Hasta octubre de 1959, nadie había visto la cara oculta de la Luna. La Luna da una vuelta sobre sí misma por cada vuelta alrededor de la Tierra, así que siempre nos muestra la misma mitad. La otra mitad era un espacio en blanco en todos los mapas.
La Unión Soviética lanzó una sonda para cambiar eso el 4 de octubre de 1959, dos años exactos después del Sputnik. La prensa la llamó Estación Interplanetaria Automática; el nombre Luna 3 llegó después de 1963. La historia de las misiones al espacio profundo de la NASA, escrita por el historiador Asif Siddiqi, dice que pesaba 278,5 kilos y que fue la primera nave alimentada solo con paneles solares.
El 6 de octubre pasó sobre el polo sur de la Luna, a unos 7.900 kilómetros, y siguió subiendo. A las 03:30 UT del 7 de octubre, a unos 65.200 kilómetros de la Luna, su cámara empezó a disparar. Tenía dos objetivos juntos, uno de 200 milímetros para el disco entero y otro de 500 milímetros para los detalles. En unos 40 minutos tomó 29 fotos.
El rollo nunca iba a volver, así que la sonda llevaba un pequeño laboratorio automático que revelaba, fijaba y secaba la película de 35 milímetros. Después un haz de luz recorría cada foto en hasta 1.000 líneas y la señal viajaba a la Tierra por radio, casi como un fax. Tras varios intentos fallidos, las estaciones en tierra recibieron las imágenes. Diecisiete salieron útiles y juntas cubrían cerca del 70 por ciento de la cara oculta.
Esa mitad escondida era distinta. Tenía muchas menos llanuras oscuras, los llamados mares, que forman la cara que conocemos, y los científicos tuvieron que repensar cómo se formó la Luna.
El rollo tenía su propia historia. Después de la Guerra Fría se supo que los soviéticos lo habían sacado sin usar de un globo de reconocimiento estadounidense del Proyecto Genetrix que había entrado a territorio soviético. Era una película hecha para aguantar el calor y la radiación, y estaba guardada en una academia militar de Leningrado cuando la encontraron los fabricantes de la cámara. Más tarde los controladores perdieron el contacto con la Luna 3, y la nave probablemente se quemó en la atmósfera a principios de 1960.