Luna3或E-2ANo.1（俄语：Луна3）是苏联 在1959年发射的航天器，是Luna计划的一部分。这是第一次拍摄月球背面的任务，也是第三次被送往月球附近的苏联太空探测器。虽然它返回的图片相当糟糕，但历史上从未见过的月球背面的景色在世界各地出版时引起了人们的兴奋和兴趣，并且一份暂定的月球背面图集图像处理改进后创建的图片。
莫斯科航天纪念博物馆的1：1 比例模型
这些视图显示了山区地形，与近侧有很大不同，只有两个黑暗的低洼地区，分别被命名为莫斯科海（ Moscoviense）和欲望海（ MareDesiderii）。MareDesiderii后来被发现由较小的母马MareIngenii（聪明之海）和其他几个黑暗的陨石坑组成。月球两侧出现这种差异的原因仍然不完全清楚，但似乎大部分流出的黑暗熔岩产生了在面向地球的一半下方形成的玛丽亚。Luna3紧随其后的是美国的Ranger7、Ranger8和Ranger9。
太空探测器是一个圆柱形罐，两端为半球形，顶部附近有一个宽法兰。探头长130厘米（51英寸），法兰处的最大直径为12厘米（4.7英寸）。大部分圆柱部分的直径约为95厘米（37英寸）。将罐密封并加压至约0.22个标准大气压(22kPa)。圆柱体外部安装了几个太阳能电池，这些太阳能电池为太空探测器内部的蓄电池提供电力。
用于热控制的百叶窗沿圆柱体放置，当内部温度超过25°C(298K)时打开以暴露辐射表面。探头的上半球装有摄像机的覆盖开口。四根天线从探头顶部伸出，两根从底部伸出。其他科学设备安装在外部，包括微流星体和宇宙射线探测器，以及Yenisey-2成像系统。其姿态控制系统的气体喷射器安装在航天器的下端。几个光电电池有助于保持相对于太阳和月球的方向。没有用于航向修正的火箭发动机。
它的内部装有照相机和摄影胶片 处理系统、无线电发射器、蓄电池、陀螺仪和用于温度控制的循环风扇。它在大部分飞行中都保持自旋稳定，但它的三轴姿态控制系统在拍照时被激活。Luna3是从苏联的地面站进行无线电控制的。苏联媒体称这艘宇宙飞船为自动行星际站。探测器于1963年更名为Luna3。
齐奥尔科夫斯基国立航天历史博物馆的Luna 3 光电报系统
在用Luna8K72（编号I1-8）火箭在北极上空发射后，Blok-E逃生阶段被无线电控制关闭，以将Luna3送上月球。最初的无线电联系显示，来自太空探测器的信号只有预期的一半左右，内部温度正在上升。航天器自转轴重新定向，部分设备关闭，导致温度从40°C降至约30°C。在距离月球60,000至70,000公里处，定向系统开启，航天器停止旋转。飞船的下端指向太阳，而太阳正照耀在月球的另一侧。
太空探测器于1959年10月6日14:16UT在最近的月球进近处经过月球南极附近6,200公里范围内，并继续在远端上方。10月7日，太空探测器上端的光电池探测到月球被阳光照射的另一侧，摄影序列开始。第一张照片是在美国东部时间03:30在距离月球63,500公里处拍摄的，最后一张照片是在40分钟后在距离月球66,700公里处拍摄的。
共拍摄了29张照片，覆盖了远端的70%。拍摄完成后，宇宙飞船继续旋转，越过月球北极返回地球。10月8日开始尝试将照片传输到苏联，但由于信号强度低，早期尝试未成功。随着Luna3离地球越来越近，到10月18日，总共传输了大约17张可见但质量较差的照片。1959年10月22日，与该探测器的所有联系都失去了联系。据信，该太空探测器于1960年3月或4月在地球大气层中燃烧。另一种可能性是它可能在轨道上存活到1962年或更晚。
Luna 3 返回的第一个视图显示月球的远端与近端非常不同，最明显的是它没有月海（黑暗区域）
该实验的目的是在航天器飞越月球时获取月球表面的照片。成像系统被命名为Yenisey-2，由双镜头相机AFA-E1、自动胶片处理单元和扫描仪组成。相机上的镜头是一个200毫米焦距、f /5.6光圈的物镜和一个500毫米、f /9.5的物镜。相机携带40帧耐高温和耐辐射的35毫米等色胶卷。200毫米物镜可以对月球的整个圆盘进行成像，而500毫米物镜可以对月球表面的某个区域进行成像。相机固定在航天器中，并通过旋转航天器本身来实现指向。
Luna3是第一艘成功的三轴稳定航天器。在大部分任务中，航天器都保持自旋稳定，但为了拍摄月球，航天器将一个轴指向太阳，然后使用光电管探测月球并将相机对准月球。检测到月球表明相机盖打开，摄影序列自动开始。在序列期间，图像在两个摄像机之间交替。摄影完成后，胶卷被移至机载处理器进行显影、定影和干燥。然后，来自地球的命令将胶片移动到一个飞点扫描仪中，在该扫描仪中，由阴极射线管产生的一个点通过胶片投射到一个光电倍增管。光点在胶片上扫描，光电倍增管将穿过胶片的光强度转换为电信号，然后传输到地球（通过调频模拟视频，类似于传真机）。可以以1000（水平）线的分辨率扫描一帧，并且可以在距地球较远的地方以慢速扫描电视速率进行传输，而在较近的范围内则以更快的速率进行传输。
相机在1959年10月7日40分钟内拍摄了29张照片，从03:30UT到04:10UT，距离地表以上63,500公里到66,700公里，覆盖了月球背面的70%。其中17帧（有人说是12帧）成功地传回了地球（克里米亚和堪察加半岛的跟踪站），并发表了6帧（帧编号为26、28、29、31、32和35）。它们是月球远半球的第一张照片。
该成像系统由列宁格勒电视科学研究所的PFBratslavets和IARosselevich开发，返回的图像由Iu.N.处理和分析。斯腾伯格天文研究所的利普斯基和他的团队。相机AFA-E1由KMZ工厂( KrasnogorskiyMekhanicheskiyZavod )开发和制造。这种耐高温和抗辐射的薄膜来自苏联回收的美国Genetrix气球。
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