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ゾンド3号は1965年に打ち上げられた宇宙探査機で、月の裏側 をフライバイし、 28枚の高画質写真を撮影した[ 4 ] 。ソ連のゾンド計画の一員であり、火星3MV計画にも参加していた。有人月周回ミッション用に設計されたゾンド宇宙船（ソユーズ7K-L1 ）とは無関係である。ゾンド3号は当初、1964年の打ち上げ期間中に火星へ打ち上げられるゾンド2号の伴走宇宙船として設計されたと考えられている。打ち上げの機会を逃したため、火星に到達できなくなったにもかかわらず、宇宙船の試験として火星横断軌道で打ち上げられた。
この宇宙船は、ゾンド2号と同様の3MV-4型であった。[ 2 ]可視光撮影および285～355 nmの紫外線分光測定 用の焦点距離106.4 mm f /8イメージングシステムに加えて、紫外線（190～275 nm）および赤外線（3～4 μm）分光光度計、放射線センサー（ガス放電カウンターおよびシンチレーションカウンター）、荷電粒子検出器、磁力計、および微小隕石検出器を搭載していた。[ 2 ] [ 5 ]また、実験用イオンエンジンも搭載していた。
ゾンド3号は1965年7月18日14時38分（協定世界時）にバイコヌール宇宙基地から打ち上げられ 、地球周回軌道上のチャジェリ・スプートニク（65-056B）プラットフォームから月と惑星間空間に向けて展開された。これは、火星と地球の間の距離に相当する距離での通信をテストすることを目的として1963年末に失敗したミッションの再実行であった。[ 6 ]
ゾンド3号の月フライバイは7月20日に発生し、最接近距離は9,219 km (5,728 mi)で、打ち上げから約35時間後でした。 [ 2 ]最接近の11,570 km (7,190 mi)前の 01:24 UTCから、最接近から9,960 km (6,190 mi)後の 02:32 UTCまで、68分間にわたり、非常に質の高い可視光写真25枚と紫外線スペクトル3枚が月面で撮影されました。[ 2 ] [ 7 ]これらの写真は、月の裏側の残りの30%を含む、月面の1,900万km 2 (730万sq mi)をカバーしています。 [ 1 ] [ 8 ]
ゾンド3号は火星の軌道を横切る軌道で進みましたが、惑星との遭遇が起こる時期ではありませんでした。これらの画像は7月29日に225万km（140万マイル）の距離で無線周波数で送信されました。テレメトリーをテストするために、カメラフィルムは8月中旬、9月中旬、そして最後に10月23日に3150万km（1960万マイル）の距離で巻き戻されて再送信され、通信システムの能力が証明されました。[ 2 ]その後の送信も徐々にデータレートは遅くなりましたが、品質は向上しました。[ 6 ] 1966年3月3日に無線交信が途絶え、距離が1億5350万km（9540万マイル）になった時点でミッションは終了しました。[ 2 ] [ 5 ]それは228日間稼働し、火星への旅を生き延びるのに必要な時間とほぼ同等で、金星に必要な時間を上回った。[ 2 ]
1967年、ゾンド3号のデータに基づき、月面裏側の地図帳の第2部がモスクワで出版された[ 9 ] [ 10 ]。このカタログには、新たに発見された月面裏側の地形の特徴が4,000箇所含まれている[ 11 ] 。同年、最初の完全な月の地図（1:5,000,000スケール[ 12 ] )と更新された完全な地球儀 (1 :月面の95パーセントを再現した10,000,000分の1スケールの[ 12 ]がソビエト連邦で公開された。[ 13 ] [ 14 ]ゾンド3号は、恒星と太陽の両方の向きを利用して軌道修正に成功した最初のソビエト宇宙船にもなった。[ 1 ]