Op 12 september 1959 schreef de Sovjet-Unie geschiedenis met de lancering van Luna 2, een onbemande ruimtecapsule die als eerste door de mens gemaakte object de maan bereikte. Deze gebeurtenis markeerde een cruciaal moment in de zogenaamde “ruimtewedloop” tussen de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie tijdens de Koude Oorlog.
Waar de Amerikanen nog volop bezig waren met het ontwikkelen van betrouwbare raketten, slaagde de Sovjet-Unie erin om een sonde te sturen die de aardse grenzen letterlijk overstak. De Luna 2-missie was niet slechts een symbool van technologische superioriteit, maar had ook belangrijke wetenschappelijke doelstellingen. Het ruimtevaartuig onderzocht onderweg de samenstelling van de interplanetaire ruimte, magnetische velden en stralingsniveaus, en leverde de eerste directe gegevens over de omgeving van de maan.
Een geopolitiek statement
De jaren vijftig waren het decennium waarin de ruimte de nieuwe arena van de Koude Oorlog werd. Na de lancering van Spoetnik 1 in 1957 en Luna 1 begin 1959, wilde de Sovjet-Unie opnieuw bewijzen dat haar technologie superieur was aan die van het Westen. Luna 2 had dan ook een sterk symbolische waarde: het moest de eerste missie worden die daadwerkelijk contact maakte met een ander hemellichaam. Door dit te bereiken, wilde de Sovjet-Unie niet alleen wetenschappelijke vooruitgang tonen, maar ook politiek prestige behalen. Het succes van Luna 2 bevestigde de Sovjet-positie als wereldleider in de ruimtevaart en zette de Amerikanen onder druk om hun eigen maanprogramma te versnellen.
Wetenschappelijke doelstellingen
Naast het propagandistische aspect had de missie duidelijke wetenschappelijke ambities. Wetenschappers wilden de ruimte tussen aarde en maan beter begrijpen door metingen uit te voeren aan kosmische straling, magnetische velden, de zonnewind en micrometeorieten. Een belangrijke vraag was of de maan, net als de aarde, een magnetisch veld bezat. Daarnaast hoopte men te ontdekken of er rond de maan stralingsgordels bestonden, vergelijkbaar met de Van Allen-gordels van de aarde. De verzamelde data moesten inzicht geven in de aard van de interplanetaire ruimte en in de potentiële risico’s voor toekomstige ruimtevaartuigen en bemande missies.
De Luna 2 ruimtesonde
De Luna 2-sonde woog ongeveer 390 kilogram en had een eenvoudige maar robuuste constructie. De bolvormige capsule, met een diameter van 90 centimeter, was opgebouwd uit een reeks hermetisch afgesloten compartimenten, gevuld met gas onder druk, waarin zich de meetinstrumenten en elektronica bevonden. Aan de buitenkant bevonden zich antennes en stangen voor de verschillende sensoren. Er was geen voortstuwing aan boord: Luna 2 werd volledig aangedreven door de laatste trap van de R-7-raket (type 8K72), die de sonde op een directe baan richting de maan bracht. De energievoorziening gebeurde via batterijen, aangezien de vlucht slechts enkele tientallen uren zou duren. Op de romp van de sonde waren metalen bollen bevestigd met het embleem van de Sovjet-Unie en de inscriptie “СССР – 1959”. Deze kleine metalen insignes werden mee de maan in geslagen en symboliseerden letterlijk de aanwezigheid van de mens op een ander hemellichaam.
Instrumenten aan boord van Luna 2
Luna 2 was uitgerust met een reeks wetenschappelijke instrumenten, ontwikkeld door het instituut van de Sovjet-fysicus Sergej Vernov. Deze apparatuur was grotendeels gelijk aan die van zijn voorganger Luna 1, maar met verbeterde gevoeligheid.
- Magnetometer
De driecomponent-fluxgate-magnetometer mat de sterkte en richting van magnetische velden langs het traject naar de maan. Hiermee kon worden vastgesteld of de maan over een eigen magnetisch veld beschikte. De resultaten toonden aan dat de maan geen merkbaar intrinsiek magnetisch veld had, in tegenstelling tot de aarde. - Geigertellers en scintillatietelers
Deze instrumenten registreerden ioniserende straling van kosmische oorsprong. Ze maten de intensiteit van elektronen en protonen in de ruimte en bevestigden het bestaan van de Van Allen-gordels rond de aarde. Buiten deze gordels nam de stralingsintensiteit sterk af. Rond de maan werd geen vergelijkbaar stralingsgebied waargenomen. - Cherenkov-detectoren
Cherenkov-detectoren dienden om hoogenergetische geladen deeltjes te detecteren. Deze metingen hielpen om de flux van kosmische straling te kwantificeren en bij te dragen aan de kennis over de invloed van zonnevlammen op de interplanetaire ruimte. - Micrometeorietdetectoren
De sonde droeg gevoelige metalen membranen die kleine inslagen konden registreren. Gedurende de reis werden slechts twee micrometeorietinslagen waargenomen, wat wees op een lage dichtheid van deeltjes in de interplanetaire ruimte. Dit resultaat was geruststellend voor latere ruimtevaartprojecten, die vreesden dat micrometeorieten een ernstige bedreiging konden vormen. - Ionendetectoren en plasma-instrumenten
Een reeks ionenvallen onderzocht de elektrische lading en dichtheid van de ruimteplasma’s tussen aarde en maan. Hiermee werd opnieuw bevestigd dat de zonnewind, een stroom geladen deeltjes afkomstig van de zon, ook buiten de magnetosfeer van de aarde aanwezig was. - Natriumgasexperiment
Het eerder genoemde experiment met de natriumgaswolk diende niet enkel voor visuele tracking, maar leverde ook gegevens op over gasdynamica in het vacuüm en de interactie tussen gasmoleculen en zonnestraling.
Verloop missie
De lancering vond plaats op 12 september 1959 om 06:39 UTC vanaf de Baikonur-cosmodrome in Kazachstan. De drievoudige trappen van de R-7-raket voerden een foutloze vlucht uit, waarna de sonde in een traject richting maan werd geplaatst. Luna 2 volgde een zogenaamde direct ascent-baan: in tegenstelling tot latere missies ging de sonde niet eerst in een aardbaan, maar reisde rechtstreeks naar de maan. De reis duurde iets meer dan 33 uur.
Ongeveer halverwege de reis, op een afstand van circa 113 000 kilometer van de aarde, liet de sonde een wolk natriumgas vrij. Dit diende enerzijds als hulpmiddel voor optische tracking vanuit observatoria op aarde, en anderzijds als wetenschappelijk experiment om te bestuderen hoe gas zich in het vacuüm van de ruimte verspreidt. De oranje gloed van de wolk was zelfs met telescopen zichtbaar. Gedurende de reis zonden de instrumenten voortdurend gegevens naar de aarde. Men observeerde onder meer de intensiteit van kosmische straling, de dichtheid van geladen deeltjes, en veranderingen in het magnetisch veld.
Op 13 september 1959 om 21:02 UTC bereikte Luna 2 de maan. De sonde sloeg in op de vlakte Palus Putredinis, ten oosten van de Mare Imbrium, in de nabijheid van de kraters Aristillus en Archimedes. De impact vond plaats met een snelheid van ongeveer 3 kilometer per seconde. Enkele minuten later sloeg ook de derde trap van de raket op een nabije locatie in. De radiocommunicatie met de sonde werd abrupt verbroken op een hoogte van ongeveer 55 kilometer boven het maanoppervlak, waarmee de impact werd bevestigd. Voor het eerst in de geschiedenis raakte een door mensen vervaardigd object een ander hemellichaam.
Resultaten en ontdekkingen
De gegevens die Luna 2 naar de aarde zond, leverden meerdere baanbrekende inzichten op:
- Afwezigheid van een maanmagnetisch veld: De magnetometer registreerde geen significant veld, wat betekent dat de maan geen actieve kern of dynamo heeft zoals de aarde.
- Geen stralingsgordels rond de maan: De meetinstrumenten detecteerden geen zones met opgesloten geladen deeltjes.
- Lage micrometeorietdichtheid: De ruimte tussen aarde en maan bleek relatief leeg, waardoor de kans op botsingen met kleine deeltjes kleiner was dan gevreesd.
- Bevestiging van zonnewind: De metingen toonden aan dat er een constante stroom van geladen deeltjes van de zon afkomstig is, een ontdekking van groot belang voor ruimtefysica.
Deze resultaten droegen aanzienlijk bij aan de kennis van de ruimteomgeving en vormden de basis voor latere missies, waaronder Luna 3, die een paar weken later de achterkant van de maan fotografeerde. Luna 2 was een wetenschappelijk succes, maar ook een propagandatriomf voor de Sovjet-Unie. De aankondiging van de succesvolle impact veroorzaakte wereldwijd opschudding. In een periode waarin de Verenigde Staten nog worstelden met mislukte lanceringen, toonde de Sovjet-Unie haar technologische kracht.
