月球10號(俄文:Луна10)是蘇聯的第一個月球探測計劃“月球計劃”的第21顆無人月球探測器,于1966年3月31日(UTC時間10:46:00)發射,于4月3日成功進入環月球軌道,此后2個月對月球及周邊宇宙空間進行探測。月球10號是人類第一個環繞月球的飛行器,同時也是人類第一個成功環繞其他天體的飛行器。
歷史沿革
發射與進入軌道
1966年3月31日,蘇聯的月球10號探測器從拜科努爾航天發射場成功發射升空。月球10號被送入8078千米太空空間,隨后又進入奔月軌道。第二天月球10號在飛往月球的途中進行了軌道修正。月球10號的任務不是直接在月球上軟著陸,而是把一個人造月球衛星送入環月飛行的月球軌道。
進入月球軌道
月球10號在飛行了數天并達距離月球8,000千米時,調整方向并使制動火箭發動機點火,以降低飛行速度,使其從每秒21千米降低到每秒1.5千米,在關閉發動機20分鐘后,月球10號釋放攜帶的月球衛星,衛星以110米/秒轉速旋轉,并進入1015×349千米、傾角71.9度的月球軌道,軌道從月球南北兩極附近通過,進入軌道20秒后發動機和探測器分離。
地面實驗
在飛行過程中,蘇聯還在地面通過月球10號的運動進行了兩項試驗。其一,通過測量月球10號進入月球背面和飛出月球背面時通訊功率水平的變化,測定月球表面附近是否存在薄層氣體介質并折射無線電波。其二,通過測量月球10號軌道的自然變化測定月球重力場,由于月球表面的某些區域存在聚質體,這對于未來的月球計劃極其重要。
結束任務
獲得了多項測量成果的月球10號所搭載的電池在慢慢被消耗著。在進入環月軌道56天后的5月10日,月球10號因為電力不足停止了運行。停止運行之前,它環繞月球的全數為460圈。
載荷與科學目標
載荷
月球10號重1,597千克、高4米,發動機、儀器艙、控制段實際上與月球9號相同。所不同的是,月球10號用月球衛星替代了著陸艙。月球10號攜帶的月球衛星重245千克,呈圓柱形,直徑約75厘米,高1.5米。內部保持850~860毫米汞柱的壓力,溫度控制在21~23度。動力由電池提供。月球10號攜帶月球衛星裝備了多種探測設備,主要包括:
磁力計
磁力計位于月球衛星的底部,以避免受到衛星本身磁場的影響,它可測量50γ以下磁場,分辨率為1γ。
伽馬射線頻譜儀
伽馬射線探測器通過比較宇宙背景中的自然輻射與月球表面發出的輻射,消除與宇宙射線相互作用引起的輻射量,可以計算鈾、釷、鈣-40的含量。
太陽粒子和宇宙射線記錄裝置
五個氣體放電計數器用于記錄太陽和宇宙質子、電子以及小于14?的X射線。其中3個主要用于測量由于太陽X射線輻射引起的月巖熒光,由此可用于確定月巖中幾種元素的相對含量。
離子收集器
離子收集器用來探測離子密度,這將有助于確定月球空間是否存離子層。
壓電測量裝置
壓電測量裝置用于記錄月球空間質量為10-9克的流星粒子。
紅外探測器
紅外探測器由兩個15×30毫米的平板接收器組成,用于測量由月球表面發散的熱流。
低能X射線質子測量設備
低能X射線質子測量設備用于測量月巖的X射線熒光輻射。
科學目標
月球10號的主要科學目標是對月球及其周圍環境進行詳細的研究。這些研究涵蓋了多個領域,包括但不限于:
磁場研究
月球10號的任務之一是驗證月球是否存在磁場。這項研究表明,盡管月球磁場較弱,但它確實存在。
表面巖石研究
通過對月球表面巖石的分析,發現它們與地球上常見的玄武巖具有相似的結構特征。
大氣層研究
月球10號還證實了月球上不存在顯著的大氣層。
重力異常研究
此外,月球10號的觀測數據揭示了月球上存在重力異常現象,即重力分布不均勻的情況。
其他事件
月球10號還承擔了一項特殊的使命——向1966年第23屆蘇共代表大會播放《國際歌》。為此,飛船配備了固態振蕩器,能夠再現這首歌的音符。然而,在實際播放前的一次彩排中,控制器們意外地發現了一個缺失的音符,并決定使用前一天晚上的錄音代替現場直播。
參考資料 >
蘇聯月亮10號(Luna 10).科普中國.2024-08-13
【3月31日】人類第一個環繞月球的飛行器發射成功.網易.2024-08-13
人類探月史話(十一).光明網.2024-08-13