Программа рейнджеров - Ranger program

Для учебного курса армии США см. Школа рейнджеров.
Рейнджер
Рейнджер 6789.svg
Корабль Block III Ranger
ПроизводительЛаборатория реактивного движения
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорНАСА
Характеристики
АвтобусБлок I, Блок II, Блок III
Производство
Положение делНа пенсии
Запущен9
Не удалось5
Первый запуск23 августа 1961 г.
Последний запуск21 марта 1965 г.
Связанный космический корабль
ПроизводныеМоряк
Конфигурация
1964 год 71395L-Ranger.svg
Корабль Block II Ranger
Первое изображение Луны, полученное миссией Рейнджеров (Рейнджер 7 в 1964 году)

В Программа рейнджеров была серия беспилотные космические полеты посредством Соединенные Штаты в 1960-х годах целью было получение первых снимков крупным планом поверхность 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».[1] Конгресс начал расследование «проблем управления» на НАСА Штаб-квартира и Лаборатория реактивного движения.[2] После двух реорганизаций агентств,[нужна цитата ] Рейнджер 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 прогрессивно продвинутая конструкция системы. В JPL Разработчики миссии запланировали несколько запусков в каждом блоке, чтобы максимизировать инженерный опыт и научную ценность миссии и обеспечить по крайней мере 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).[3]

Космический корабль рейнджер

Схема организации программы Ranger

Каждый из космических кораблей Block III Ranger имел на борту по шесть камер. Камеры в основном были одинаковыми, но с разницей во времени выдержки, полях зрения, 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. F-канал имел две камеры: широкоугольную A-камеру и узкоугольную B-камеру. P-канал имел 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 км), а последнее изображение с P-каналом за 0,2-0,4 секунды до удара (высота около 600 м). Разрешение изображений было в 1000 раз лучше, чем у изображений с Земли. Разработкой и изготовлением камер руководил Леонард Р Мэллинг.[4][5][6][7]Руководителем программы Ranger для первых шести космических кораблей был Джеймс Д. Берк.[8]

Камерные предусилители программы Ranger использовали Нувисторы.[9]

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, спущен на воду 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 Атлас-Агена ракета-носитель и оборудование космического корабля, не пытаясь достичь Луны.

Проблемы с ранней версией ракеты-носителя остались Рейнджер 1 и Рейнджер 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 Маринер 1 и успешный Маринер 2 зонды дальнего космоса Венера.

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 г., лунный зонд, космический корабль потерпел неудачу, удар
  • Рейнджер 5, запущен 18 октября 1962 года, лунный зонд, космический корабль потерпел неудачу, пропал без вести

Блок 2 проекта Ranger запустил к Луне в 1962 году три космических корабля, несущих телекамеру, детектор излучения и сейсмометр в отдельной капсуле, замедляемой ракетным двигателем и упакованной, чтобы выдержать его низкоскоростное воздействие на поверхность 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. Рейнджер 3 имел проблемы как с ракетой-носителем, так и с космическим кораблем, пролетел мимо Луны примерно на 36 800 км и с тех пор вращается вокруг Солнца. Рейнджер 4 был отличный запуск, но космический корабль был полностью выведен из строя. Команда проекта проследила, чтобы капсула сейсмометра ударилась о землю вне поля зрения. обратная сторона Луны, проверка системы связи и навигации. Рейнджер 5 пропустил Луну и был инвалидом. 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.[10]

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.[11] Первый из новой серии, Рейнджер 6, полетел безупречно, 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. Ожидающим ученым и инженерам было отправлено 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, взорвавшихся при первичных ударах.

В феврале 1965 г. Рейнджер 8 прокатился наклонным курсом на юг Oceanus Procellarum и Маре Нубиум, чтобы врезаться Mare Tranquillitatis около 70 километров (43 миль) от того места, где Аполлон-11 приземлится четыре с половиной года спустя. Он собрал более 7000 изображений, охватывающих более обширную территорию и подтверждающих выводы Рейнджера 7. Примерно месяц спустя Рейнджер 9 упал в кратер диаметром 90 километров (56 миль) Альфонс. Его 5800 изображений, расположенных концентрически и использующих преимущества очень слабого солнечного света, убедительно подтвердили кратер на кратере, плавно перекатывающиеся контуры лунной поверхности.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Устная история Cortright (стр. 25)
  2. ^ Дик, Стивен Дж. «Первые 50 лет НАСА: исторические перспективы» (PDF). history.nasa.gov. НАСА. п. 12. Получено 17 июн 2019.
  3. ^ Томас, Райланд; Уильямсон, Сэмюэл Х. (2020). "Каков тогда был ВВП США?". Оценка. Получено 22 сентября, 2020. Соединенные Штаты Дефлятор валового внутреннего продукта цифры следуют за Стоимость измерения серии.
  4. ^ Лаборатория реактивного движения - Маллинг, Л. Р. (1962). «Планетарная фотография - телевизионная камера для геологического исследования планеты Марс» (PDF). НАСА-Лаборатория реактивного движения. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ Лаборатория реактивного движения - Маллинг, Л. Р. (1963). «Космическая астрономия и система видиконов медленного сканирования» (PDF). НАСА-Лаборатория реактивного движения. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ Лаборатория реактивного движения - Маллинг, Л. Р. (1966). «Патент на систему управления цифровой телекамерой» (PDF). НАСА-Лаборатория реактивного движения. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  7. ^ Лаборатория реактивного движения - Маллинг, Л. Р. (1968). "Система видеосвязи с ограниченной полосой пропускания, использующая методы отбора проб. Патент" (PDF). НАСА-Лаборатория реактивного движения. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  8. ^ «ЛУННЫЙ УДАР: История проекта« Рейнджер », часть I. Оригинальный рейнджер, глава вторая - ОРГАНИЗАЦИЯ КАМПАНИИ». История НАСА. НАСА. Получено 14 июля 2016.
  9. ^ Клапаны Nuvistor от Стефа Невядомски.
  10. ^ "ch8".
  11. ^ "Взгляд с рейнджера". НАСА-Лаборатория реактивного движения. 1961. с. 47.

внешняя ссылка

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