هفتم اکتبر؛ روزی که چهره پنهان ماه آشکار شد!

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - روزی که نخستین تصاویر از سمت دور ماه به زمین مخابره شد، صرفاً یک دستاورد فنی گذرا نبود؛ بلکه نقطه عطفی در تاریخ کاوش‌های فضایی محسوب می‌شد و به بشر اجازه داد بخشی از ماه را ببیند که هزاران سال از دیدرس پنهان مانده بود. سمت دور ماه — که گاه به اشتباه «سمت تاریک» نامیده می‌شود — همواره در تاریکی نیست؛ بلکه درست مانند سمت نزدیک، چرخ‌های از روز و شب را تجربه می‌کند. با این حال، به دلیل همگام بودن چرخش ماه به دور محور خود با چرخش آن به دور زمین، این بخش از زمین قابل مشاهده نیست.

یک جلسه تصویربرداری تاریخی

در جریان یک جلسه تصویربرداری چهلدقیق‌های، این فضاپیما تصاویری ثبت کرد که حدود ۷۰ درصد از سطح ماه (که از زمین دیده نمی‌شود) را پوشش می‌داد. این تصاویر در جامعه علمی غوغایی به پا کرد و فصل جدیدی را در کاوش‌های فضایی گشود. عموم مردم در اتحاد جماهیر شوروی در ۲۷ اکتبر همان سال، پس از انتشار تصاویر در روزنامه «پراودا» (Pravda) و برانگیختن توجه گسترده جهانی، این تصاویر را مشاهده کردند.

پرتاب و مانوری بیسابقه

فضاپیمای «لونا ۳» در ۴ اکتبر ۱۹۵۹ با استفاده از موشک حامل «وستوک-ال» (Vostok-L) به فضا پرتاب شده بود. متخصصان تعیین کرده بودند که انجام چنین مأموریتی، به دلیل محدودیت‌های مکانیک مداری، تنها در اوایل ماه اکتبر امکانپذیر است. این فضاپیما برای تکمیل سفر به دور ماه و بازگشت به زمین، مانور «کمک‌گیری گرانشی» (gravity assist) را اجرا کرد؛ اقدامی که در تاریخ بیسابقه بود. نیروی گرانش ماه مسیر کاوشگر را تغییر داد و آن را به سمت زمین بازگرداند. این مانور الگوی مهندسی مهمی را پایه‌گذاری کرد که بعدها در مأموریت‌های فضایی متعدد مورد استفاده قرار گرفت.

سامانه «چایکا» (Chaika)

برای این مأموریت، سامانه «چایکا» — یک سیستم هدایت خودکار که برای موقعیتیابی دقیق نسبت به ماه طراحی شده بود — توسعه یافت. این سامانه شامل حسگرهای نور خورشید و ماه، حسگرهای ژیروسکوپی برای اندازه‌گیری نرخ چرخش زاوی‌های، یک رایانه الکترومکانیکی و پیشران‌های دقیق با نیروی محرکه نیتروژن فشرده بود. اندکی پیش از آغاز تصویربرداری، سامانه، چرخش کوتاهی به کاوشگر داد تا اطمینان حاصل شود که بدنه فضاپیما به‌طور یکنواخت توسط نور خورشید گرم می‌شود؛ این امر برای تضمین انجام صحیح فرآیند شیمیایی روی فیلم حیاتی بود.

تصاویر با استفاده از دوربین «AFA-E۱» —ساخت کارخانه مکانیکی کراسنوگورسک— روی فیلم عکاسی ثبت شدند. این فضاپیما همچنین مجهز به سامانه تصویربرداری تلویزیونی «ینیسی» (Yenisey) بود که در «موسسه تحقیقات تلویزیونی لنینگراد» توسعه یافته بود؛ این سامانه به‌طور خودکار مراحل ظهور، تثبیت، شستشو و خشککردن فیلم را انجام می‌داد و سپس آن را درون محفظه نگهداری ویژه‌ای جمع می‌کرد. طراحی این سامانه به‌گونه‌ای بود که در برابر شرایط سخت فضا تاب بیاورد و سلامت و کیفیت تصاویر را پیش از ارسال به زمین حفظ کند.

جزئیات فرآیند تصویربرداری

عملیات تاریخی تصویربرداری در ساعت ۰۶:۳۰ به وقت مسکو آغاز شد و چهل دقیقه به طول انجامید. تصاویر از فاصل‌های حدود ۶۵،۲۰۰ کیلومتری مرکز ماه و با استفاده از لنزهایی با فاصله کانونی ۲۰۰ و ۵۰۰ میلیمتر ثبت شدند. در این فرآیند، از تقریباً نیمی از سطح ماه تصویربرداری شد؛ دو-سوم عکس‌ها مربوط به سمت پنهان ماه (سمت دور) و یک-سوم باقیمانده مربوط به ناحیه مرزیِ قابلمشاهده از زمین بود. در مجموع ۲۹ تصویر گرفته شد.

ارسال تصاویر: یک چالش فنی پیچیده

ارسال بیدرنگ (آنی) تصاویر امکانپذیر نبود؛ زیرا ماه مانع رسیدن سیگنال‌های رادیویی می‌شد و فرستنده فضاپیما نیز قدرت کافی برای پوشش فواصل ماه تا زمین را نداشت. ازاینرو، فیلم ابتدا در داخل فضاپیما ظاهر می‌شد، سپس توسط سامانه «ینیسی» اسکن شده و با استفاده از یک اسکنر «نقطه پروازی» (flying-spot scanner) به صورت آنالوگ به زمین مخابره می‌شد. داده‌ها توسط یک آنتن رادیویی در شبهجزیره کریمه دریافت می‌شدند.

تلاش‌های اولیه برای برقراری ارتباط به دلیل تداخل شدید سیگنال‌ها با شکست مواجه شد. برقراری ارتباطی پایدار که امکان ارسال نخستین تصاویر را فراهم کند، تا ۱۸ اکتبر میسر نشد. در مجموع ۱۷ تصویر دریافت گردید. نخستین تصاویر بسیار تار بودند و این مسئله موجب بیان کنایهآمیزی شد: «ما موفق شدیم ثابت کنیم که ماه گرد است.»

برای هزاران سال، ظاهرِ سمت پنهان ماه برای بشریت رازی سربهمهر باقی مانده بود. زمانی که کاوشگر شوروی «لونا ۳» سرانجام موفق به تصویربرداری از آن شد، طراحان نخستین تصویر دریافتی را از روی سرخوردگی و ناامیدی پاره کردند، زیرا تصویر به‌شدت دچار اعوجاج و بههمریختگی بود. با این حال، پس از انجام اصلاحاتی با استفاده از فیلترها و پردازش تصویر، مهندسان موفق شدند تصویری قابلقبول تهیه کنند که در آن دهانه‌های بزرگ بهوضوح قابلمشاهده بودند.

نتایج علمی

تحلیل تصاویر امکان شناسایی ۴۹۹ عارضه سطحی ماه را فراهم کرد. دانشمندان دریافتند که نیمه پنهان ماه تفاوت‌های بنیادینی با نیمه پیدای آن دارد؛ این نیمه بسیار روشن‌تر بود و تقریباً هیچگونه «ماریا» (دریاوار) یا پهنه‌های تیره سطح ماه در آن دیده نمی‌شد.

تصویری بزرگ از نیمه پنهان ماه در تاریخ ۲۷ اکتبر همراه با توضیحات تکمیلی در صفحه نخست روزنامه «پراودا» منتشر شد. همچنین در سال ۱۹۶۰، «اطلس نیمه پنهان ماه» به چاپ رسید.

میراث لونا ۳

مأموریت لونا ۳ پیروزی بزرگی برای مهندسی فضایی محسوب می‌شد و نویدبخش آغاز دورانی تازه در اکتشافات فضایی بود. این مأموریت سرآغاز عصری جدید در کاوش ماه بود، نخستین داده‌ها را درباره توپوگرافی (عارضهنگاری) نیمه پنهان فراهم آورد و راه را برای مأموریت‌های بعدی که نقشه‌برداری دقیقتری از این منطقه انجام دادند، هموار ساخت. بدین ترتیب، ماه از یک جرم آسمانی اسرارآمیز به موضوعی آشکار برای مطالعات علمی بدل شد و تصویر ثبت‌شده توسط لونا ۳ به نقطه عطفی در رقابت فضایی میان اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده تبدیل گردید.