月球3号（ 英语 ：Luna-3， 俄语 ：Спутник-3）是指 苏联 于1959年10月4日在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场用 月球号运载火箭 发射的月球探测器，是苏联研制的月球系列探测器中的第三个。
月球2号 探测器 于1959年9月12日实现人类首次月面撞击后，给月球背面拍照成为探月的首要任务，月球3号由此应运而生。 月球3号与 月球1号 、2号相比，质量更大、设计更巧妙。它高1.3米，最大直径1.2米，发射质量278.5 千克 ，配备 二进制 计数器 的 晶体管 以及电压 反激式变压器 ，由 太阳能电池 板供电。 月球3号的成像系统名为“叶尼塞-2”（Yenisey-2）光电电视系统，配有搭载200毫米和500毫米镜头的双镜头相机，分别用于拍摄月球背面的全景和 特写 ，并携带40帧耐温度和辐射的35毫米等色胶片。 当月球3号拍摄到月球背面的图像后，该系统会对拍摄的图片进行自动冲印、扫描，然后转换成 无线电 信号传回 地球 。 此外，其他科学仪器（ 微流星体 和宇宙射线 探测器 ）均被安装在月球3号的外部。
1959年10月4日， 苏联 发射的月球3号探测器，成为人类历史上首个拍摄到月球背面照片的航天器，拍摄到月球背面约70%的面积。 之后， 苏联 将照片刊登在苏联《 真理报 》上向世界公开发表，引发世界范围内的高度关注。1960年，苏联科学院根据月球3号获得的科学数据，发布人类第一本月球图册和月球图，并于1961年向世界发布新的月球仪。2019年10月， 俄罗斯 国家科技文献档案馆向俄罗斯媒体提供了一批月球3号在60年前拍摄的月球背面的照片，很多关于该 探测器 的信息进而公之于众。
发展历史
背景
1957年， 苏联 发射人类第一颗 人造卫星 ，解决了将人造物体发射到太空的基本技术之后，马上就开始着手向月球发射探测器。发射人造卫星的 运载火箭 只能将物体送到 近地轨道 ，因此需要在原来运载火箭的基础上增加一级，将探测器送到地月转移轨道。最早的发射是从1958年开始的，但经历了多次失败后，苏联在1959年1月2日终于成功发射 月球1号 ，经历34小时的飞行之后，从距离月球5995公里的地方掠过。实际上，苏联发射了很多的探月飞行器，但仅对取得成功或部分成功的任务命名并予以公布。最初月球1号的任务是撞击月球，但并未达到目标。最终这一任务是 月球2号 在1959年9月14日完成的，它成为人类在外星球实现硬着陆的第一个物体。
诞生
1959年9月12日，月球2号 探测器 刚刚实现人类首次月面撞击。为了彰显航天实力，也为了窥探月球背面的奥秘，给月球背面拍照，被视为下一步的首要任务。 由于当时还没有数码技术，月球3号上携带了老式的 照相机 ，拍摄后在探测器上显影，然后用电视摄像机扫描并把信号传回 地球 。1959年10月，月球3号获得了月球背面的图像，体现了科学与工程上的重大成就。
技术特点
月球3号高1.3米、最大直径1.2米、发射质量278.5 千克 ，在探测器柱形周围安装有 太阳能电池板 ，并采用气体喷嘴来控制姿态，它会在阳光照射下自行启动拍摄程序。同时， 苏联 谢尔盖·科罗廖夫 领导的研制团队还在“月球2号”平台的基础上对图像传输系统进行了改进。科罗廖夫团队采用了当时新兴的 晶体管 ，研制了一套图像传输设备。当月球3号拍摄到月球背面的图像后，该系统会对拍摄的图片进行自动冲印、扫描，然后转换成 无线电 信号传回 地球 。 其他科学仪器（ 微流星体 和宇宙射线 探测器 ）均被安装在月球3号的外部，气体 喷射器 安装在该探测器的下端。 此外，为了降低功耗，月球3号使用了配备 二进制 计数器 的晶体管以及电压 反激式变压器 。该设备仅消耗2瓦的功率，可以由 太阳能电池 板供电。
影像系统
月球3号上的成像系统被命名为“叶尼塞-2”（Yenisey-2）光电电视系统，由一个双镜头相机、一个自动胶片处理单元和一个 扫描仪 组成。相机上的镜头为 焦距 200毫米和500毫米，分别用于拍摄月球背面的全景和 特写 。同时，相机还携带了40帧耐温度和辐射的35毫米等色胶片。 相机被固定在 探测器 上，通过旋转自身来实现指向，其成像过程为：将探测器上端和相机对准月球，探测到月球时发出信号，相机盖打开， 摄影 程序自动开始，摄影完成后胶片被移动到机载处理器完成显影、固定和干燥，然后接收 地球 发出的命令，将胶卷转移至扫描仪上， 阴极射线管 产生的亮点通过胶片投射到光电倍增器上， 光电倍增管 将穿过胶片的光的强度转换成电信号，并将其传输到地球。
性能参数
参考资料：
任务历程
1959年10月4日， 苏联 在拜科努尔航天发射场使用加装有上面级的SS-6运载火箭，成功将月球3号发射升空，并顺利进入预定轨道，在经过多天飞行后抵达月球轨道。为了完成既定任务，苏联科研人员对月球3号的飞行时间和飞行轨道做了精心安排和设计，没有让它直接快速飞向月球轨道，而是在经过较长时间的飞行后缓慢地绕到月球背面，在距离月球表面6万多公里处飞过。
月球3号在飞越月球背面大约40分钟的时间里， 探测器 在定向系统的不断修正下，将镜头对准月面，并启动摄像系统，抓拍了29张照片，覆盖了月球背面大约70%的面积。其中，有17张照相底片在月球3号飞行途中完成了自动冲印，然后通过电视扫描转换成电视信号，再通过无线通信装置传回到位于 克里米亚半岛 和 堪察加半岛 的地面接收站。 1959年10月22日，月球3号与地面失去联系。据估计，该探测器可能于1960年3至4月左右在 地球大气层 中烧毁，或在月球轨道上持续至1962年后。
相关事件
人类首次目睹月球背面的真容，是20世纪50年代后期 苏联 发射的月球3号探测器。月球3号将17张月球背面照片传回 地球 后，苏联科研人员通过分析月球3号传回的月球背面照片发现，月球背面主要是 丘陵 、高地和山脉，大面积的“月海”只有2个，在照片上显示为两个较为黑暗的月球表面阴暗区，而且月球背面的颜色相较于正面稍红一些。由于是人类首次发现，苏联抢先将2个面积较大的“月海”分别命名为 莫斯科海 和梦海。这些照片经过简单修饰后，其中一些刊登在苏联《 真理报 》上向世界公开发表，随即在全世界引起了巨大轰动。
1960年，苏联科学院根据月球3号获得的科学数据，发布了该院据此编制的人类第一本月球图册和月球图，并于1961年向世界发布了新的月球仪。月球3号的成功让时任 苏联 领导人的 赫鲁晓夫 兴奋不已。1960年，他受邀访问 法国 时，向当时的法国总统 夏尔·戴高乐 赠送了一台月球3号的模型，借此向西方国家展示苏联强大的航天科技力量。2019年10月， 俄罗斯 国家科技文献档案馆向俄罗斯媒体提供了一批月球3号在60年前拍摄的月球背面的照片后，很多关于该 探测器 的信息才公之于众。
相关计划
参考资料：