«Рейнджер-5» — космический корабль программы «Рейнджер» , предназначенный для передачи изображений лунной поверхности на земные станции в течение 10 минут полета до столкновения с Луной , грубой посадки на Луну капсулы сейсмометра , сбора гамма-излучения. лучевые данные в полете, изучить радиолокационную отражательную способность лунной поверхности и продолжить испытания программы «Рейнджер» по созданию лунных и межпланетных космических кораблей. Из-за неизвестной неисправности у космического корабля закончилась мощность, и он прекратил работу. Он прошел в 725 км от Луны. [1]
«Рейнджер-5» — космический корабль «Рейнджер» Блока II, похожий на «Рейнджер-3» и «Рейнджер-4» . Базовый аппарат имел высоту 3,1 м и состоял из лунной капсулы, покрытой бальсовым ограничителем удара, диаметром 65 см, однотопливного маршевого двигателя, ретро-ракеты с тягой 5080 фунтов силы (22,6 кН) и Шестиугольное основание диаметром 1,5 м, покрытое золотом и хромом. К основанию была прикреплена большая тарельчатая антенна с высоким коэффициентом усиления. Две солнечные панели в форме крыла (диаметром 5,2 м) 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 емкостью 1 кВтч. Управление космическим кораблем обеспечивалось твердотельным цифровым компьютером и секвенсором, а также управляемой с Земли системой управления. Управление ориентацией обеспечивалось шестью датчиками Солнца и одним датчиком Земли, гироскопами , а также струями холодного азота по тангажу и крену . Телеметрическая система на борту космического корабля состояла 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. [1]
В состав экспериментальной установки входили: 1) телевизионная камера «видикон», в которой использовался механизм сканирования, обеспечивающий получение одного полного кадра за 10 с; 2) гамма-спектрометр в сфере диаметром 300 мм, установленный на стреле длиной 1,8 м; (3) радиовысотомер; и (4) сейсмометр для грубой посадки на поверхность Луны. Сейсмометр был помещен в лунную капсулу вместе с усилителем, передатчиком мощностью 50 мВт, регулятором напряжения, турникетной антенной и шестью серебряно-кадмиевыми батареями, способными работать на передатчике лунной капсулы в течение 30 дней. Все они предназначены для посадки на Луну в От 130 до 160 км/ч (от 81 до 99 миль в час). Пакет инструментов плавал в слое фреона внутри сферы из бальсового дерева. Радарный высотомер будет использоваться для изучения отражательной способности, но также будет предназначен для инициирования отделения капсулы и зажигания ретро-ракеты. [1]
Запуск «Рейнджера-5» был запланирован на июнь 1962 года, но вместо этого НАСА решило сначала запустить зонды «Маринер Венера» (производные от блока I «Рейнджер»), что дало больше времени для решения проблем с космическим кораблем. После того, как «Маринер-1» завершил свою миссию в Атлантическом океане, а не в межпланетном пространстве, агентство начало подвергаться повышенному вниманию со стороны Конгресса из-за его очевидной неспособности добиться каких-либо успехов в планетарных исследованиях. Конгрессмен -республиканец Джеймс Фултон выступил против директора Управления программ НАСА Дж. Дж. Вятта, отметив, что «Маринер-1» обошелся налогоплательщикам США в 14 миллионов долларов и что на данный момент нет оправдания неудачам при каждом запуске. К концу июля 1962 года, начиная с 1958 года, было предпринято 12 попыток исследования планет, и только две ( «Пионер-4» и «Пионер-5 ») достигли всех своих целей миссии. Возможно, было небольшим утешением тот факт, что советские усилия по исследованию планет в это время были немногим более успешными, но все их неудачи держались в секрете, поэтому Советам не приходилось отвечать перед своей общественностью по поводу траты налоговых денег на неудачные космические миссии.
Успешный запуск «Маринера-2» 27 августа на мгновение приглушил критику в адрес НАСА и Лаборатории реактивного движения , а также, казалось, подтвердил правильность конструкции «Рейнджера» . Тем временем инженеры JPL все еще пытались выяснить, что стало причиной сбоя компьютера на «Рейнджере 4» , произошедшего в период, когда зонд находился вне зоны слежения за землей. Неисправность вызывала особое недоумение, поскольку зонд прошел очень тщательные наземные испытания без каких-либо аномалий. Изучение записей телеметрии , похоже, позволило предположить, что сбой произошел во время отделения «Рейнджера-4» от «Агены», в тот момент, когда электрический интерфейс между ними был отключен, и «Рейнджер-4» переключился на внутреннее питание. Поведение зонда указывало на неисправность трансформатора или инвертора, возможно, короткое замыкание , вызванное незакрепленными металлическими покрытиями, контактирующими с контактами силового шлангокабеля, соединяющего зонд с Agena. Модификации Ranger 5 включали резервный таймер, обеспечивающий непрерывную работу системы телеметрии в случае отказа главного компьютера, дополнительный баллон с азотом в системе ориентации для снижения давления газа и дополнительный пиротехнический воспламенитель для двигателя коррекции маршевого курса. Самое главное, что к электрическим линиям были добавлены дополнительные диоды и предохранители, чтобы предотвратить повторное короткое замыкание.
«Рейнджер-5» был подвергнут термической стерилизации, как и «Рейнджеры 3-4», чтобы предотвратить непреднамеренное заражение Луны земными микробами. Рольф Хальструп, отвечавший за программу стерилизации, открыто возражал против этой процедуры, поскольку был убежден, что воздействие на зонды высокой температуры повреждает чувствительную электронику в них. Он убедил руководство Лаборатории реактивного движения в Пасадене , что стерилизация «Рейнджера-4» «весьма вероятно» повредила главный компьютерный секвенсор и таймер и что процедуру необходимо остановить, чтобы обеспечить надежность космического корабля. Руководство согласилось прекратить стерилизацию зондов Рейнджеров, но только на Рейнджерах 8 и выше, поскольку Рейнджеры 6–7 уже были стерилизованы .
20 августа «Рейнджер-5» начал долгое путешествие по пересеченной местности из штата Калифорния во Флориду и прибыл туда в день запуска «Маринера-2 ». Atlas 215D и Agena 6005 прибыли позже на той же неделе, и начались предстартовые проверки. Первоначальная подготовка была сосредоточена на самой ракете-носителе, которая вызывала почти столько же проблем, сколько и сами зонды «Рейнджер». Комбинация «Атлас-Агена» давала сбой четыре из шести запусков НАСА , и каждая ракета-носитель, доставленная на мыс Канаверал, требовала модификаций или ремонтных работ, прежде чем она могла летать. Более того, за год между «Рейнджером-1» и «Маринером-2» в контроле качества «Атлас-Агенас» не произошло никаких улучшений. Поскольку запуск «Рейнджера» и раньше задерживался из-за проблем с ракетой-носителем, технические специалисты поспешили убедиться, что ничто подобное не задержит миссию «Рейнджера-5».
В то время отслеживание «Маринера-2» было постоянной работой, и поскольку сети слежения за дальним космосом НАСА не могли одновременно обрабатывать оба зонда, было решено переключить внимание на «Рейнджер-5» для его короткой миссии.
После того, как две попытки запуска были прерваны, одна из-за короткого замыкания в зонде, а другая из-за погодных условий, запуск был назначен на 18 октября. Старт состоялся в 12:59 по восточному стандартному времени, и вскоре «Атлас» исчез в небе. пасмурное серое небо. Неисправность маяка системы наведения на Т+93 секунде привела к зашумлению данных о скорости пути, но, в отличие от Ranger 3, дискретные команды были получены и выданы системой наведения правильно. «Агена» успешно вышла на орбиту и начала работу по выводу «Рейнджера-5» на транслунную траекторию.
Однако вскоре в компьютерной системе были обнаружены высокие температуры, и вскоре после этого выработка электроэнергии с помощью солнечных панелей прекратилась. Детектор гамма-излучения был включен, но компьютер не выдал команду на совмещение космического корабля с Землей. Затем приемники телеметрии на станциях слежения в Австралии и Южной Африке дали сбой, вернув искаженные данные. Было очевидно, что короткое замыкание вывело из строя солнечные панели , а это означало, что у Рейнджера 5 оставалось всего несколько часов до того, как у него разрядится батарея. Технические специалисты Лаборатории реактивного движения думали, что они все еще могут частично спасти миссию, запустив двигатель коррекции середины курса, чтобы обеспечить столкновение с Луной, но им нужно было сделать это быстро, прежде чем закончится электричество. Наземные диспетчеры отправили команды развернуть антенну с высоким коэффициентом усиления и направить зонд на горение на середине курса, но за это время, по-видимому, произошло еще больше коротких замыканий, поскольку произошло кратковременное отключение передатчика телеметрии. Промежуточный двигатель был запущен, но батареи «Рейнджера 5» разрядились на полпути. Сигналы радиотранспондера и телеметрии прекратились, после чего последовало неконтролируемое кувыркание зонда. «Рейнджер-5» пролетел в 450 милях от поверхности Луны по пути на постоянную орбиту вокруг Солнца . Сигналы все еще поступали от крошечной капсулы сейсмометра, пока не исчезли, поскольку расстояние зонда от Земли стало слишком большим. Диспетчеры миссии отследили его на расстоянии 1,3 миллиона километров (810 000 миль). [1]
Это была третья попытка удара космического корабля Block II Ranger о поверхности Луны. В этой миссии, всего через 15 минут после нормальной работы, неисправность привела к переключению энергии с солнечной энергии на аккумуляторную . Нормальная работа так и не возобновилась; Заряд батареи разрядился через 8 часов, и все системы корабля вышли из строя. Первая коррекция среднего курса так и не была реализована, и 21 октября «Рейнджер-5» пролетел мимо Луны на расстоянии 724 километров и вышел на гелиоцентрическую орбиту . Его отслеживали на расстоянии 1 271 381 километр. До потери сигнала космический корабль отправил обратно около 4 часов данных эксперимента с гамма-излучением. [1]
