我们首次看到月球背面

来源:NASA

20 世纪 60 年代人类登陆月球的竞赛主导了早期太空时代的叙事,但这并非美苏两国在太空目标上的唯一一次竞赛。在 20 世纪 50 年代末,两国都在争先恐后地将航天器送往月球,而在这些早期的月球任务中,苏联的“月球 3 号”于 1959 年 10 月首次传回了月球背面的影像。

NASA/Sean Smith

月球被地球潮汐锁定。它绕自身轴自转的周期与其绕地球公转的周期相同。我们总是看到月球的同一面,这意味着月球的背面始终是隐藏的。但随着太空时代的开始,月球的奥秘成为首批被解开的谜团之一。作为离地球最近的星球,月球自然成为了首批太空探测器的目标。

在第一颗卫星进入轨道后不久,苏联和美国就开始瞄准月球。两国在 1958 年都经历了首次月球探测器发射失败;美国“先驱者”探测器于 8 月 17 日发射 77 秒后爆炸,而苏联的第一颗“月球”探测器于 9 月 23 日发射 92 秒后遭遇了同样的命运。失败仍然是当年剩余时间的模式,又有两颗苏联探测器和三颗美国探测器未能到达月球目标。

1959 年情况发生了变化,其中最引人注目的是苏联。在成功发射首个逃离地球引力探测器后,2 月,“月球 2 号”于 9 月 14 日成为首个撞击月球的探测器。不到一个月后的 10 月 4 日,也就是“斯普特尼克”号成为人类首颗人造卫星两年后的同一天,苏联发射了“月球 3 号”。

美国国家航空航天局 (NASA)

“月球 3 号”是一艘小型圆柱形航天器,长度略超 51 英寸,最宽处周长略超 47 英寸。其内部是密封加压的,压力为 0.23 个大气压,以确保包括相机系统在内的仪器正常工作。

“月球 3 号”的成像系统称为 Yenisey-2。它使用双镜头相机;一个镜头焦距为 200 毫米,光圈为 f/5.6,可以拍摄月球整个圆盘;另一个镜头焦距为 500 毫米,光圈为 f/9.5,可以观测特定地表区域。相机与自动胶片处理单元和存储在航天器内部的扫描仪协同工作。它携带了 40 帧耐温、耐辐射的 35 毫米等色胶片。胶片固定在航天器中,因此拍摄月球意味着在飞行中使“月球 3 号”旋转,这一操作通过光电管探测反射的阳光并启动推进器完成。

发射四天后,“月球 3 号”距离月球约 40,000 英里,此时其姿态控制系统启动以停止任何旋转。照在月球背面的阳光被航天器顶端的那个光电管捕捉到,从而启动了摄影序列。第一张照片拍摄于距离月球表面 39,457 英里处。最后一张照片在 40 分钟后从 41,445 英里的距离拍摄。总共,航天器拍摄了 29 张照片,覆盖了月球背面约 70% 的区域。

摄影序列完成后,胶片被移入机载处理器,在那里进行显影、定影和干燥。处理过的胶片随后被移入扫描仪,通过阴极射线管将光投射到图像上,再由光电倍增管将光的强度转换为电信号。然后,该信号被传输到地球。

传回的是一系列十七张带有噪点但可辨别的月球背面照片。经过一些数字处理,这些照片足以勾勒出一幅月球背面地貌的初步图集。

这张隐藏月球面貌的、模糊的第一张图像揭示的地形与我们习惯看到的月球正面截然不同。图像仅显示了两个强烈的暗区:莫斯科海 (Mare Moscovrae) 和 पाहिजे眼海 (Mare Desiderii)。后来的任务以更多、更清晰的细节将月球背面带到地球,证实了月球背面与正面相比,撞击坑和地貌特征截然不同。但那第一眼依然是其中最美的景象之一;第一次看到人类未曾见过的东西,感觉非常特别。

“月球 3 号”的照片是在万分紧急的情况下传输回地球的。传输发生在 1959 年 10 月 13 日,而 10 月 22 日与航天器的联系就丢失了。“月球 3 号”很可能在 1960 年春天在大气层中烧毁,尽管它可能在轨道上存留到 1962 年左右。

资料来源:NASANASANASA美国空军NASA

 

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我的学术背景是科学史,但我从小就对太空飞行感兴趣,那是在我小学时,我看到了一张两个宇航员在月球上的卡通画。我把七岁时对阿波罗计划的好奇心转化为一名太空飞行历史学家和自由撰稿人的职业生涯。

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