Luna 9

Luna 9 (Луна-9) on esimene maavälisele taevakehale kontrollitult maandunud kosmoselaev. Nõukogude Liidus ehitatud ja kosmosesse saadetud Luna 9 maandus Kuule 3. veebruaril 1966. Samuti saatis Luna 9 esimesena Maale fotosid, mis olid tehtud teise taevakeha pinnal. Luna 9 oli osa Nõukogude Liidu Luna programmist.
Taust.
Kui Ameerika Ühendriikide president John Kennedy kuulutas oma kuulsas "Kuu kõnes" 1961. aastal välja kava viia ameeriklased enne 1960. aastate lõppu Kuule, oli USA kosmosevõidujooksu selgelt kaotamas. Vaid veidi üle kuu varem oli Juri Gagarin esimese inimesena Maa orbiidilt naasnud ning ka teiste taevakehade alistamisel ei suudetud Nõukogude Liidule järgi jõuda. Sellest, kui tihe oli tollel ajal rebimine esikoha eest, annavad aimu järgmised numbrid: esimene Maa tehiskaaslane – Ameerika Ühendriikidel õnnestus see Nõukogude Liidust 5 kuud hiljem, esimene elusolend Maa orbiidil – hilinemine 13 kuud, esimene inimene kosmoses – hilinemine 1 kuu. Juba 1959. aastal oli venelastel õnnestunud Kuu lähedalt mööda lennata (missioon Luna 1), Kuud suure pauguga tabada (Luna 2) ning selle tagakülge pildistada (Luna 3). Esimene USA kosmoselaev, mis Kuule pihta sai, oli Ranger 3 alles 1962. aastal.
Tehniliselt palju keerukamaks eesmärgiks oli kosmoselaeva kontrollitud laskumine Kuu pinnale. Kui möödalennuks või tabamuseks pole vaja muud, kui raketile Maa orbiidilt õige suund ja kiirus kaasa anda, siis kontrollitud laskumine nõuab keerukat pidurdussüsteem kosmoselaeva liikumise piisavaks aeglustamiseks. Kontrollitud laskumine tuli saavutada eelkõige ettevalmistusena mehitatud Kuu-lennule. Vastamata küsimusi oli mitmeid: kui tasane on Kuu pind, kui paks tolm katab Kuu pinda ja kas sellele astuv astronaut vajub ülepeakaela tolmu sisse. Kui ameeriklased olid oma mehitatud Kuu-lennu ambitsioonidest 1961. aastal selgelt teada andnud, siis venelaste plaanid paistsid välja vaid nende Kuu-suunalise tegevuse aktiivsusest. Nüüdseks on teada, et poliitiline otsus viia inimene Kuule tehti NLKP keskkomitees alles 3. augustil 1964.
Juba 1959. aastal Nikita Hruštšovi heakskiidu saanud ning 1963. aastal alanud automaatjaama Kuule viimise programm saigi pärast 1964. aastat vene suurima kosmoseteadlase Sergei Koroljovi juhtimisel uue hoo. Tema erikonstrueerimisbüroos ОКБ-1 väljatöötatav planeetidevaheliseks lennuks mõeldud kosmoselaev sai ettevõttesiseseks tähistuseks E-6. Kuid väljakutse osutus väga raskeks. Nüüdseks on teada, et esimesena Kuuni jõudnud Luna 1 oli tegelikult juba Kuu-programmi neljas katsetus, 1966. aastaks oli Kuule laskumisel ebaõnnestutud juba tervelt 11 korral. Ilmselt sai partei kannatuse karikas sellega täis, ning 1965. aasta lõpus, peale missiooni Luna 8, anti programm üle konkurentidele, Georgi Babakini konstrueerimisbüroole. See sündmus langes kokku ka suure löögiga Nõukogude kosmoseprogrammidele – peakonstruktor Sergei Koroljov suri 14. jaanuaril 1966.
Missioni käik.
31. jaanuaril 1966 startis Baikonuri kosmodroomilt järjekordne Kuu-suunaline katsetus, mis sai hiljem tähiseks Luna 9. Nõukogude R-7 põlvkonna kandrakett Molnija oli väljaarendatud spetsiaalselt planeetidevahelisteks lendudeks. Võrreldes Maa orbiidi jaoks mõeldud kanderakettidega, oli lisatud neljas aste ning uuendatud kõiki mootoreid. Tulemus oli 43 meetrit kõrge, kümnemeetrise läbimõõduga ning kaalus 305 tonni. Kanderaketi lastiks oli kosmoselaev E-6 202 (Koroljovi büroo tähistuses N-13, kuid nimetati enne starti uute omanike poolt ümber). See koosnes pooleteisttonnisest lennumoodulist umbes sajakilosest laskumismoodulist.
Esimese kolme astme töö tulemusena jõuti maalähedasele orbiidile. Guinea lahe kohale Aafrika rannikul käivitati kanderaketi neljanda astme, blokk "L", mootorid, mis andsid sondile teise kosmilise kiiruse (Maa suhtes üle 11 km/s) Maa orbiidilt lahkumiseks. Lennul Maalt Kuule jälgiti kosmoselaeva trajektoori pidevalt ning seda tuli ka mitu korda mootorite abil korrigeerida. Kuule lähenemisel järgnes pidurdamine, mille käigus kosmoselaeva kiirust Kuu suhtes tuli vähendada kiiruselt 9300 km/h (2,6 km/s) kiiruseni 54 km/h (15 m/s), millel maandumiskapsel terveks jääks. Ka seda kiirust võib võrrelda pigem autoõnnetuse, kui pehme laskumisega, kuid, nagu autodeski õnnetuse korral, vähendas kokkupõrke mõju kosmoselaeva ümbritsev õhkpadi.
Kui Kuu pinnani oli jäänud veel 75 km, lülitati sisse pidurdusmootorid ning 48 sekundit hiljem, 3. veebruaril 1966 kell 20.45:30 Eesti aja järgi, maandus (või kui täpne olla, siis kuundus) esimene inimeste loodud kosmoselaev teise taevakeha pinnal. Maandumiskohaks oli plaanipärane Oceanus Procellarum ehk Tormide Meri, mida saab Maalt vaadates näha Kuu vasakus servas ekvaatori lähedal.
Laskumismoodulist visati mehaaniliselt välja kerakujuline kapsel, mis keeras ennast neljale toele, keris välja antennid, ning asus ümbritsevat pinda fotografeerima. Kuna energiat saadi vaid pardal olevatest akudest, siis lõppes missioon akude tühjenemisel 6. veebruaril 1966.
Fotode avaldamine.
Nõukogude Liidu Kuu-programm pakkus juba alates 1958. aastast maailmale põnevust ning ka omajagu mõistatamist. Erinevalt ameeriklastest, kes ka oma ebaõnnestumisi avalikult selgitama pidid, oli venelastel kombeks anda maailmale teada vaid oma õnnestumistest. Nii said ka programmi missioonid oma ametliku nime alles peale õnnestumist avaldavates Nõukogude Liidu uudisteagentuuri TASSi teadetes. Ebaõnnestunud lennud nimetati tavaliselt Kosmos seeria tähisega; selle konspiratiivse nime said ka salastatud militaarsed missioonid.
Lisaks teaduslikule huvile oli objektiivse info puudumine kindlasti ka üheks põhjuseks, miks läänemaailma raadioastronoomid suure huviga Venemaalt startivaid missioone jälgisid. Ka ei peetud Nõukogude Liidu ametlikke teadaandeid suurtest edusammudest alati usaldusväärseteks. Sõltumatut kinnituse saamiseks oma kosmosealastele edusammudele avalikustas TASS mõnikord ka kosmoselaevade raadioside sagedused.
Manchesteri Ülikooli Jodrell Banksi astrofüüsika keskuses asus tolle aja üks suuremaid raadioteleskoope läbimõõduga 62 meetrit. Lisaks raadioastronoomiale oli sealsete teadlaste hobiks ka jälgida Nõukogude kosmoselaevade raadiosidet. Kui 31. jaanuaril 1966 TASS teatas edukast stardist ning avaldas sideks kasutatavad sagedused, lisati Luna 9 jälgimine raadioteleskoobi vaatlusprogrammi. Kohe sai selgeks, et tõenäoliselt on tegemist järjekordse katsetusega Kuule laskuda. Jälgides raadiosageduse muutumist tänu Doppleri efektile, oli võimalus taastada kosmoselaeva kiiruse muutumist kuni kuundumiseni. Paar minutit pärast laskumist jätkus signaali edastamine, seekord oli tegemist juba sensatsiooniga – esimene raadioside teise taevakeha pinnalt.
Teadupoolest ei piisa vaid raadioside sagedusest, et signaalis sisalduvat infot dešifreerida, ning kasutatav andmeedastusprotokoll polnud vaatlejatele teada. Kuid tõeline eufooria valdas Luna 9 sidet jälgivaid teadlasi siis, kui juhuslikult kohal viibinud instituudi avalike suhete spetsialist Reginald Lascelles, kes oli varem töötanud ajakirja toimetuses, tundis raadiosignaali kuulates ära tollel ajal ajakirjanduses piltide edastamiseks tavakasutuses oleva sideprotokollile omase helitooni. Ruttu tassiti kohaliku ajalehe Daily Express toimetusest kohale vastuvõtuseade, ning võeti vastu esimesed fotod Kuu pinnalt.
Tõelisest sensatsioonist lõigati kiiret kasu ning pildid avaldati ajakirjanduses ammu enne seda, kui TASS ametliku pressiteate väljastas. Loomulikult kutsus see esile pahandamise venelaste poolelt, kuid mitte liiga kurja, sest nii oli Nõukogude Liidu järjekordne suurvõit ameeriklaste üle saanud sõltumatu kinnituse.
Juba kolm nädalat hiljem avaldasid Jodrell Banksi teadlased saadud Kuu pildid, jälgitud raadioside ning fotode põhjal tehtud Kuu pinna analüüsi tulemused ajakirjas Nature. Loomulikult ilma igasuguse viiteta vene teadlastele, kes selle uuringu taga olid. Kuigi tänapäeval tunduks see mõeldamatu teadustulemuste vargusena, oli tollel ajal see mõistetav – ühest küljest olid ka Venemaal kosmoseteadlaste nimed rangelt salajased ning teisest küljest ei kehtinud tavareeglid külma sõja perioodi vaenlaste vahel peaaegu üheski valdkonnas.
Teaduslikud tulemused.
Kõige olulisemaks Luna 9 missiooni tulemuseks oli tehnoloogia, mis võimaldas kosmoselaevu edukalt teistele taevakehadele viia. Kokku edastas Luna 9 Maale 7 panoraamfotot ja 2 tavalist pilti veidi enam kui 8 tunni jooksul. Fotoseeriad tehti päikese erinevate kõrguste juures, et saada varjude järgi hinnata fotodel olevate objektide suurusi ning kaugusi. Lisaks kaamerale oli pardal radiomeeter, mis mõõtis kosmilise kiirguse fooni Kuu pinnal. Kuid kõige tähtsamaks avastuseks peetakse siiski saadud kinnitust, et Kuu pind on kõva ja stabiilne ning võimaldab kosmoselaeva laskumist. Luna 9 pardal oli lisaks kaamerale ka radiomeeter, mis mõõtis kiirgusdoosi Kuu pinnal.