Luna 2 (en ruso: Луна 2 ), originalmente llamada Segundo Cohete Cósmico Soviético y apodada Lunik 2 en los medios contemporáneos, fue la sexta nave espacial del programa Luna de la Unión Soviética lanzada a la Luna , la E-1 No.7 . Fue la primera nave espacial en alcanzar la superficie de la Luna y el primer objeto creado 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 una trayectoria directa hacia la Luna. Además de los transmisores de radio que enviaban información de telemetría a la Tierra, la nave espacial liberó una nube de vapor de sodio para que se pudiera observar visualmente su movimiento. El 13 de septiembre de 1959, impactó contra la superficie de la Luna al este del Mare Imbrium, cerca de los cráteres Aristides, Archimedes y Autolycus .
Antes del impacto, se detonaron dos banderines esféricos con la palabra URSS y la fecha de lanzamiento grabada en cirílico, lo que envió escudos pentagonales en todas direcciones. Luna 2 no detectó radiación ni cinturones magnéticos alrededor de la Luna.
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). [8] Las misiones Luna que no lograron lanzarse con éxito o lograron buenos resultados permanecieron sin nombre y no fueron reconocidas públicamente. [9] [10] La primera sonda sin nombre explotó en el lanzamiento el 23 de septiembre de 1958. Se intentaron dos lanzamientos más sin éxito el 11 de octubre de 1958 y el 4 de diciembre de 1958. [11] Luna 1 fue el cuarto intento de lanzamiento y el primer éxito parcial del programa. [12] Se lanzó el 2 de enero de 1959 y se perdió la Luna por 5965 kilómetros (3706 mi). [13]
Una misión separó a Luna 1 y Luna 2 , un fallo de lanzamiento que ocurrió con una sonda sin nombre el 18 de junio de 1959. [14] Luna 2 sería el sexto intento de la Unión Soviética de impactar la Luna. [15] Fue el segundo de la serie Ye-1a, modificado para llevar una carga útil más pesada de 156 kilogramos (344 lb) [16] y tenía una masa combinada de 390,2 kilogramos (860 lb). [17] Luna 2 era similar en diseño a Luna 1 , [18] una sonda espacial esférica con antenas salientes e instrumentación . [19] La instrumentación también era similar a Luna 1 , [18] que incluía un magnetómetro de compuerta de flujo triaxial , [20] un detector piezoeléctrico , un contador de centelleo , trampas de iones y dos contadores de descarga de gas, mientras que Luna 2 incluía seis contadores de descarga de gas. [21] No había sistemas de propulsión en la propia Luna 2. [22]
La Luna 2 llevaba cinco tipos diferentes de instrumentos para realizar varias pruebas mientras se dirigía a la Luna . [23] Los contadores de centelleo se utilizaban para medir cualquier radiación ionizante y los detectores de radiación Cherenkov para medir la radiación electromagnética causada por partículas cargadas. [24] El principal propósito científico del contador Geiger que llevaba la Luna 2 era determinar el espectro electrónico 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. [25] El último instrumento de la Luna 2 era un magnetómetro de compuerta de flujo de tres componentes. Era similar al utilizado en la Luna 1 , pero su rango dinámico se redujo en un factor de 4 a ±750 gammas (nT) de modo que la incertidumbre de cuantificación era de ±12 gammas. [26] La instrumentación de la sonda estaba alimentada por baterías de plata-zinc y óxido de mercurio. [24] [27]
La nave espacial también llevaba banderines soviéticos que estaban ubicados en la sonda y en el cohete Luna 2. [28] Los dos banderines con forma de esfera en la sonda tenían superficies cubiertas por 72 elementos pentagonales en un patrón similar al utilizado más tarde por los balones de fútbol . [29] [30] En el centro había una carga explosiva diseñada para romper la esfera, enviando los escudos pentagonales en todas direcciones. [30] 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 que estaban grabados cada uno con СССР СЕНТЯБРЬ 1959 ("URSS SEPTIEMBRE 1959"). [29] [31] El tercer banderín consistía en grabados similares en tiras de aluminio que fueron estampadas en la última etapa del cohete Luna 2. [28]
Los científicos tomaron precauciones adicionales, no especificadas, para evitar la contaminación biológica de la Luna. [32]
Hubo dificultades para preparar el Luna 2 para el lanzamiento. El primer intento, el 6 de septiembre, fracasó debido a una conexión eléctrica suelta. Un segundo intento dos días después también salió mal cuando el tanque LOX de la etapa central no logró presurizarse adecuadamente debido a la formación de hielo en una línea de detección de presión. El tapón de hielo se rompió, pero el lanzamiento tuvo que ser cancelado nuevamente. En este punto, el RP-1 había estado en los tanques de propulsor durante casi cuatro días y existía el riesgo de que pudiera comenzar a parafinarse. El siguiente intento se realizó el 9 de septiembre. Comenzó el encendido del núcleo y del cinturón, pero los motores solo alcanzaron el 75% de empuje. El lanzamiento fue abortado y el RP-1 finalmente se vació de los tanques. El interruptor eléctrico del DP-2 no había enviado la orden de abrir las válvulas del motor a máxima potencia. [33] El propulsor fue retirado de la plataforma y reemplazado por uno diferente, que fue lanzado el 12 de septiembre de 1959, y el Luna 2 despegó a las 06:39:42 GMT. [7] [a]
Más tarde, ese mismo mes, el primer ministro soviético Nikita Khrushchev visitó los Estados Unidos. El programa espacial estadounidense había sufrido varios reveses recientes, incluida una explosión en la plataforma de un cohete Atlas-Able y un misil Júpiter que explotó justo después del lanzamiento y mató a varios ratones que estaba destinado a volar en una misión biológica. El presidente Dwight Eisenhower , durante una reunión con Khrushchev, comentó que últimamente se habían producido algunos fallos en los cohetes estadounidenses y que si a los soviéticos les había sucedido algo similar. Aludiendo al intento fallido de lanzar el Luna 2 dos semanas antes, Khrushchev respondió: "Teníamos un cohete que íbamos a lanzar, pero no funcionó correctamente, así que tuvieron que desmontarlo y reemplazarlo por otro".
Una vez que el vehículo alcanzó la velocidad de escape de la Tierra , la etapa superior se desprendió, lo que permitió que la sonda viajara en su camino hacia la Luna. Luna 2 hizo piruetas lentamente, haciendo una rotación completa cada 14 minutos, mientras enviaba señales de radio a 183,6, 19,993 y 39,986 MHz . [33] 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 objetivo en la Luna alrededor de las 00:05 del 14 de septiembre ( hora de Moscú ), lo que se anunció en Radio Moscú . [33]
Debido a las afirmaciones [ ¿de quién? ] de que la información recibida de la Luna 1 era falsa, los científicos rusos enviaron un télex al astrónomo Bernard Lovell del Observatorio Jodrell Bank de la Universidad de Manchester . Tras recibir 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 seguían siendo escépticos con respecto a los datos hasta que Lovell pudo demostrar que la señal de radio provenía de la Luna 2 mostrando el efecto Doppler de sus transmisiones. [34] [35]
Luna 2 tomó un camino directo a la Luna, [36] comenzando con una velocidad inicial desde la Tierra de 11,2 kilómetros por segundo (25.000 mph) [33] e impactando la Luna a unos 3,3 kilómetros por segundo (7.400 mph). [37] Golpeó la Luna a unos 0° al oeste y 29,1° al norte del centro del disco visible a las 00:02:24 (hora de Moscú) el 14 de septiembre de 1959. [17] [38] [a] La sonda se convirtió en el primer objeto creado por el hombre en chocar con otro cuerpo celeste. [39] Para proporcionar una exhibición visible desde la Tierra, el 13 de septiembre la nave espacial liberó una nube de vapor que se expandió a un diámetro de 650 kilómetros (400 mi) que fue vista por los observatorios de Alma Ata en Kazajstán, Byurakan en Armenia, Abastumani y Tbilisi en Georgia, y Stalinabad en Tayikistán. [33] Esta nube también actuó como un experimento para ver cómo actuaría el gas de sodio en el vacío y en gravedad cero. [22] La última etapa del cohete que impulsó a Luna 2 también golpeó la superficie de la Luna unos 30 minutos después de la nave espacial, pero había incertidumbre sobre dónde aterrizó. [22]
Bernard Lovell comenzó a rastrear la sonda unas cinco horas antes de que chocara contra la Luna y también grabó la transmisión de la sonda, que terminó abruptamente. Reprodujo la grabación durante una llamada telefónica a los periodistas en Nueva York para convencer finalmente a la mayoría de los observadores de los medios de comunicación de la autenticidad de la misión. [38]
Los detectores de radiación y el magnetómetro buscaban campos magnéticos y de radiación lunares similares al cinturón de radiación de Van Allen alrededor de la Tierra, enviando información aproximadamente una vez cada minuto [26] hasta su última transmisión, que se produjo a unos 55 kilómetros (34 millas) de la superficie lunar. [40] Aunque sí comprobó las mediciones previas de los cinturones de radiación de Van Allen que se tomaron desde Luna 1 alrededor de la Tierra, [40] no fue capaz de detectar ningún tipo de cinturón de radiación alrededor de la Luna [41] en o más allá de los límites de sensibilidad de su magnetómetro (2–3x10 −4 G ). [42]
La sonda Luna 2 mostró variaciones temporales en el flujo de electrones y el espectro de energía en el cinturón de radiación de Van Allen. [43] Utilizando 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 . [44] En su aproximación a la superficie lunar, la sonda no detectó ningún campo magnético notable a menos de 55 kilómetros (34 millas) de la Luna. [23] [40] 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 8.000 kilómetros (5.000 millas), 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. [41]
Según Donald William Cox, los estadounidenses estaban empezando a creer que estaban haciendo progresos en la carrera espacial y que, aunque la Unión Soviética podría haber tenido cohetes más grandes, Estados Unidos tenía mejores sistemas de guía, pero estas creencias fueron cuestionadas cuando los soviéticos pudieron impactar la Luna 2 en la Luna. [45] [46] En ese momento, lo más cerca que los estadounidenses habían llegado a la Luna fue a unos 60.000 kilómetros (37.000 millas) con el Pioneer 4. [ 46] 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 colocar en la superficie lunar. [46] [47]
En 1959, una exhibición soviética de sus logros económicos recorrió varios países. Esta exhibición incluía exhibiciones del Luna 2. La CIA llevó a cabo una operación encubierta para acceder a ella y obtener información. Un equipo de oficiales de la CIA obtuvo acceso sin restricciones a la exhibición durante 24 horas, que resultó ser un sistema completamente operativo comparable al original y no una réplica como se esperaba. El equipo desmontó el objeto, fotografió las partes sin sacarlo de su caja y luego lo volvió a colocar en su lugar, obteniendo información sobre su diseño y capacidades. Los soviéticos no se enteraron, y el informe de la CIA se desclasificó en 2019, 24 años después de la disolución de la URSS. [48]
La 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 Estados Unidos, terminaron en impactos similares. Estos choques controlados han seguido siendo útiles incluso después de que se dominara la técnica del aterrizaje suave . [49] La NASA utilizó impactos duros de naves espaciales para probar si los cráteres lunares en sombras contienen hielo mediante el análisis de los escombros que fueron arrojados. [50]
El banderín presentado a Eisenhower se conserva en la Biblioteca y Museo Presidencial Eisenhower en Abilene, Kansas , EE. UU. [51] Una copia del banderín esférico se encuentra en la Cosmosfera de Kansas en Hutchinson, Kansas . [52]
El 1 de noviembre de 1959, la Unión Soviética emitió dos sellos conmemorativos de la nave espacial, que muestran la trayectoria de la misión. [53]
Luna 2 (como se le rebautizó en 1963)...
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