Путь «Луны-1»
2 января 1959 года в полет отправилась станция Луна-1. Это была первая станция достигшая второй космической скорости и первая станция пролетевшая мимо Луны. По данным с ее приборов было показано, что у Луны нет магнитного поля и был открыт солнечный ветер. Даже то, что она не попала в Луну из-за ошибки сейчас воспринимается как плюс. Благодаря этому она в целости и сохранности сейчас летит по своей орбите между Землей и Марсом.Ну, а я решил попробовать восстановить траекторию ее полета по архивным материалам.
Ученые и инженеры, что готовили сообщения ТАСС явно столкнулись с неожиданной проблемой. Как указывать координаты станции во время полета? Ее полет очень подробно освещался и требовалось так указать координаты, чтобы любой человек мог найти на небе точку, в которой находится земной посланник в космос. У астрономов принято показывать координаты по прямому восхождению и склонению (аналог широты и долготы на Земле), но здесь они плохо подходили. Они хороши только для указания очень и очень далеких объектов. В результате, было принято решение привязать координаты не к небу, а к Земле. И указывать над какой из точек станция будет в данный момент времени и на какой высоте.
Для контроля траектории и определения координат использовали автоматизированную систему, разработанную для определения траектории баллистических ракет
Развертка на поверхность Земли выглядела так:
А если собрать всю информацию из сообщения ТАСС можно выделить такие точки
3 января в
3 часа: 3 градуса 12 минут ю.ш и 108 градусов в.д. 100 000 км от Земли [1]6 часов: 4 градуса 30 минут ю.ш и 63.5 градуса в.д. 137 000 км от Земли [3]13 часов: 7 градусов 33 минуты ю.ш и 40 градусов з.д 209 000 км от Земли [4]16 часов: 8 градусов 20 минут ю.ш и 86(85) градусов з.д 237 000 км от Земли19 часов 8 градусов 57 минут ю.ш и 131(130)градус з.д 265 000 км от Земли[5]21 час 9 градусов 18 минут ю.ш и 160 градусов з.д 284 000 км от Земли [6]
4 января в0 часов: 9 градусов 45 минут ю.ш и 155 градусов в.д 311 000 км от Земли3 часа: 10 градусов 7 минут ю.ш и 110 градусов в.д 336 600 км от Земли
В 5 часов 57 минут ракета прошла на минимальном расстоянии от Луны (5–6 тыс км) и стала спутником Солнца [7]. После чего ТАСС стал публиковать ее координаты в астрономических координатах. Хотя часть координат, как видно на схеме, были пересчитаны и в земные
5 января в 10 часов ее аккумуляторы сели и связь с ней прекратилась.
Немного комментариев. В квадратных скобках отмечены номера аналогичных точек на карте Земли.В двух круглых скобках помечены более точные координаты. Просто при анализе данных оказалось, что они заметно выбиваться из общей траектории. Похоже, в сообщении ТАСС была ошибка в 1 градус западной долготы.
Зная эти данные и скорость вращения Земли можно перестроить их в трехмерные координаты, а потом и визуализировать траекторию.
У меня, получилась такая траектория
Траектория полета очень велика и мне пришлось долго «играть» с коэффициентами для того, чтобы показать искривление траектории. Получилось вот такая картина
Вторая точка на этой схеме заметно выбивается. Просто я пытался учесть также и момент запуска искусственной натриевой кометы. К сожалению, из-за облачности над территорией СССР в тот момент (ее сфотографировали только на одной обсерватории), а также из-за того, что распылилось только 10% всего натрия, координаты не очень точны.
Немного обработав полученный результат, я нарисовал такую схему:
В целом, достаточно хорошо видно, как станция и Луна движутся в место их встречи. А если внимательно изучить траекторию «Луны-1» можно заметить и изгиб после встречи ее с Луной. Гравитационное поле Луны достаточно изменило ее траекторию, чтобы это можно было заметить даже на такой приблизительной схеме.
