Ranger 1 был прототипом космического корабля, запущенного в рамках программы Ranger по беспилотным космическим миссиям . Его основной задачей было проверить производительность тех функций и деталей, которые необходимы для выполнения последующих лунных и планетарных миссий; вторичной целью было изучение природы частиц и полей в космической среде. Из-за неисправности ракеты-носителя космический корабль смог достичь только низкой околоземной орбиты , а не высокой околоземной орбиты , как планировалось, и смог выполнить только часть своей миссии. [1]
Космический корабль был спроектирован по проекту Ranger Block I и состоял из шестиугольного основания 1,5 метра (4 фута 11 дюймов) в поперечнике, на котором была установлена конусообразная башня высотой 4 метра (13 футов) из алюминиевых стоек и распорок. Два крыла солнечных панелей размером 5,2 метра (17 футов) от кончика до кончика простирались от основания. Направленная антенна с высоким коэффициентом усиления была прикреплена к нижней части основания. Эксперименты космического корабля и другое оборудование были установлены на основании и башне. Инструменты на борту космического корабля включали телескоп Лайман-альфа, рубидиевый паровой магнитометр , электростатические анализаторы, детекторы частиц среднего энергетического диапазона, два телескопа тройных совпадений, интегрирующую ионизационную камеру космических лучей , детекторы космической пыли и солнечные сцинтилляционные счетчики рентгеновского излучения . На космическом корабле Block I не было камеры или двигателя коррекции на среднем участке траектории. [1]
Система связи включала антенну с высоким коэффициентом усиления и всенаправленную антенну со средним коэффициентом усиления, а также два передатчика, один на 960,1 МГц с выходной мощностью 0,25 Вт , а другой на 960,05 МГц с выходной мощностью 3 Вт. Питание должно было обеспечиваться 8680 солнечными элементами на двух панелях, 57-килограммовой (126 фунтов) серебряно-цинковой батареей и меньшими батареями в некоторых экспериментах. Управление ориентацией обеспечивалось твердотельным контроллером синхронизации, датчиками Солнца и Земли , а также струями тангажа и крена. Температура контролировалась пассивно с помощью позолоты, белой краски и полированных алюминиевых поверхностей. [1]
Космический корабль Ranger 1 был разработан для выхода на околоземную парковочную орбиту , а затем на околоземную орбиту размером 60 000 на 1 100 000 километров (37 000 на 684 000 миль). Целью миссии было главным образом инженерное испытание для проверки функциональности оборудования Ranger. [1]
В первой половине 1961 года Lockheed представила новую ступень Agena B, которая заменила раннюю тестовую модель Agena A 1959-60 годов. Agena B была более мощной и имела возможность перезапуска на орбите. Ее первый полет с запуском Midas 3 24 июля прошел успешно. Произошло несколько досадных задержек запуска Ranger 1, включая один эпизод, когда таймер космического корабля непреднамеренно активировался на площадке, в результате чего солнечные панели были развернуты внутри кожуха полезной нагрузки. После снятия Ranger 1 и его ремонта, запуск был осуществлен в 6:04 утра по восточному времени 23 августа. Все шло хорошо до орбитального вывода, но запланированный перезапуск Agena пошел наперекосяк, когда двигатель выключился всего через несколько секунд, поместив зонд на трассу 312x105 миль. Последующее расследование пришло к выводу, что электрическая цепь в Agena перегрелась из-за воздействия Солнца. Непреднамеренная орбита затруднила корректную работу систем Ranger 1, хотя наземные диспетчеры пытались обойти ее. Основная проблема, с которой они столкнулись, была связана с солнечными панелями; Ranger 1 должен был находиться в темноте 90 минут, пролетая над ночной стороной Земли. Кроме того, антенны на различных станциях слежения NASA испытывали трудности с захватом зонда из-за его орбитальной плоскости. В это время компьютерная система неоднократно запускала двигатели управления ориентацией в тщетной попытке захватить Солнце, в результате чего всего через день после запуска у зонда закончился газ для управления ориентацией. В этот момент его не удалось стабилизировать, и солнечные панели потеряли захват Солнца. Таким образом, Ranger 1 перешел на питание от батарей и продолжал передавать данные до тех пор, пока батареи не разрядились 27 августа, и все сигналы от зонда не прекратились. Это не была полная потеря; системы космического корабля работали хорошо, и были возвращены некоторые данные о космических лучах и радиации, однако низкая орбита не позволила использовать магнитометр . Спустя четыре дня и 111 оборотов по орбите Ranger 1 вернулся в атмосферу и сгорел над Мексиканским заливом . [1]
