«Рейнджер-4» — космический корабль программы «Рейнджер» , запущенный в 1962 году. Он был разработан для передачи изображений лунной поверхности на земные станции в течение 10 минут полета перед падением на Луну , а также для грубой посадки на нее капсулы сейсмометра . на Луну, для сбора данных гамма-излучения в полете, для изучения радиолокационной отражаемости лунной поверхности, а также для продолжения испытаний программы «Рейнджер» по созданию лунных и межпланетных космических кораблей.
Отказ бортового компьютера привел к сбою срабатывания солнечных батарей и навигационных систем; в результате космический корабль разбился на обратной стороне Луны, не вернув никаких научных данных. Это был первый космический корабль Соединенных Штатов , достигший другого небесного тела [2] [3] [4] и первый из всех стран, достигший поверхности обратной стороны Луны.
.png/1280px-Atlas_Agena_B_with_Ranger_4_(Apr._23,_1962).png)
«Рейнджер-4» представлял собой космический корабль «Рейнджер» Блока II, практически идентичный «Рейнджеру-3» . Базовый аппарат весил 331 кг (730 фунтов), высотой 3,1 м (10 футов) и состоял из лунной капсулы, покрытой бальсовым ограничителем удара, диаметром 0,65 м (26 дюймов), однотопливного маршевого двигателя, ретроракета с тягой 22,6 кН (5080 фунтов силы ) и позолоченное и хромированное шестиугольное основание диаметром 1,5 м (4 фута 11 дюймов). К основанию была прикреплена большая тарельчатая антенна с высоким коэффициентом усиления. Две солнечные панели в форме крыла (диаметром 5,2 м (17 футов)) были прикреплены к основанию и развернуты в начале полета.
Электроэнергия вырабатывалась с помощью 8680 солнечных элементов, содержащихся в солнечных панелях, которые заряжали пусковую и резервную батарею AgZn массой 11,5 кг (25 фунтов) емкостью 1 кВтч. Управление космическим кораблем обеспечивалось твердотельным компьютером и секвенсором, а также системой управления с Земли. Контроль ориентации обеспечивался датчиками Солнца и Земли , гироскопами и реактивными двигателями по тангажу и крену. Телеметрическая система на борту космического корабля, состоящая из двух передатчиков с частотой 960 МГц , один с выходной мощностью 3 Вт , другой с выходной мощностью 50 мВт, антенны с высоким коэффициентом усиления и всенаправленной антенны. Белая краска, золото и хромирование, а также посеребренный пластиковый лист, закрывающий ретроракету, обеспечивали терморегуляцию. [2]
Поскольку предполагалось, что термическая стерилизация вызвала неисправность компьютера Рейнджера-3 , на Рейнджере-4 от этой процедуры отказались. Капсула сейсмометра также была окрашена пилообразным рисунком для лучшей тепловой защиты. [2]
Экспериментальная аппаратура включала: (1) телевизионную камеру «Видикон», в которой использовался механизм сканирования, позволяющий получать один полный кадр за десять секунд; 2) гамма-спектрометр, установленный на стреле длиной 1,8 м (5 футов 11 дюймов); (3) радиовысотомер; и (4) сейсмометр для грубой посадки на поверхность Луны. Сейсмометр был помещен в лунную капсулу вместе с усилителем, передатчиком мощностью 50 милливатт, регулятором напряжения, турникетной антенной и шестью серебряно-кадмиевыми батареями, способными работать на передатчике лунной капсулы в течение 30 дней, и все они предназначены для посадки на Луну. на скорости от 130 до 160 км/ч (от 80 до 100 миль в час). Радарный высотомер будет использоваться для изучения отражательной способности, но также будет предназначен для инициирования отделения капсулы и зажигания ретро-ракеты. [2]
Atlas 133D и Agena 6004 прибыли на мыс Канаверал в марте и начали предполетную проверку. В отличие от предыдущих запусков «Рейнджера», при подготовке ракеты-носителя к полету не возникло серьезных трудностей, а также зонд с легкостью прошел все системные испытания. 20 апреля «Рейнджер-4» был установлен на ракете-носителе , и старт состоялся в 15:50 по восточному стандартному времени 23 апреля. выполнил второй запуск, чтобы отправить Рейнджер-4 на транслунную траекторию.
После отделения от Аджены стало очевидно, что что-то серьезно не так, когда станции слежения поймали радиопередатчик Рейнджера 4, но не было возвращено никаких телеметрических данных или какого-либо ответа при отправке команд на компьютер. Без телеметрии нельзя было подтвердить, что солнечные панели зонда развернулись, но колебательный радиотранспондер показал , что «Рейнджер 4» кувыркается, а солнечные панели и антенна с высоким коэффициентом усиления также не были развернуты.
И « Атлас », и «Агена» показали себя идеально, фактически настолько хорошо, что «Рейнджеру-4» даже не потребовался бы корректирующий проход на середине курса, чтобы врезаться в Луну. Однако все это было бесполезно, если космический корабль был неработоспособен. Наземные диспетчеры отправили зонду команды развернуть солнечные панели и антенну с высоким коэффициентом усиления и вручную использовать систему ориентации, чтобы остановить вращающееся движение, в котором он находился, но зонд не реагировал. Группа анализа данных космического корабля в Лаборатории реактивного движения пришла к выводу, что главный таймер в компьютере Рейнджера 4 остановился, что отключило систему телеметрии, запрограммировало такие события, как развертывание солнечной панели , а также сделало зонд полностью не реагирующим на ручные команды. Несмотря на то, что столкновение с Луной произойдет, как и планировалось, миссия по сути провалилась. Еще более горькой пилюлей стала почти безупречная работа ракеты-носителя. Проблемы с ускорителем, которые затронули Рейнджеров 1-3, были решены, но сам зонд полностью вышел из строя, поскольку в отличие от предыдущих миссий, Рейнджер 4 не вернул никаких полезных данных. Выявление причины неисправности таймера также может быть затруднено, поскольку это произошло во время фазы движения по инерции перед транслунной инъекцией, когда «Рейнджер-4» проходил между станциями слежения в Карибском бассейне и Южной Африке .
Без солнечной энергии утром 26 апреля батареи «Рейнджера-4» разрядились, и радиотранспондер перестал работать. Крошечный передатчик в капсуле сейсмометра продолжал посылать сигнал мощностью 50 милливатт. По данным НАСА, «Рейнджер-4» врезался в обратную сторону Луны ( 229,3 градуса восточной долготы, 15,5 градуса южной широты) на скорости 9600 км/ч (5970 миль в час) в 12:49:53 UT 26 апреля 1962 года, после 64 часов полета. . [2] [3] [4] Однако координаты были «угаданы», и кратер от удара не удалось идентифицировать с помощью изображений с высоким разрешением, сделанных Лунным разведывательным орбитальным аппаратом . [7]
Представители НАСА попытались придать этой миссии положительную окраску, [4] отметив, что это был первый раз, когда американский космический корабль достиг поверхности Луны и что зонд был «гораздо более сложным», чем советский космический зонд «Луна-2» в 1959 года, который представлял собой не что иное, как сферу под давлением, предназначенную для размещения вымпелов на поверхности при ударе. Превосходные характеристики ракеты-носителя «Атлас-Агена» также подняли боевой дух.
Этот космический корабль, по конструкции похожий на «Рейнджер-3» , стал первым американским космическим кораблем, достигшим другого небесного тела. Это также был первый космический корабль, столкнувшийся с обратной стороной Луны. Хотя космический корабль не достиг своей основной цели, комбинация «Атлас-Агена-Рейнджер» впервые сработала без сбоев. [8]
