50 år siden første bilder av Månens bakside

Månedens bilde oktober 2009

Av Erik Tronstad

Det første bildet av Månens bakside som Luna 3 sendte tilbake til Jorden. Bildet er tatt med romfartøyets vidvinkelkamera. De høyre 75 % av bildet ligger på Månens bakside. Den mørke «flekken» oppe til høyre er Mare Moscoviense. Mare Smythii er den mørke «flekken» nede til venstre. Den mindre, sirkelformede mørke flekken ned mot høyre med en lys flekk i midten er krateret Tsiolkovskiy (oppkalt etter Konstantin Eduardovitsj Tsiolkovskij) med dets sentraltopp.

Denne måneden er det 50 år siden mennesker for første gang fikk en antydning om hvordan Månens bakside ser ut. Det skjedde på bilder tatt av Sovjetunionens Luna 3.

Luna 3 ble skutt opp fra Bajkonur-kosmodromen (den gang benevnt som Tjuratam) klokken 01.43.40 norsk tid 4. oktober 1959. Romfartøyet ble plassert i en svært langstrakt bane rundt Jorden, på 48 280 km x 468 300 km. Høyeste punkt i banen var langt nok borte til at Luna 3 da var utenfor Månens bane. Man oppdaget snart at styrken på radiosignalene fra romfartøyet bare var omtrent halvparten av hva den skulle ha vært.

Tegning som viser hvordan Luna 3 så ut.

På vei ut mot Månen hadde Luna 3 problemer med overoppvarming og dårlig kom­mu­ni­ka­sjons­for­bin­del­se. Luna 3 passerte nærmest Månen over dens sydpolområde i omtrent 6200 km avstand klokken 15.16 norsk tid 6. oktober 1959. Derfra steg Luna 3 opp og gjennom månebanens plan.

Romfartøyets stilling i rommet var kontrollert ved at det roterte om sin egen akse. Da Luna 3 var klar til å fotografere Månen, ble rotasjonen stoppet. Et system for treaksestabilisering trådte i kraft. Det var første gang et romfartøy var fullt stabilisert med et slikt system. Systemet holdt romfartøyets kameraer rettet mot målområder på Månen under fotograferingen.

Det første bildet av Månens bakside ble tatt klokken 04.30 norsk tid 7. oktober 1959 fra en avstand av 65 200 km. Luna 3 hadde da passert ut bak Månen og så tilbake mot Månens solbelyste bakside.

Luna 3 «knipset i vei» og tok alle sine bilder i løpet av de følgende 40 minutter. Det siste bildet ble tatt fra 66 700 km avstand. I løpet av disse 40 minuttene tok Luna 3 totalt 29 bilder. Til sammen dekket de omtrent 70 % av Månens bakside.

Bildene hadde lav oppløsning og var sterkt preget av støy. Likevel kunne større strukturer tydelig ses. Fra bildene var det umiddelbart klart at Månens bakside er helt forskjellig fra forsiden. På baksiden er det langt færre og mindre «havområder» enn på forsiden.

En bearbeidet versjon av ett av bildene fra Luna 3s vidvinkelkamera av Månens bakside. Vi ser Mare Moscoviense oppe til høyre. Under og til venstre for midten av bildet er Mare Marginus og Mare Smythii. Begge ligger omtrent på grensen mellom forsiden og baksiden. Nede til høyre er krateret Tsiolkovskiy.

Kamerasystemet i Luna 3 hadde to kameraer, ett vidvinkelkamera med en brennvidde på 200 mm og et telekamera med en brennvidde på 500 mm. Bildene ble tatt på film som ble fremkalt, fiksert og tørket om bord. En lysstråle skannet så over hvert bilde på filmen og gjorde lysverdiene om til elektriske signaler, Måleverdiene ble overført til Jorden via radiokommunikasjon.

De første forsøkene på å overføre bildene til Jorden kom 8. oktober 1959. Radiosignalene fra romfartøyet var da altfor svake til at det gikk. Etter hvert som Luna 3 kom nærmere Jorden, greide man å få overført flere bilder. Totalt 17 bilder var overført 18. oktober 1959. Man mistet radiokontakten med romfartøyet 22. oktober 1959.

Luna 3 fortsatte i en langstrakt bane rundt Jorden. Romfartøyet antas å ha kommet inn og brent opp i jordatmosfæren i mars eller april 1960. Dog er det mulig at Luna 3 overlevde i jordbane til etter 1962.

Det første bildet av Månens bakside tatt med telekameraet i Luna 3 som ble sendt til Jorden. Sentrum i bildet ligger ved 20° N og 105° Ø. Det mørke området litt under og til venstre for midten av bildet er Mare Smythii. Det lyse krateret over Mare Smythii er krateret Giordano Bruno. Nede og nesten i høyre kant av bildet ses krateret Tsiolkovskiy med dets sentraltopp.

Sovjeterne kalte opprinnelig romfartøyet for en «automatisk interplanetarisk stasjon». Først etter 1963 ble det omdøpt til Luna 3.

Månen er nær kuleformet og har i utgangspunktet ingen forside eller bakside. Den siden av Månen som hele tiden vender mot Jorden, omtales likevel som forsiden. Tilsvarende omtales siden som vender bort fra Jorden som baksiden.

Månen har det som kalles bundet rotasjon i forhold til Jorden. Det innebærer at Månen bruker like lang tid på å rotere én gang om sin egen akse som den bruker på ett omløp rundt Jorden. Om Månens bane hadde vært perfekt sirkelformet og ligget i Jordens ekvatorplan, ville Månen hele tiden vendt nøyaktig samme side mot Jorden. Det gjør Månen i hovedsak også selv om banen ikke er helt sirkelformet og ikke ligger i Jordens ekvatorplan. Disse to avvikene gjør at vi fra Jorden over tid kan se noen få prosent av Månens bakside.