Luna 9

L'objectif de la mission Luna 9 était d'obtenir des informations sur les caractéristiques du sol lunaire. Parmi elles on peut citer :

• la quantité de cratères, leur structure ainsi que leur taille ;
• la quantité, la distribution et la taille des roches ;
• les propriétés mécaniques de la surface telles que sa résistance, sa cohésion, sa compressibilité ;
• la détermination et la reconnaissance des processus à l'origine des formations géologiques visibles à la surface lunaire.

La première tentative de lancement du nouveau modèle de sonde est un succès. La sonde Luna 9 est lancée le 31 janvier 1966. À 75 km de la surface de la Lune, le radio-altimétre déclenche les rétrofusées, tandis que le trépied d'atterrissage est mis en place. La vitesse passe de 2 600 m/s à quelques mètres par seconde[3]. La sonde se pose en douceur le 3 février 1966 à 18 h 44 min 52 s UTC dans l’Oceanus Procellarum (l'« Océan des tempêtes »). Moins de trois heures après l'arrivée, une camera à deux mètres du sol envoie les premières images panoramiques de la surface lunaire[4]. Quarante-cing images télévisées en 1000 lignes[5] sont diffusées lors de sept sessions de transmissions, soit un total de 8 h et 5 min ; elles permettent la restitution de quatre panoramas avant que la batterie, source unique d'énergie, ne s'épuise le 6 février.

Première photo du sol lunaire prise par Luna 9.

L'observatoire de Jodrell Bank en Angleterre, qui capte systématiquement les émissions radios des sondes soviétiques, décode les images transmises et les publie aussitôt, avant leur diffusion dans la soirée par les médias soviétiques. Elles montrent sous un éclairage rasant un sol grêlé, d'apparence rugueuse, d'où pointent quelques aspérités. L'échelle des clichés manque aux Britanniques pour évaluer la dimension de ces pointes, mais leurs commentaires estiment qu'ils s'agit probablement de cailloux de quelques centimètres. Ces vues écartent l'hypothèse (et la crainte) d'une surface lunaire recouverte d'une épaisse couche de poussière, mais indiquent au contraire un terrain suffisamment dur pour supporter l'atterrissage d'êtres humains, une sorte de lave spongieuse perforée par les météorites[6].

Une fois assemblées, les photographies permettent aux Soviétiques de rendre publique, le 7 février, une vue panoramique du lieu d'atterrissage. Elle comporte des prises de vues des roches environnantes comprenant des détails millimétriques au premier plan ainsi que la ligne d'horizon située à 1,4 km de l'atterrisseur, très nette en raison de l'absence d'atmosphère[7]. D'autres instruments mesurent une température au sol de 250 °C, alors que le Soleil n'est qu'à 15° au-dessus de l'horizon, température qui dépasse largement les estimations à 140 °C[4].

Les Soviétiques battent ainsi une fois de plus les Américains, qui ne parviennent à poser Surveyor 1 que le 2 juin 1966, à la première tentative, après avoir été longtemps retardés par les déboires de mise au point l'étage Centaur[8].

• Date de lancement : 31 janvier 1966 à 11 h 45 min 0 s (UTC)
  • Site de lancement : Tyuratam, Cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan)
  • Lanceur : Molniya
• Masse : 1 583 kg au lancement, capsule lunaire de 100 kg[5]
• Date d'atterrissage : 3 février 1966 à 18 h 44 min 52 s (UTC)
  • Longitude du site d'atterrissage : 64,12° W[5]
  • Latitude du site d'atterrissage : 7,8° N[5]
• Fréquence d'émission radio : 183,538 mégahertz

La sonde, de type Ye-6M, est longue de 2,7 mètres pour une masse d'environ 1,6 tonne. Elle comprend trois sous-ensembles dans le prolongement l'un de l'autre[9].

Le système de propulsion principal repose sur un moteur-fusée Isaïev, de 4,64 tonnes de poussée et consommant des ergols hypergoliques, qui est chargé d'annuler la vitesse de la sonde avant l'atterrissage. Quatre petits moteurs de 245 newtons de poussée situés sur ses flancs sont utilisés pour le contrôle d'attitude durant la phase de descente.

Le compartiment moteur est surmonté par un compartiment pressurisé contenant l'avionique et le système de télécommunications. Sur les flancs de ce module se trouvent deux sous-modules. L'un contient un radar altimètre utilisé pour déclencher la mise à feu du moteur-fusée durant la descente ainsi que les moteurs chargés du contrôle d'attitude durant le transit Terre-Lune. Le second contient les capteurs chargés de déterminer l'orientation durant le vol.

Au sommet se trouve l'atterrisseur proprement dit qui est une sphère de 58 cm de diamètre hermétiquement scellée et pesant 105 kg. Libérée au moment de l'arrivée, elle contient un système de télécommunications, un programmateur, un régulateur thermique, des batteries, une caméra de 1,8 kg et des instruments scientifiques. La sphère est entourée de deux airbags gonflés durant la phase de descente, qui la protègent du choc à l'atterrissage. Une fois sur le sol lunaire, la sphère s'ouvre en déployant quatre pétales et quatre antennes de 75 cm de long[10]. Les batteries fournissent assez d'énergie pour cinq heures d'activité de la sonde sur une période de quatre jours. Les pétales déployables et un centre de masse décentré permettent de garantir que la sonde se pose avec la face supérieure dirigée vers le haut.