月球9號(俄語:Луна-9)是蘇聯發射的一顆月球探測器。它是世界上第一顆在月球上成功實現軟著陸的月球探測器。
基本介紹
- 中文名:月球9號
- 外文名:Луна-9
- 發射時間:1966年1月31日世界時11:41:00
- 發射國家:蘇聯
- 發射地點:拜科努爾航天中心
- 軟著陸時間:1966年2月3日世界時18:45:30
- 軟著陸地點:北緯7度13分 西經64度37分風暴洋
- 探測器質量:1538千克
- 登月艙質量:99千克
- NSSDC ID:1966-006A
- 運載火箭:閃電號運載火箭
介紹,簡介,結構與組成,登月艙,儀器艙,發動機系統,任務經過,背景,發射升空,到達月球,登入月球,科學成果,
介紹
簡介
月球9號是蘇聯發射的一顆月球探測器,是世界上第一顆在月球上成功實現軟著陸的月球探測器,在1966年1月31日由蘇聯發射,它經過79小時的長途飛行之後,於2月3日在月球的風暴洋附近著陸,用攝像機拍攝了月面照片。月球9號探測器重1583千克,在到達距月面75千米時,重100千克的著陸艙與探測器本體分離,靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢著陸成功。1966年2月3日,蘇聯發射的不載人宇宙飛船“月球9號”首次在月球表面進行軟著陸成功,並向地球發回月球全景照片。![月球9號 月球9號](/img/4/638/nBnaugzMmVmMxkzM3cTOhRGOwczMwkDNiZjYwEDM5ImM4EGO3ETZxMmZlN2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
![月球9號 月球9號](/img/4/638/nBnaugzMmVmMxkzM3cTOhRGOwczMwkDNiZjYwEDM5ImM4EGO3ETZxMmZlN2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
為了完成這一人類創舉,蘇聯從1959年1月開始發射了24顆系列月球飛行器。其中有三次從月球表面帶回標本,拍攝了月球表面498個形成物,並成功地拍攝到月球背面照片。這一系列成果表明人類正逐步進入宇宙時代。
結構與組成
月球9號軌道質量1538千克,高度為2.7米。它由登月艙、儀器艙、發動機系統等幾個部分組成。 登月艙是登月任務的核心所在。上半部分為電視照相機設備,下半部則是電池、熱控制器、通訊系統。
為了保護密封艙內的無線電系統,密封艙中的氣體壓強達到1.2個大氣壓,溫度則被控制在19至30攝氏度。登月艙還含有4片段預告瓣狀的天線,當完全展開時,登月艙直徑可達160厘米,高度可達112厘米。儀器艙被設計成可以拋離的形式。儀器艙內裝有星光導航設備和無線電高度表。它的總質量為300千克,大部分的電池都在儀器艙內。 發動機系統包含了制動火箭、4個小型氮氣噴射裝置。它們除了在月球9號登入時要提供減速制動外,還要負責中途的軌道修正。
登月艙
登月艙是登月任務的核心所在,它呈卵形,直徑約58厘米,質量為99千克。包含有用於在月表著陸的減震裝置,可以保護艙內儀器。上半部分為電視照相機設備,相機重1.5千克,功耗2.5瓦,鏡頭可在上11度、下18度範圍內調節,最大分辨可達1.5-2毫米;下半部則是化學電池、熱控制器、通訊系統。著陸後,4個花瓣形裝置向上打開,可以起到穩定作用,同時它們也作為天線系統的組成部份使用;然後伸出4個75米長的鞭形天線,用於與地球接收站進行通信。當完全展開時包括打開的花瓣形天線在內,登月艙最大直徑達160厘米,高度達112厘米。
月球9號探測器(展開後的登月艙)
![月球9號探測器(展開後的登月艙) 月球9號探測器(展開後的登月艙)](/img/9/fb3/cGcq5yMygTMhBTM4YTYmlTM2QmN4UjZjNzYklzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
登月艙的通信由“花瓣”和伸出的鞭形天線來完成。在飛行階段和登月的最初幾分鐘,信號傳送和接收均由隱藏在“花瓣”內的天線完成,“花瓣”打開後,由4個鞭形天線承擔信號傳送和接收任務。鞭形天線向地球傳送了包括經校正的黑白標準的月表照片等信息,以及在軌道上獲得的月表部份區域的立體照片。
在月面著陸時,登月艙在月球9號反推發動機與月面接觸前的一瞬間從月球9號中彈出並落在月面,艙內的減振裝置可以保護艙內儀器。
月球9號的相機重1.5千克,功耗2.5瓦,呈直徑8厘米、長25厘米的圓柱形,它與水平面形成16度夾角,以確保視場直接對準月球表面,圖像覆蓋範圍為向上11度、向下18度。 相機的焦距為1.5米到無窮遠,在1.5米距離被觀測物體時,可分辨清楚1.5-2毫米的物體。
旋轉鏡頭可以在垂直機轉動以進行掃描,同時還可在水平面轉動進行掃描。
儀器艙
月球9號中部在兩側裝有2個可拋離的控制儀器艙,其中一個內裝有星光導航設備,另一個裝有無線電高度表及相關電路,它的總質量為300千克。儀器艙被設計成可以拋離的形式,可在反推發動機點火前的瞬間被拋掉,以減少重量,降低速度。大部分的電池都在儀器艙內。這兩儀器艙的結構非常輕,以至當火箭上升並達到很高的高空時,必須降低艙內壓力。
發動機系統
月球9號上部的儀器艙與發動機系統相連。發動機系統由球形的鋁合金氧化劑箱、圓環形鋁合金的燃料箱以及燃燒室組成。發動機系統的主要任務包括2個:(1)在中段飛行時實施航向校正;(2)軟著陸過程中提供反推力(制動)。發動機系統的壓縮氮氣瓶用於姿態控制。與蘇聯以往慣用太陽能電池不同,月球9號探測器的動力來源於化學電池,大部份電池裝在著陸前被拋掉的儀器艙中。
任務經過
背景
在蘇聯實施的月球表面軟著陸經歷了5次失敗的同時,美國也完成了月球表面首次軟著陸的準備工作,這使得蘇聯要想在月球探測這一領域保持領先,就必須在很短的時間內再進行一次嘗試。
![月球9號模型 月球9號模型](/img/7/564/nBnauMGOkN2MxEGOjVWOhZGZyEDZyQDM1kDZzkDZyYTMkFGM0YmY3gDMzAzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
發射升空
1966年1月31日11點41分(莫斯科時間14點41分),月球9號從拜科努爾航天中心發射升空,滿載著希望啟程。該探測器由閃電號運載火箭發射到219×167千米、傾角51.6度的地球停泊軌道,在繞地球飛行不到一周后,火箭第三級再次點火工作,將月球9號送入地月轉移軌道,並在三天半後與月球交會。2月1日,在距離月球23.3萬千米處,經過對探測器位置的計算後,進行了48秒的點火以進行軌道中段校正。在此後的2天中,月球9號直接飛向月球,並以每秒4度的轉速旋轉,以達到溫控要求,並保證合適的地球重力場以及後來的月球重力場對探測器的作用。
到達月球
1966年2月1日格林尼治時間19點29分(莫斯科時間22點29分),月球9號在距月球8300千米時,直接對準月球,然後將反推發動機的軸線垂直對準月面,在探測器系統經過全面檢測後,啟動自動著陸系統程式,當高度表批示距月面為75千米時,著陸系統先後發出兩條指令,(1)拋掉儀器艙,(2)反推發動機點火。探測器開始從2.6米/秒減速。抵達月面之前,一個5米長的探針從探測器中部伸展到反推發動機的下面,以確定反推發動機的關機和拋出登月艙的時機。探針觸到月面的瞬間,探測器系統將關閉發動機並拋出登月艙。發動機以5.5-6.0米/秒的速度撞在月球表面,而登月艙將落到發動機的附近。
登入月球
月球9號最終於在2月3日格林尼治時間18時45分30秒(莫斯科時間21時45分30秒)安全地在月球上降落,著陸後250秒,月球9號登月艙打開“花瓣”,開始向地球傳送信號。之後,由固定鏡頭和可轉動鏡頭組成的電視攝像機開始工作,拍攝著陸區附近的黑白照片。因為此時的太陽才剛剛從月球上的地平線升起,所以開始時的幾張照片拍得很不理想。15分鐘後拍下的第一張黑白照片經過在總計過去了8個多小時後終於分7次被傳送到了地球的地面站。傳輸每幅圖片需要100分鐘。