Luna 9 razvijena je u kontekstu Hladnog rata i intenzivne svemirske utrke između Sjedinjenih Američkih Država i Sovjetskog Saveza. Nakon uspjeha sa Sputnjikom, prvim umjetnim Zemljinim satelitom lansiranim 1957. godine, i prvim ljudskim letom u svemir, koji je izveo Jurij Gagarin 1961. godine, Sovjetski Savez nastojao je zadržati tehnološku prednost i na području planetarnih istraživanja. Meko slijetanje na Mjesec smatralo se osobito zahtjevnim zadatkom zbog nepoznatih svojstava lunarne površine i tehničkih izazova preciznog spuštanja.

Svemirska letjelica Luna 9, teška 1583 kilograma i duga 2,7 metara, sastojala se od tri osnovna dijela. Gornji dio činila je sferna sletna kapsula promjera 58 centimetara i mase 100 kilograma s televizijskom kamerom i detektorom zračenja. Ispod toga nalazio se cilindrični odjeljak promjera jednog metra, s upravljačkom i komunikacijskom opremom, a u donjem dijelu svemirske letjelice bio je raketni motor KTDU-5A za korekciju srednjeg kursa, retroraketne motorne snage od 45,5 kilonjutna s potiskom. Gorivo, težine 800 kilograma, bilo je pohranjeno u sfernom spremniku dušične kiseline i spremniku aluminijskog hidrazina iznad samog pogona.

Sovjetski pokušaji slijetanja na Mjesec započeli su u siječnju 1963. godine neuspješnim lansiranjem svemirske letjelice za meko slijetanje. U sljedeće tri godine uslijedilo je još šest neuspjeha prije nego što je Luna 9 izvela prvo uspješno meko slijetanje na drugi planet. Sonda je lansirana 31. siječnja 1966. godine s kozmodroma Bajkonur u današnjem Kazahstanu, a potom ju je potisni motor postavio u privremenu Zemljinu orbitu. Prije završetka prve orbite ponovno se upalio treći stupanj i postavio Lunu 9 na translunarnu putanju.

Opovrgavanje ranijih teza

Dana 3. veljače, dok je letjelica još uvijek bila 8300 kilometara od Mjeseca, zauzela je vertikalni položaj u odnosu na njega, pripremajući se za slijetanje sat kasnije. U tom trenutku lunarna gravitacija ubrzavala ju je prema Zemljinu satelitu brzinom koja se povećavala za 1,3 metra u sekundi svake sekunde. Nakon 79 sati leta na visini od 75 kilometara, radarski visinomjer pokrenuo je paljenje retrorakete za 46 sekundi rada. Istovremeno je 300 kilograma opreme, koja više nije bila potrebna, odbačeno da bi letjelica bila lakša.

Luna 9 sletjela je na unutarnju padinu kratera, promjera 25 metara, u području zvanom Ocean oluja ubrzo nakon lokalnog izlaska Sunca. Odmah po slijetanju, gornja polovica lendera rastvorila se u četiri opružne latice koje su stabilizirale kapsulu u uspravnom položaju, a četiri minute i 10 sekundi poslije iz njega su iskočile četiri antenske šipke i televizijska kupola, promjera osam centimetara, te je uspostavljen radijski kontakt.

Televizor modula za slijetanje, zapravo jednostavan faksimilni sustav, težak 1,5 kilograma, koji je zahtijevao samo 2,5 vati snage, brzo je počeo skenirati okolne detalje Mjeseca. Panoramske fotografije lokalnog terena snimljene su s visine od 60 centimetara i prikazivale su horizont udaljen oko 1,5 kilometara. Rotirajuća kupola kamere koristila je klimavo zrcalo za skeniranje od 360 stupnjeva i trebalo joj je 100 minuta da dovrši panoramu.

Sustav je imao oštrinu dvostruko veću od tadašnje komercijalne televizije, postižući rezoluciju kakvu ima trećina ljudskog oka. To je omogućilo snimanje obližnjih objekata veličine i do dva milimetra, među kojima i prvu panoramsku sliku s Mjesečeve površine. Te su fotografije pokazale relativno čvrst i prašnjav teren, što je opovrgnulo ranije hipoteze prema kojima bi mogao biti prekriven debelim slojem prašine u kojem bi letjelice mogle potonuti.

Britansko presretanje signala

Nakon što je Luna 9 ostvarila svoje povijesno slijetanje sovjetski dnevni listovi objavili su naslove o tome da Mjesec 'govori ruski'. Valja istaknuti da je ona bila od presudne važnosti za planiranje američkih misija Apollo i sovjetskih programa za istraživanje Mjeseca lunohodom. Osim vizualnih podataka, prikupila je informacije o radijacijskom okruženju i mehaničkim svojstvima lunarnog tla, čime je znatno unaprijedila tadašnje razumijevanje Mjeseca kao nebeskog tijela.

Zanimljivo je to da Sovjeti nisu prvi objavili povijesne fotografije s površine drugog planeta, već su to učinili Britanci jer su putem radioteleskopa presreli signale Lune 9. Britanski znanstvenici otkrili su da su, kada su Lunini signali ubačeni u standardan faksimilni uređaj za fotografije novinskih agencija, nastale slike lunarne površine. Ne znajući stvarne razmjere prikaza koje je prenosio fotoaparat Lune 9, britanske fotografije bile su vertikalno iskrivljene, što je činilo da lunarne značajke izgledaju oštrijima i nazubljenijima nego što su doista bile. To je navelo neke stručnjake na tvrdnju da će za hodanje po Mjesecu biti potrebni uređaji nalik krpljama za snijeg.

Sovjeti su, dakako, bili ogorčeni onim što su nazvali britanskim piratstvom. Međutim, iako je britansko neovlašteno objavljivanje iskrivljenih Luninih fotografija razljutilo Kremlj, tim je potezom odano priznanje sovjetskom postignuću u vrijeme u kojem su mnogi sumnjali da su doista uspjeli sletjeti na Mjesec. Nekoliko dana nakon dovršetka misije Sovjeti su objavili pravilno skalirane panorame, a one su pokazale da je Mjesečeva površina hrapava struktura, prekrivena kamenjem i gromadama različitih veličina, ali dovoljno glatka da je astronaut ili kozmonaut prelazi s lakoćom.

Uspjeh Lune 9 dokazao je da je meko slijetanje na Mjesec tehnički ostvarivo, čime je otvoren put za niz kasnijih robotskih i ljudskih misija. Već nekoliko mjeseci kasnije Sjedinjene Američke Države uspješno su ga izvele sondom Surveyor 1, a 1969. godine ostvareno je i prvo ljudsko slijetanje u okviru misije Apollo 11. Luna 9 također je utjecala na razvoj tehnologija za slijetanje na druga nebeska tijela, uključujući Mars i Veneru, te ostaje temeljni primjer rane automatizacije svemirskih misija.