Программа рейнджеров - Ranger program

Рейнджер
Рейнджер 6789.svg
Корабль Block III Ranger
Производитель Лаборатория реактивного движения
Страна происхождения Соединенные Штаты
Оператор НАСА
Характеристики
Автобус Блок I, Блок II, Блок III
Производство
Положение дел В отставке
Запущен 9
Не смогли 5
Первый запуск 23 августа 1961 г.
Последний запуск 21 марта 1965 г.
Связанный космический корабль
Производные Моряк
Конфигурация
1964 год 71395L-Ranger.svg
Корабль Block II Ranger
Первое изображение Луны, возвращенное миссией Рейнджеров (Рейнджер 7 в 1964 году)

Программа Ranger была серия беспилотных космических полетов со стороны Соединенных Штатов в 1960 - х годах, целью которых было получить первые крупным планом изображения на поверхности Луны . Космический корабль Ranger был разработан для получения изображений лунной поверхности и передачи этих изображений на Землю до тех пор, пока космический корабль не будет разрушен при ударе. Однако серия неудач привела к провалу первых шести полетов. Одно время программа называлась «Стреляй и надейся». Конгресс начал расследование «проблем управления» в штаб-квартире НАСА и Лаборатории реактивного движения . После двух реорганизаций агентств Ranger 7 успешно вернул изображения в июле 1964 года, после чего последовали еще две успешные миссии.

Изначально Ranger разрабатывался, начиная с 1959 года, в три отдельных этапа, называемых «блоками». У каждого блока были разные цели миссии и все более совершенный дизайн системы. Разработчики миссии JPL запланировали несколько запусков в каждом блоке, чтобы максимизировать инженерный опыт и научную ценность миссии и обеспечить хотя бы один успешный полет. Общие затраты на исследования, разработку, запуск и поддержку космических аппаратов серии Ranger (Рейнджеры с 1 по 9) составили примерно 170 миллионов долларов (что эквивалентно 1,07 миллиардам долларов в 2019 году).

Космический корабль рейнджер

Схема организации программы Ranger

Каждый из космических кораблей блока III Ranger имел на борту по шесть камер. Камеры в основном были одинаковыми, но с разницей во времени выдержки, полях обзора, объективах и скорости сканирования. Система камер была разделена на два канала: P (частичный) и F (полный). Каждый канал был автономным с отдельными источниками питания, таймерами и передатчиками. На F-канале было две камеры: широкоугольная A-камера и узкоугольная B-камера. На P-канале было четыре камеры: P1 и P2 (узкий угол) и P3 и P4 (широкоугольный). Окончательное изображение с F-каналом было получено за 2,5–5 секунд до удара (высота около 5 километров (3,1 мили)), а последнее изображение с P-каналом за 0,2–0,4 секунды до удара (высота около 600 метров (2000 футов)). Разрешение изображений было в 1000 раз лучше, чем у изображений с Земли. Разработкой и изготовлением камер руководил Леонард Р. Маллинг . Руководителем программы «Рейнджер» для первых шести космических кораблей был Джеймс Д. Берк .

Камерные предусилители программы Ranger использовали Nuvistors .

Список миссий

Блок 1 миссии

Схема космического корабля Ranger block I. (НАСА)
  • Рейнджер-1 , спущен на воду 23 августа 1961 г., лунный прототип, неудачный запуск
  • Рейнджер 2 , запущен 18 ноября 1961 г., лунный прототип, неудачный запуск

Блок 1, состоящий из двух космических аппаратов, выведенных на околоземную орбиту в 1961 году, предназначался для испытаний ракеты-носителя Атлас-Аджена и оборудования космического корабля без попытки достичь Луны.

Проблемы с ранней версией ракеты-носителя оставили Ranger 1 и Ranger 2 на недолговечных околоземных орбитах, на которых космический корабль не мог стабилизироваться, собирать солнечную энергию или выжить в течение длительного времени. В 1962 году JPL использовала дизайн Ranger 1 и Ranger 2 для неудачных Mariner 1 и успешных зондов дальнего космоса Mariner 2 к Венере .

Блок 2 миссии

Схема космического корабля Ranger block II. (НАСА)
  • Рейнджер 3 , запущен 26 января 1962 года, лунный зонд, космический корабль потерпел неудачу, пропустил Луну.
  • Рейнджер 4 , запущен 23 апреля 1962 года, лунный зонд, космический корабль потерпел неудачу, удар
  • Рейнджер 5 , запущен 18 октября 1962 года, лунный зонд, космический корабль потерпел неудачу, пропустил Луну

Блок 2 проекта «Рейнджер» запустил три космических корабля к Луне в 1962 году с телекамерой, детектором излучения и сейсмометром в отдельной капсуле, замедляемой ракетным двигателем и упакованной, чтобы выдержать его низкоскоростное столкновение с поверхностью Луны. Три миссии вместе продемонстрировали хорошие характеристики ракеты-носителя Atlas / Agena B и адекватность конструкции космического корабля, но, к сожалению, не обе в одной и той же попытке. У Рейнджера 3 были проблемы как с ракетой-носителем, так и с космическим кораблем, он пропустил Луну примерно на 36 800 км и с тех пор вращается вокруг Солнца. Старт Ranger 4 был идеальным, но космический корабль был полностью выведен из строя. Команда проекта проследила за капсулой сейсмометра до удара, находящегося вне поля зрения на обратной стороне Луны , проверив систему связи и навигации. Рейнджер 5 пропустил Луну и был выведен из строя. В ходе этих миссий не было получено никакой важной научной информации. Корабль весил 331 кг.

Примерно в конце блока 2 было обнаружено, что тип диода, который использовался в предыдущих миссиях, приводил к проблемному отслаиванию золотой пластины в условиях космоса. Это могло быть причиной некоторых сбоев.

Блок 3 миссии

Схема космического корабля Ranger block III. (НАСА)

Ranger's Block 3 осуществил четыре запуска в 1964-65 годах. Эти космические корабли имели телевизионный прибор, предназначенный для наблюдения за поверхностью Луны во время сближения; по мере приближения космического корабля к Луне они обнаружат детали меньше, чем могут показать лучшие земные телескопы, и, наконец, кратеры размером с посуду. У первого из нового сериала, « Рейнджер 6» , полет был безупречным, за исключением того, что телевизионная система была отключена в результате авиационного происшествия и не могла делать снимки.

Следующие три рейнджера с переделанным телевизором были полностью успешны. Рейнджер 7 сфотографировал свой путь к цели на лунной равнине, вскоре названной Mare Cognitum , к югу от кратера Коперник . Он отправил ожидающим ученым и инженерам более 4300 снимков с шести камер. Новые изображения показали, что кратеры, образовавшиеся в результате столкновения, были доминирующими элементами поверхности Луны, даже на кажущихся гладкими и пустых равнинах. Большие кратеры были отмечены маленькими, а маленькие - крошечными оспинами от ударов, которые были настолько малы, насколько можно было различить - около 50 сантиметров (20 дюймов). Светлые полосы, исходящие от Коперника и нескольких других крупных кратеров, оказались цепями и сетями небольших кратеров и обломков, взорванных в результате первичных ударов.

В феврале 1965 года « Рейнджер-8» пролетел наклонным курсом над югом Oceanus Procellarum и Mare Nubium и потерпел крушение в Mare Tranquillitatis примерно в 70 километрах (43 мили) от того места, где через четыре с половиной года приземлится « Аполлон-11» . Он собрал более 7000 изображений, охватывающих более обширную территорию и подтверждающих выводы Рейнджера 7. Примерно через месяц Рейнджер 9 упал в кратере Альфонсус диаметром 90 километров (56 миль) . Его 5800 изображений, расположенных концентрически и использующих преимущества очень слабого солнечного света, убедительно подтвердили кратер на кратере, плавно перекатывающиеся контуры лунной поверхности.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Обе ссылки ведут к целой книге о программе. Для HTML прокрутите вниз, чтобы увидеть ссылку на оглавление.