Рейнджер 5 - Ranger 5
 Рейнджер 5 | |||||||||||
| Тип миссии | Лунный ударник | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оператор | НАСА | ||||||||||
| Обозначение Гарварда | 1962 Бета Эта 1 | ||||||||||
| COSPAR ID | 1962-055A | ||||||||||
| SATCAT нет. | 439 | ||||||||||
| Продолжительность миссии | 64 часов[нужна цитата ] | ||||||||||
| Свойства космического корабля | |||||||||||
| Производитель | Лаборатория реактивного движения | ||||||||||
| Стартовая масса | 342,5 кг (755 фунтов) | ||||||||||
| Размеры | 1,52 м × 2,51 м (5,0 футов × 8,2 футов) | ||||||||||
| Мощность | 135 Вт | ||||||||||
| Начало миссии | |||||||||||
| Дата запуска | 18 октября 1962 г., 16:59:00 универсальное глобальное время | ||||||||||
| Ракета | Атлас LV-3 Agena-B 215D / AA7 | ||||||||||
| Запустить сайт | мыс Канаверал LC-12 | ||||||||||
| Параметры орбиты | |||||||||||
| Справочная система | Гелиоцентрический | ||||||||||
| Эксцентриситет | 0.056 | ||||||||||
| Высота перигелия | 0.9839 AU | ||||||||||
| Высота афелия | 1.163 AU | ||||||||||
| Наклон | 0.44° | ||||||||||
| Период | 370.22 дней | ||||||||||
| Лунный облет (неудачный удар) | |||||||||||
| Ближайший подход | 21 октября 1962 г. | ||||||||||
| Расстояние | 724 км (450 миль) | ||||||||||
| |||||||||||
Рейнджер 5 был космическим кораблем Программа рейнджеров предназначен для передачи изображений поверхности Луны на земные станции в течение 10 минут полета до удара о Луна, для грубой посадки сейсмометр капсула на Луне, собрать гамма-луч данные в полете, для изучения радиолокационной отражательной способности поверхности Луны и продолжения испытаний программы Ranger по разработке лунных и межпланетных космических аппаратов. Из-за неизвестной неисправности у космического корабля закончилась мощность и он прекратил работу. Он прошел в пределах 725 км от Луны.[2]
Дизайн космического корабля
Ranger 5 был космическим кораблем Block II Ranger, похожим на Рейнджер 3 и Рейнджер 4. Базовая машина была высотой 3,1 м и состояла из лунной капсулы, покрытой ограничителем удара из бальзама, диаметром 65 см, монотопливного срединного двигателя, ретракционной ракеты с тягой 5080 фунт-сил (23 кН) и позолоченное и хромированное шестиугольное основание диаметром 1,5 м. К основанию была прикреплена большая тарелочная антенна с большим усилением. Две крыловидные солнечные панели (5,2 м в диаметре) были прикреплены к базе и развернуты в начале полета. Электроэнергия вырабатывалась 8680 солнечными элементами, содержащимися в солнечных панелях, которые заряжали пусковую и резервную батарею AgZn мощностью 11,5 кг 1 кВтч. Управление космическим кораблем обеспечивалось твердотельным цифровым компьютером и секвенсором, а также управляемой с Земли системой управления. Контроль ориентации обеспечивали шесть датчиков Солнца и один датчик Земли, гироскопы, и питч-н-ролл холодный азот газовые форсунки. Телеметрическая система на борту космического корабля состояла из двух передатчиков 960 МГц, один с выходной мощностью 3 Вт, а другой с выходной мощностью 50 мВт, антенны с высоким коэффициентом усиления и всенаправленной антенны. Белая краска, позолота и хромирование, а также посеребренный пластиковый лист, закрывающий ретророзетку, обеспечивали контроль температуры.[2]
Экспериментальная установка включала: (1) телевизионную камеру vidicon, в которой использовался механизм сканирования, дающий один полный кадр за 10 с; (2) гамма-спектрометр в сфере диаметром 300 мм, установленный на штанге высотой 1,8 м; (3) радиолокационный высотомер; и (4) сейсмометр для грубой посадки на лунную поверхность. Сейсмометр помещался в лунную капсулу вместе с усилителем, передатчиком мощностью 50 мВт, регулятором напряжения, антенна турникета и шесть серебристо-кадмиевых батарей, способных работать передатчиком лунной капсулы в течение 30 дней, все они предназначены для посадки на Луну со скоростью от 130 до 160 км / ч (от 80 до 100 миль в час). Пакет инструментов плавал в слое фреона внутри сферы из лубяной древесины. Радиолокационный высотомер будет использоваться для исследования отражательной способности, но он также был разработан для инициирования отделения капсулы и зажигания ретро-ракеты.[2]
Миссия
Ranger 5 планировалось запустить в июне 1962 года, но НАСА вместо этого решили сначала запустить зонды Mariner Venus (в основном модифицированные Block I Rangers), что дало больше времени для решения проблем с космическим кораблем. После Маринер 1 закончила свою миссию в Атлантическом океане вместо межпланетного пространства, агентство начало подвергаться усиленному контролю со стороны Конгресс из-за своей очевидной неспособности добиться успеха с планетными зондами. Республиканец Конгрессмен Джеймс Фултон столкнулся НАСА Директор Офиса программ J.J. Wyatt, отметив, что Mariner 1 обошелся налогоплательщикам США в 14 миллионов долларов и что на тот момент не было оправдания неудачам при каждом запуске. К концу июля 1962 года было предпринято 12 попыток планетарного зондирования, начиная с 1958 года, и только две (Пионер 4 и Пионер 5 ) выполнили все цели своей миссии. То, что Советский Попытки планетарного зондирования в это время были немногим более успешными, но все их неудачи держались в секрете, поэтому Советам не приходилось отвечать перед своей публикой о трате налоговых денег на неудачные космические миссии.
Успешный запуск Маринер 2 27 августа на мгновение притупилась критика НАСА и Лаборатория реактивного движения а также, казалось, подтвердили надежность Рейнджер дизайн. Между тем инженеры JPL все еще пытались выяснить, что вызвало сбой компьютера на Рейнджер 4, которое произошло в период, когда зонд находился вне зоны слежения за землей. Неисправность вызвала особенное недоумение, потому что зонд прошел очень тщательные наземные испытания без каких-либо аномалий. Рассмотрение телеметрия записи, казалось, предполагают, что сбой произошел во время разделения Рейнджер 4 от Agena, в точке, где электрический интерфейс между ними был отключен, и Рейнджер 4 переключился бы на внутреннее питание. Поведение датчика указывает на неисправность трансформатора или инвертора, возможно короткое замыкание вызвано неплотным металлическим покрытием, контактирующим со штырями на кабеле питания, соединяющем зонд с Agena. Модификации Ranger 5 включали резервный таймер для обеспечения непрерывной работы телеметрической системы в случае выхода из строя главного компьютера, дополнительный баллон с азотом для системы ориентации для снижения давления газа и дополнительный пиротехнический воспламенитель для двигателя коррекции промежуточного хода. Самое главное, что в цепь были добавлены дополнительные диоды и предохранители. электрические линий, чтобы предотвратить повторное короткое замыкание.
Рейнджер 5 был подвергнут тепловой стерилизации, как и Рейнджеры 3-4, чтобы предотвратить непреднамеренное заражение Луны земными микробами. Рольф Хальструп, отвечавший за программу стерилизации, открыто возражал против этой процедуры, так как был убежден, что воздействие на датчики высокой температуры повреждает чувствительную электронику в них. Он убедил JPL в Пасадена что стерилизация Рейнджера 4 "очень вероятно" повредила главный компьютерный секвенсор и таймер и что процедуру необходимо остановить, чтобы гарантировать надежность космического корабля. Руководство согласилось прекратить стерилизацию зондов Ranger, но только Рейнджер 8 и выше, как Рейнджерс 6 -7 уже были стерилизованы.
20 августа Рейнджер 5 отправился в длительное путешествие по пересеченной местности из штата Калифорния во Флориду и прибыл туда в день Маринер 2 запуск. Atlas 215D и Agena 6005 прибыли позже на этой неделе, и начались предпусковые проверки. Первоначальные приготовления были сосредоточены на самой ракете-носителе, которая доставляла почти столько же проблем, сколько и сами зонды Ranger. Комбинация Atlas-Agena давала сбой в четырех из шести случаев, когда НАСА запустил его, и каждый бустер, который был доставлен мыс Канаверал потребовались модификации или ремонтные работы, прежде чем он смог полететь. Более того, в год между Рейнджер 1 и Маринер 2, в системе контроля качества Atlas-Agenas никаких улучшений не произошло. Поскольку запуски «Рейнджера» раньше откладывались из-за проблем с ускорителем, техники поспешили убедиться, что ничего подобного не задержит миссию «Рейнджер-5».
Отслеживание Маринер 2 была постоянной работой в то время, и с тех пор, как НАСА сети слежения за дальним космосом не мог справиться с обоими зондами одновременно, было решено переключить внимание на Ranger 5 для его короткой миссии.
После того, как две попытки запуска были прерваны, одна из-за короткого замыкания в зонде, а другая из-за проблем с погодой, взлет был дан на 18 октября. Старт состоялся в 12:59 EST и Атлас вскоре исчез в пасмурном сером небе. Неисправность радиомаяка системы наведения на момент T + 93 секунды привела к появлению зашумленных данных о скорости следования, но, в отличие от Ranger 3, дискретные команды принимались и выдавались системой наведения должным образом. «Аджена» успешно вышла на орбиту и начала горение, чтобы вывести «Рейнджер 5» на транслунную траекторию.
Однако вскоре в компьютерной системе были обнаружены высокие температуры, и вскоре после этого производство энергии с помощью солнечных батарей прекратилось. Детектор гамма-излучения был включен, но компьютер не выдал команду на выравнивание космического корабля с Землей. Затем приемники телеметрии на станциях слежения в Австралии и Южной Африке вышли из строя, возвращая искаженные данные. Было очевидно, что короткое замыкание отключило солнечные панели Это означало, что у Ranger 5 осталось всего несколько часов до того, как у него разрядится аккумулятор. Специалисты JPL думали, что они все еще могут частично спасти миссию, запустив двигатель коррекции в середине курса, чтобы обеспечить столкновение с Луной, но им нужно было сделать это быстро, пока не закончилось электричество. Наземные диспетчеры отправили команды развернуть антенна с высоким коэффициентом усиления и выровняйте зонд для ожога в середине курса, но за это время, по-видимому, произошло больше коротких замыканий из-за кратковременного отключения передатчика телеметрии. Двигатель на полпути был запущен, но рейнджер 5 разрядил свои батареи на полпути. Радио транспондер и телеметрия сигналы прекратились, после чего последовало неконтролируемое переворачивание зонда. Рейнджер 5 прошел 450 миль от лунная поверхность на пути к постоянной орбите вокруг солнце. Сигналы все еще поступали от крошечной капсулы сейсмометра до тех пор, пока зонд не затухал, поскольку расстояние от зонда от Земли стало слишком большим. Контроллеры миссии отслеживали его на расстоянии 1,3 миллиона км (808000 миль).[2]
Это была третья попытка столкнуться с поверхностью Луны космическим кораблем Block II Ranger. Во время этой миссии, всего через 15 минут после нормальной работы, неисправность привела к передаче энергии от солнечной батареи к аккумулятор мощность. Нормальная работа никогда не возобновлялась; аккумулятор разряжен через 8 часов, и все системы космического корабля вышли из строя. Первая коррекция на полпути так и не была реализована, и 21 октября Рейнджер 5 пролетел мимо Луны на расстоянии 724 км и вошел. гелиоцентрическая орбита. Его проследили на расстояние 1 271 381 км. Перед потерей сигнала космический аппарат отправил обратно около 4 часов данных гамма-эксперимента.[2]
После провала этого запуска электронная сборка для следующих версий была полностью перестроена подразделением RCA Astro Electronics в г. Восточный Виндзор, Нью-Джерси. Спутники восстановлены RCA Astro оправдал ожидания. Все фотографии были возвращены и помогли НАСА определить подходящие места для посадки лунных аппаратов.[2]
Сноски
- ^ НАСА, Центр космических полетов Годдарда. «Эксперименты над Рейнджером 3». Главный каталог NSSDC. Получено 20 мая, 2018.
- ^ а б c d е ж Национальный центр данных по космическим наукам, Ranger 5, NSSDC ID: 1962-055A
Смотрите также
Рекомендации
- «Национальный центр данных по космическим наукам - Рейнджер 5». Национальное управление по воздуху и космосу. Получено 19 июня, 2012.
