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Luna 3 fu la terza sonda lunare lanciata con successo appartenente al Programma Luna dell'Agenzia Spaziale Russa e fu anche uno dei primi trionfi nell'esplorazione umana del cosmo.
Luna 3 raggiunse e fotografò, per la prima volta nella storia, la faccia opposta della Luna, quasi totalmente invisibile dalla Terra. Grazie alle foto inviate dalla macchina furono creati i primi atlanti della nuova regione lunare.
La sonda mise in evidenza un emisfero completamente differente da quello noto, costituito principalmente da valli e montagne, con solo due zone oscure che furono denominate Mare Moscoviense e Mare Desiderii.
Schema della sonda
La forma della macchina era all'incirca cilindrica con due lati semisferici. Lunga 130 cm e con un diametro massimo di 120 cm. Il cilindro era ermeticamente chiuso e pressurizzato a 0,23 atmosfere.
I pannelli solari erano montati all'esterno e provvedevano alla ricarica delle batterie chimiche inserite dentro la macchina. Luna 3 disponeva anche di un sistema per contenere l'aumento della temperatura nell'emisfero illuminato dal sole; infatti se la temperatura interna superava i 25 gradi Celsius alcuni pannelli venivano disposti in modo tale da permettere il raffreddamento interno.
L'emisfero superiore alloggiava le macchine da ripresa e quattro antenne, mentre altre due erano alloggiate nella parte inferiore.