulsiva era davvero notevole: 6.000 kg in un'orbita terrestre "bassa" e ben 1500 kg alla velocità di fuga!

LA PRIMA "RETE" PER LO SPAZIO PROFONDO

Nel 1956 il governo sovietico aveva approvato l'uso degli R-7 per il lancio dello Sputnik. Questi razzi volavano grazie ad un sistema automatico di guida inerziale, ma avevano una precisione di appena 10 km intorno all'obiettivo! Comunque usando un particolare sistema di controllo radio terrestre si poteva migliorare questa accuratezza fino a 2 km. Ma per intercettare la Luna ci voleva un precisione molto più accurata.

Due "punti di radio controllo" (RUP in gergo) vennero allestiti 250 km ad est e ovest del cosmodromo di Baykonur; gli impulsi trasmessi da questi punti arrivavano al transponder di bordo sul razzo e poi venivano ricevuti da stazioni ripetitrici. Dal tempo di ritorno dell'impulso e l'effetto Doppler, il sistema di controllo terrestre poteva misurare la distanza radiale, la deviazione laterale dalla traiettoria prevista e la velocità del razzo.

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 Il sistema di radio-controllo con RIP per il lancio di un razzo

I due RIP garantivano una precisione di 2 m/s nella velocità finale del razzo, che come già ricordato poteva essere ottenuta dalle temporizzazioni inviate via radio al razzo. Con la costruzione di un terzo TIP, 250 km dietro il cosmodromo, si potevano ottenere "letture" Doppler anche più accurate; ma un nuovo sistema sostituì quello di radio controllo a più punti.

Per le missioni lunari era necessario "tracciare" posizione e velocità della sonda (unita al razzo) a distanze nell'ordine di centinaia di migliaia di km. I sistemi di tracciamento e ricezione della telemetria per l'R-7 erano progettati per lavorare solo dal lancio fino al momento in cui il vettore spegneva l'ultimo stadio. Così il progettista dei sistema di radio-guida dell'R-7, Evgeny G. Boguslavsky, si dedicò a questo nuovo sistema telemetrico per le lunghe distanze.

I comandi erano inviati sui 102 MHz con un trasmettitore da 10 kW da un vettore di antenne elicoidali situato a Simferopoli. Invece la ricezione telemetrica del Blocco-E e della sonda avvenivano sui 183,6 (9/5 * 102) MHz o sull'onde corte. Il sistema d'antenne (modello AFU-U-A-12-B) era situato nel cosmodromo di Baykonur e poteva ricevere le "letture" dei sensori della sonda in due minuti. Il suo periodo "d'ascolto" durava per il tempo in cui una Lunik attraversava il cielo.

I ricevitori per i dati scientifici erano posti vicino alla "stazione" del monte Kochka, vicino Simeiz in Crimea. Lì c'erano quadripoli e dipoli Yagi; questi dovevano ricevere un segnale che a bordo aveva una potenza di 10 watt, ma sulla Terra arrivava a 0,1 microwatt!

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 Un computer Ural-1

Il primo sistema elettronico usato per il controllo balistico, calcolo e analisi della traiettoria fu il computer Ural-1. Molto probabilmente il controllo in tempo reale del razzo era realizzato da un altro, specifico, calcolatore.

L'Ural modello 1 era basato sulle valvole a vuoto (ottocento del tipo 6N8) ed alcune centinaia di diodi al germanio; la sua capacità di calcolo era di 12.000 FLOPS (operazioni a virgola fissa al secondo). Per paragone, un Pentium 4 dell'Intel o Athlon 64 dell'AMD a 2 GHz hanno una capacità di calcolo stimabile in qualche miliardo di FLOPS... Tornando al computer sovietico, questi utilizzava "parole" (word) da 40 bit che poteva essere un valore numerico o due istruzioni. Il calcolatore era costituito da varie unità: una a tastiera, una di controllo-lettura, una d'ingresso (input) e una d'uscita (output) sempre a schede perforate, una di memoria — di massa — "a tamburo" da 1024 word cioè 5 Byte, una di memoria — operativa — a ferrite, ALU, CPU, unità di alimentazione. Questo elaboratore occupava uno spazio di 90-100 m² ed era alimentato a trifase (380 V ± 10%/50 Hz), così conteneva anche uno stabilizzatore magnetico di tensione con una capacità di 30 kVA.

L'originale struttura della rete, conosciuta come OKIK (Otdel'niy Komandno-Izmeritel'niy Kompleks, 'Complessi di misurazione e controllo separato'), si componeva di tredici NIP: Baykonur vicino all'IP-1 (NIP-1), Makat vicino la città di Guriev (NIP-2), Sary-Shagan (NIP-3), Eniseisk nella Siberia occidentale (NIP-4), Iskhupi (NIP-5), Yelizovo nella penisola della Kamchatka (NIP-6), Klyuchi (NIP-7), Bolshevo ad nord-est di Mosca (NIP-8), Krasnoye Selo vicino San Pietroburgo (NIP-9), Simferopoli sul Mar Nero (NIP-10), Sartichata vicino Tbilisi in Georgia (NIP-11), Kolpashevo/Novosibirsk (NIP-12), Ulan-Ude (OKIK-13).

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Le tredici "stazioni di misurazioni scientifiche" nel 1957, dalla prima più ad ovest (NIP-10) all'ultima più ad est (NIP-6).

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Le stazioni della "rete" OKIK nel 1958-59; il numero accanto al punto cerchiato corrisponde alla stazione.

La massima distanza di comunicazione fra una stazione NIP/OKIK ed un sonda unita al razzo non superava i 1500-2000 km. Per distanze maggiori si dovevano utilizzare l'antenne paraboliche in dotazione a NIP/OKIK-10 e NIP/OKIK-6. Come ulteriore supporto, dal 23.09.1958 c'era anche la "stazione" del monte Kochka, vicino Simeiz in Crimea.

TENTATIVI PER LA MISSIONE E-1

Nel 1958 gli Usa cercarono di porre una sonda del programma Able in orbita alla Luna (per i particolari vedi la scheda di Luna 10). Mentre i sovietici, più pratici, invece tentarono di far schiantare un oggetto E-1 sulla superficie lunare. 

All'inizio il lancio era previsto per il 18 Agosto, ma problemi ai motori del razzo fecero posticipare il tutto al mese successivo. Il 23 Settembre alle 09:03:23, decollò un razzo Vostok-Luna 8K72 contenente la prima sonda E-1. Ma 87,1" dopo (09:04:50) il vettore ebbe un cedimento strutturale e finì in pezzi. In Occidente la prima sonda lunare sovietica fu denominata Luna 1958A. Nella successiva finestra di lancio, alle 23:41:58 dell'11 Ottobre, decollò un medesimo vettore con a bordo la seconda E-1. Sempre nello stesso giorno, ma ben 16 ore prima (alle 08:24) era decollato anche Pioneer 1. Comunque il Vostok-Luna era molto più potente del vettore americano Thor Able I. Così la la navicella sovietica poteva raggiungere la Luna in massimo 36 ore (contro le 60 ore necessarie alla sonda americana.). Ma questa superiorità non servì: il vettore Vostok-Luna 8K72 manifesto lo stesso problema del razzo lanciato il 23 Settembre. Alle 23:43:42, dopo dopo soli 104,1" di volo, fu necessario inviare il comando di autodistruzione. In Occidente questa missione fu catalogata come Luna 1958B.

Indispettite per i due fallimenti, l'autorità militari sovietiche nominarono subito una commissione di inchiesta. Venne costatato che l'aggiunta dello stadio E aveva peggiorato un già noto problema di vibrazioni. Infatti il baricentro del razzo si era spostato, così dopo circa 100" di volo una zona di risonanza longitudinale attraversava il missile e ne provocava il cedimento strutturale. Furono attuati tutti i correttivi ed il problema delle vibrazioni scomparve. Il 4 Dicembre alle 18:18:44 decollò un altro Vostok-Luna 8K72 con a bordo la terza sonda E-1. Questa volta, un problema di lubrificazione nella pompa del perossido di idrogeno fece cadere la spinta del blocco centrale. Dopo 245,1" di volo (23:47:43) i motore del vettore si spense del tutto. Il vettore ricadde verso la Terra e si disintegrò nell'atmosfera. Questo oggetto spaziale fu denominato dall'autorità militari Usa come Luna 1958C. Comunque c'è da ricordare che la sonda Pioneer 3, lanciata alle 05:45 del 6 Dicembre, avrebbe potuto colpire la Luna dopo 33 ore e 45' di volo. Ma la sua missione terminò alle 19:51 del 7 Dicembre, quando si disintegrò rientrando nell'atmosfera in una zona sopra il Ciad (Africa). Infatti il vettore di lancio Juno II non gli aveva fornito la necessaria spinta per lasciare la Terra.

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(6) Il Blocco-E

DESCRIZIONE DEL VETTORE DI LANCIO E DELLO STADIO DI FUGA

Il compartimento dello stadio di fuga, denominato anche “E B1-6”, era isolato termicamente e dotato di un sistema radio-telemetrico RTS-8E da 100 W sui 183,6 MHz. Questi codificava i dati con la modulazione di larghezza d'impulso; nei 26 canali di misurazione passavano 100 "interrogazioni" al secondo, cioè una word da 40 bit ogni 10 millisecondi. Ognuna di queste "parole" di misurazioni era composta da un segnale di riferimento (durata 7 millisecondi) e l'impulso di misurazione (4 millisecondi).

L'ultimo stadio era lungo 2,4 metri e pesava "a secco" — quindi senza propellenti — circa 1482 kg. Questo vettore poteva portare 360 kg all'impatto lunare in 34 ore. Avendo a disposizione 169,5 kg supplementari, venne deciso di aggiungere questa strumentazione:

1) un radio trasmettitore in modalità telegrafica ("acceso"/"spento") sui 19,995 e 19,997 [MHz] per l'invio dei dati raccolti dal misuratore di radiazioni cosmiche di bordo;

2) un  trasponder radar nell'S-band (2700-2900 MHz) “Fakel-S” per la determinazione della traiettoria durante l'accensione dei motori;

3) un dispositivo a tempo capace di far evaporare circa quattro chilogrammi di sodio;

4) uno scintillatore-contatore allo ioduro di sodio.

DESCRIZIONE DELLA SONDA

La struttura era basata sul progetto dello Sputnik 1. Infatti tecnicamente la navicella era denominata Lunik, contrazione di Luna e Sputnik. Comunque la denominazione ufficiale di questa classe di sonde sarà semplicemente Luna (<<луна>> in cirillico). Tornando alla struttura, questa si componeva di due emisferi saldati e sigillati all'"equatore". Ogni emisfero fatto con una lega di alluminio-magnesio aveva un raggio di 40 cm. L'intero sferoide era tenuto insieme da 48 bulloni e aveva un diametro massimo di 85 cm. Il peso fu aumentato fino a 191,8 kg invece dei 170,1 kg previsti originalmente.

Nell'emisfero superiore erano dislocati: quattro antenne "a frusta" per il radiotrasmettitore sui 183,6 MHz, due "trappole" di protoni, due "microfoni" piezoelettrici e l'asta del magnetometro. Nell'emisfero inferiore invece erano poste altre due trappole di protoni e le due antenne "a nastro" per il radiotrasmettitore sui 19.992,923 kHz.

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Il radiotrasmettitore sui 19,993 MHz avrebbe trasmesso solo i dati scientifici raccolti; invece l'RTS-12B sui 183,6 MHz era specifico per la telemetria. Quest'ultimo dispositivo, dato nella prima fase del programma aveva mostrato anomalie, fu "raddoppiato". Così in ogni momento sul sistema di riserva “Jupiter 1” poteva fluire la stessa telemetria dell'RTS-12B. Le differenze erano due: uno) la frequenza era di 20 MHz invece che 183,6; due) la modulazione era quella a larghezza dell'impulso invece che a spostamento della frequenza portante — FSK. Le quattro antenne a frusta si aprivano subito dopo la separazione della sonda dall'ultimo stadio. Così formavano una doppia antenna a dipolo "piegato a V".

Un oscillatore al quarzo operando in modalità telegrafica ("acceso"/"spento") generava i segnali. Questi duravano da 0,5 a 0,9 secondi durante i quali venivano inviate le letture degli strumenti scientifici e della telemetria. Invece nel segnale sui 183,6 erano trasmesse — a mo' di altimetro — le misurazioni sulla traiettoria.

Il compartimento interno era diviso in quattro sezioni: apparecchiature radio e di comando, strumentazione scientifica, due batterie chimiche (all'argento-zinco e mercurio-ossigeno), emblemi dell'Urss (due sfere metalliche decorate). Il volume interno era pressurizzato con azoto a 1,3 atmosfere; grazie ad un ventilatore la temperatura si sarebbe mantenuta sui 20-25 °C spostando il calore dagli apparati elettronici al più freddo guscio esterno. Non erano previsti né una forma di stabilizzazione assiale, né un sistema di controllo dell'assetto, né una fonte di propulsione. Tutto era affidato al razzo Vostok che doveva sfruttare una finestra di lancio ampia non più di 10 secondi.

COSTRIZIONI PER IL LANCIO E LA MISSIONE

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	Profilo della missione di una sonda E-1: 1) Terra; 2) orbita della sonda; 3) piano orbitale della sonda; 4) piano orbitale della Luna; 5) generazione della cometa artificiale; 6) orbita della Luna; 7) posizione della Luna al lancio della sonda; 8) posizione della Luna all'impatto della sonda; 9) equatore terrestre; S) polo sud terrestre.

Il viaggio di uno di questi oggetti verso la Luna era diviso praticamente in due parti: l'accelerazione fornita dal vettore e tutto ciò che ne seguiva. La stessa separazione fra la sonda e l'ultimo stadio imprimeva una piccola spinta supplementare. Le traiettorie della sonda e dell'ultimo stadio del vettore avevano la forma di un'iperbole (dove un fuoco era il centro della Terra). Infatti il sistema gravitazionale Terra-Luna incurva un cammino diretto. Quando la sfera gravitazione terrestre non si fa più sentire, allora la velocità relativa si ferma ad un valore di circa 2 km/s. La velocità comincia a salire gradualmente quando si entra nella sfera gravitazionale della Luna. Al momento dell'impatto sulla superficie selenica la velocità relativa avrebbe raggiunto i 3,3 km/s.

Comunque ci sono due caratteristiche dell'orbita lunare: il suo piano è inclinato di 18° rispetto al quello equatoriale terrestre. Inoltre la velocità di spostamento della Luna lungo la sua orbita è di circa 1 km/s. Per le prime sonde 'Luna' era necessario partire da un lato della Terra per arrivare al lato opposto della Luna entro 32-36 ore, pena il fallimento della missione. Inoltre il lancio doveva essere tecnicamente perfetto: anche 10" di ritardo nel decollo oppure un errore di 1 m/s nella velocità del razzo (lo 0,01% rispetto a quella totale) provocava una deviazione del punto d'impatto di 200 km! Considerando che la Luna ha un diametro di 3480 km, i margini d'errore erano esigui: qualche metro al secondo nella velocità e 0,1° nello scostamento fra la velocità vettoriale e la traiettoria della navicella.

Il momento migliore per indirizzare un razzo — la cosiddetta "finestra di lancio" — era quando la Luna si trovava vicino alla minima declinazione. In pratica l'inclinazione fra il piano terrestre e quello lunare doveva essere -18°. In questo modo il razzo avrebbe tenuto il più basso angolo rispetto alla superficie terrestre. Inoltre le perdite di velocità, a causa dell'attrazione gravitazionale della Terra, sarebbero state ridotte al minimo; in questo modo il carico scientifico poteva essere più cospicuo.

Il Blocco-E con la sonda lunare

La sonda incastonata nell'ultimo stadio del vettore

Su due targhe metalliche rettangolari (dimensioni: 9 x 15 cm), che vennero apposte sia sulla sonda che sull'ultimo stadio del razzo, erano impresse con metodo fotochimico queste parole:

Comunque venne imbarcata anche una sfera commemorativa del tipo di quelle che saranno portate a bordo di Luna 2. Non è dato a sapersi se la sfera fosse posta dentro la navicella oppure nell'ultimo stadio del vettore

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STRUMENTAZIONE SCIENTIFICA

1) magnetometro a tre componenti;

2) due tubi di "scarica a gas" / contatori Geiger-Müller;

3) due rilevatori per le micrometeoriti;

4) contatore-scintillatore / rilevatore Cherenkov;

5) quattro "trappole" per ioni.

Alle 16:41:21 del 2 Gennaio 1959 decollò un Vostok-Luna 8K72 (chiamato anche "primo razzo cosmico") con la quarta navicella E-1. La missione era la medesima delle tre sonde gemelle che l'avevano fallita nel 1958: impattare sulla superficie lunare seguendo una traiettoria ascendente e diretta. A circa 1500 km di quota, la velocità del razzo rispetto al centro della Terra era maggiore di 10 km/s. Superata (ad 11,4 km/s) la velocità di fuga, Luna 1 si separò dal blocco E. La traiettoria dei due veicoli spaziali (navicella e stadio finale) era inclinata di circa 65° rispetto all'Equatore. Oltre i 2000 km di distanza, nel tracciamento subentrarono le stazioni OKIK-6 (Yelizovo) e OKIK-10 (Simferopoli). Per cause ignote la modulazione telemetrica del RTS-12B non funzionò; meno male che subentrò il sistema di riserva Jupiter-1 sull'onde corte. Alle 24 GMT del 2 Gennaio, le 3 del 3 Gennaio nella capitale sovietica, Yuriy B. Levitan (1914-83) annunciò dai microfoni di Radio Mosca il lancio di Lunik 1.

- 3 Gennaio -

Alle 00:00 la navicella aveva percorso circa 100.000 km nel suo cammino verso la Luna, la sua velocità geocentrica si era ridotta a 3,5 km/s. Alle 00:56:20, alla distanza di 119.500 km dalla Terra, si attivò il timer al quarzo dell'evaporatore posto nello stadio E. Quattro chilogrammi di sodio — "evaporati" con la termite — furono rilasciati nello spazio; il vento solare li fece ionizzare appena in sei secondi. Quella notte sopra l'Asia Centrale, il Caucaso e la Crimea si poté osservare per circa 5' una "nube" fluorescente (la cui luce aveva una lunghezza d'onda 0,589 micron). Questa specie di cometa artificiale lunga centinaia di chilometri era appena visibile ad occhio nudo fra la costellazione della Vergine vicino a Spica.

Questo esperimento permise agli astronomi di stimare la posizione del vettore e studiare il comportamento di un gas nello spazio. Fu calcolato che la potenza prodotta dalla vaporizzazione sia stata di 7000 kW, quasi il 100% di efficienza luminosa. Alle 03:00 Luna 1 era a 130.000 km dal nostro pianeta. Alle 06:30 la distanza dalla Terra era di circa 170.000 km; dopo tre ore e mezza era salita a 209.000 km. Alle 18 la navicella distava circa 265.000 km. Dalle successive analisi sulla traiettoria risultò che lo stadio di fuga aveva impartito una spinta leggermente superiore a quella richiesta. Infatti lo stadio E si era spento dopo il tempo prefissato. Conseguentemente l'errore nell'angolo di elevazione diventò ben 2° contro il massimo ammesso di 0,1° (corrispondenti ad un margine di errore di 100-200 km). Quindi l'impatto con la Luna, obiettivo primario della missione, non sarebbe avvenuto.

- 4 Gennaio -

| Il mancato impatto con la Luna |

Infatti alle 02:59 Luna 1 mancò di 5995 km la superficie lunare. Lo stadio di fuga invece era transitato un minuto prima e 1000 km più vicino; poi sparì per sempre. La sonda, effettuato il primo storico (e non previsto) incontro ravvicinato con la Luna, proseguì nello spazio interplanetario. Così Luna 1 diventò anche il primo satellite artificiale del Sole. Alle 07:00, il veicolo spaziale era già distante 60.400 km dalla Luna e 426.700 km dalla Terra. Dodici ore dopo (ore 19:00) la distanza dalla Terra aveva già toccato 513.285 km.

05.01.1959-02.04.1960

Alle 07:00 del 5 Gennaio, ad una distanza di 600.358 km dalla Terra, fu captato l'ultimo segnale. Infatti le batterie si erano esaurirono. Il 7 Gennaio secondo i calcoli Luna 1 uscì definitivamente dalla sfera d'attrazione del sistema Terra-Luna. L'orbita eliocentrica della navicella fu così stimata: 0,976 (perielio); 1,315  (afelio) [UA] ; periodo: 450 giorni ; inclinazione: 0,01° rispetto all'eclittica. Il 12 Gennaio i sovietici battezzarono la sonda con il nome di Metcha ("Sogno" in russo). Secondo i calcoli raggiunse il perielio a 146,9 milioni di km. La sua prima orbita solare fu completata il 2 Aprile 1960 con il passaggio all'afelio; fino al 2005 dovrebbe aver completato 35 orbite.

(17) “Cammino schematico della sonda rispetto sulla superficie terrestre”

Nella suo breve periodo di attività la sonda misurò la composizione e lo spettro energetico delle fasce di radiazioni terrestri. In particolare, il contatore-scintillatore rilevò che c'erano pochissime particelle ad alta energia nella fascia di radiazione più esterna. Gli scienziati Sergei N. Vernov (1910-82) e Aleksandr E. Chudakov (1921-2001) erano dei pionieri nell'utilizzo di contatori di scarica con i cristalli oscillatori/rilevatori Cherenkov. Fortuna che i vettori sovietici potevano spedire nello spazio carichi scientifici molto pesanti e quindi anche unità energetiche ad alta tensione e tubi fotomoltiplicatori necessari per i contatori-scintillatori. Comunque il Pioneer 3 e Pioneer 4 avevano a bordo due tubi Geiger-Müller; ma erano dispositivi molto semplici rispetto alla strumentazione scientifica sulle prime sonde sovietiche. Solo per fare un paragone, queste due navicelle delle Nasa pesavano poco più di 6 kg!

Luna 1 non rilevò alcun campo magnetico intorno alla Luna; se ci fosse stato doveva avere una magnitudine  inferiore ai  30 nT. Fino al 5 Gennaio le "trappole" di ioni fornirono dei dati in situ su quello che sarà poi denominato vento solare. Purtroppo queste informazioni non furono mai state pubblicate. Già nel 1958, Eugene N. Parker dell'Università di Chicago ipotizzava che lo spazio interplanetario fosse riempito di un flusso di plasma (elettroni, protoni, ioni) proveniente dal Sole. In seguito, grazie a Mariner 2 fu chiarito che il vento solare è un consistente e continuo flusso di plasma ionizzato che s'irradia dal Sole per tutto lo spazio interplanetario circostante.

PRECISAZIONE:

Solo l'11 Aprile 1989 il cosmonauta Georgi Grechko rilevò sul quotidiano nazionale la reale missione di Luna 1. L'unico vero obiettivo era schiantarsi sulla Luna come previsto da Korolev, che allora dirigeva ogni progetto spaziale. Grenchko all'epoca era uno degli ingegneri a capo di Korolev. Fonti sovietiche del 05.01.1959 accennarono solo che <<il primo oggetto costruito dall'uomo aveva raggiunto la seconda velocità cosmica e si era inserito in orbita solare>>. Naturalmente non ci fu alcun riferimento ai fallimenti delle tre E-1 del 1958 e al mancato impatto da parte di Metcha.

AGGIORNAMENTO DEL 18 NOVEMBRE 2004:

Sven Grahn ha trovato delle notizie interessanti in un documento della CIA, l'NIE 11-5-61. Lì vengono rivelate altre (e sconosciute) frequenze di trasmissione nelle prime navicelle sovietiche. Si è così appreso che Luna 1 utilizzava anche le frequenze di 71 e 76 MHz, il cui uso era in verità sospettato da molto tempo.

x DISEGNI, SCHEMI, FOTO:

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- foto (1): LINK;

- schema (2): LINK;

- foto (3): LINK;

- immagine (4): LINK;

- immagine (5): LINK;

- disegno (*):vedi nota ;

- disegno (6): LINK;

- foto (7): LINK;

- schema (8): LINK;

- disegno (*): vedi nota ;

- schema (9): Esa bulletin 103 - august 2000 (“Ways to the Moon?”), pagina 20 - LINK;

- foto (*): vedi nota ;

- foto (10): LINK;

- foto (11): LINK;

- foto (12): LINK;

- schema (13): LINK;

- foto (14): LINK;

- schema (15): LINK;

- foto (16): LINK;

- schema (17): LINK;

- immagine (18): LINK.

Nota: non è stato possibile trovare al momento il riferimento/la fonte/l'URL per questo elemento grafico. Conseguentemente le linee di condotta nell'uso di questo oggetto, saranno quelle che ci sono nella pagina 'astronautica'.

x il TESTO:

• National Space Science Data Center, luna1958a (Luna 1958A);

• National Space Science Data Center, luna1958b (Luna 1958B);

• National Space Science Data Center, luna1958c (Luna 1958C);

• National Space Science Data Center, 1959-012A (Luna 1);

• Space.40, 1959-012A [nota: il testo è in ceco];

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