Советский космический аппарат Луна 3 впервые совершил облет Луны 7 октября 1959 года
Луна 3 — советская автоматическая межпланетная станция для изучения Луны и космического пространства. В ходе полета были впервые получены изображения обратной стороны Луны. Также во время полета Лена 3 впервые в мире был на практике осуществлен гравитационный маневр.
Космический аппарат Луна 3 был запущен в СССР с космодрома Байконур 4 октября 1959 года ракетой-носителем Восток Л и впервые в мире сфотографировал невидимую с Земли сторону Луны. Также во время полета впервые в мире был на практике осуществлен гравитационный маневр. В советской массовой печати того времени эта АМС называлась «третья советская космическая ракета».
После старта с космодрома Байконур космический аппарат Луна 3 вышел на сильно вытянутую эллиптическую орбиту искусственного спутника Земли с наклонением 75° и периодом обращения 22 300 мин и обогнул обратную сторону Луны по направлению с юга на север, пройдя на расстоянии 6200 км от ее поверхности. Под действием гравитации Луны орбита аппарата изменилась; кроме того, поскольку Луна продолжала двигаться по своей орбите, изменилась и плоскость орбиты космического аппарата. Изменение орбиты было рассчитано так, чтобы аппарат при возвращении к Земле снова пролетел над Северным полушарием, где были расположены советские наблюдательные станции.
Корабль при прохождении Луны был ориентирован кормой к Солнцу и стабилизирован при помощи системы Чайка, которая включала солнечные и лунный световые датчики, гироскопические датчики углового вращения, счётно-решающее устройство, микродвигатели ориентации, использующие в качестве рабочего тела сжатый азот. АМС Луна 3 была первым в мире аппаратом, способным поддерживать ориентацию в космосе необходимый период времени.
7 октября 1959 года во время 40-минутного сеанса фотографирования, в начале которого станция находилась на расстоянии 66800 км над точкой с селенографическими координатами 17°00′ с. ш. 117°00′ в. д.G[4]:26, двумя объективами — с фокусным расстоянием 200 мм и 500 мм была заснята почти половина поверхности Луны (одна треть — в краевой зоне, две трети — на обратной невидимой с Земли стороне). Изображения — после проявления пленки на борту — были переданы с помощью фототелевизионной системы на Землю.
Фототелевизионное устройство Енисей было разработано ленинградским НИИ телевидения (сам фотоаппарат АФА-Е1 — Красногорским механическим заводом). Передача изображения осуществлялась аналоговым методом камерой бегущего луча. На наземной стороне прием совершался несколькими способами: съемкой камеры бегущего луча на кинопленку, фотографированием с экрана скиатрона, записью на магнитную ленту и прямым выводом изображения на термохимическую бумагу. Записи на магнитную ленту не удалось воспроизвести, изображения на термобумаге и скиатронах позволяли только оценить сюжет изображения. Единственным удачным методом регистрации оказался с использованием камеры бегущего луча. При полете к Луне и при приеме сигналов качество сигнала было плохим, высоки были уровни шумов. В сеансе связи, когда станция подошла поближе к Земле и можно было повторить прием с большим отношением сигнал-шум, получить изображения не получилось.
Однако 18 октября сигнал усилился, и удалось получить 17 изображений хотя и с помехами, но с видимыми деталями рельефа, а 22 октября связь со станцией прекратилась. В результате дешифровки различили 499 деталей рельефа, из них 100 — в видимой с Земли части Луны для калибровки. Расстояние АМС Луна 3 от Земли в апогее составило около 480 тысяч км, в перигее — около 40 тысяч км (47500 км от центра Земли). Совершив 11 оборотов вокруг Земли, аппарат вошел в земную атмосферу и прекратил существование. Более качественные снимки удалось получить через несколько лет станцией Зонд 3, в целом съемками Луны 3 и Зонда 3 было охвачено 95 % поверхности Луны.
Полученные снимки обеспечили СССР приоритет в наименовании объектов на поверхности Луны, на карте появились кратеры Циолковский, Джордано Бруно, Менделеев, Склодовская-Кюри и другие, а также лунные Море Мечты и Море Москвы.
Когда Сергей Королев увидел снимок Луны, он написал на обороте: «Уважаемому А. Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Сергей Королев. 7 октября 1959 года».
Граждане СССР впервые увидели обратную сторону Луны 27 октября 1959 года. В этот день крупное изображение обратной стороны Луны, полученное АМС Луна 3, появилось на первой полосе центральной газеты Правда, в номере также была опубликована аннотированная версия изображения с выделенными деталями рельефа поверхности Луны и статья о самой АМС с ее фотографией.
В 1957 году известный французский винодел Анри Мэр заключил с советским консулом пари на тысячу бутылок шампанского, что советские спутники не смогут «увидеть» темную сторону Луны. Когда фотографии обратной стороны Луны опубликовали газеты всего мира, Анри Мэр признал свое поражение и отправил тысячу бутылок шампанского в Академию наук СССР.
