Pioneer P-31 - Википедия - Pioneer P-31

Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Май 2020 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Пионер П-31

Лунный зонд Пионер П-31
Тип миссии	Лунный орбитальный аппарат
Оператор	НАСА
Продолжительность миссии	Ошибка запуска
Свойства космического корабля
Производитель	TRW
Стартовая масса	175,0 кг (385,8 фунта)
Начало миссии
Дата запуска	15 декабря 1960, 09:10 (1960-12-15UTC09: 10Z) универсальное глобальное время
Ракета	Атлас D Able
Запустить сайт	мыс Канаверал LC-12
Пионер ← Пионер Р-30 Пионер 5  →

Пионер П-31 (также известный как Atlas-Able 5B или Pioneer Z) задумывался как зонд для лунного орбитального аппарата, но вскоре после запуска миссия провалилась. Задача состояла в том, чтобы вывести на лунную орбиту зонд с высоким уровнем инструментов, чтобы исследовать окружающую среду между земной шар и Луна, а также разработать технологию управления и маневрирования космических аппаратов с Земли. Он был оборудован для получения изображений лунной поверхности с помощью телевизионной системы, оценки массы Луны и топография полюсов запишите распределение и скорость микрометеориты, и учеба радиация, магнитные поля, и низкая частота электромагнитные волны в космосе. Промежуточная силовая установка и инжекторная ракета были бы первыми Соединенные Штаты автономная двигательная установка, способная работать через много месяцев после запуска на большие расстояния от Земли и первых в США испытаний маневрирования спутника в космосе.

Миссия

Космический корабль был запущен на корабле Atlas 91D, соединенном с верхними ступенями Thor-Able, включая третью ступень твердотопливного топлива Able, 15 декабря 1960 года. Запуск проходил без происшествий до T + 66 секунд, когда было зарегистрировано серьезное осевое возмущение, за которым последовала быстрая потеря LOX. давление в баке и изменения в выхлопе двигателя Atlas, свидетельствующие о недостатке окислителя. В момент Т + 73 секунды Атлас испытал полное структурное разрушение и потерю телеметрии. Верхние ступени продолжали передавать данные до столкновения с океаном. Полезная нагрузка попала в Атлантический океан От 12 до 20 км (от 7 до 12 миль) от мыс Канаверал на глубине около 20 метров (65 футов). В ходе спасательной операции ВМФ восстановили части ракеты-носителя и полезную нагрузку. Непосредственная причина отказа была неясна, но предполагалось, что это связано либо с тем, что адаптер, соединяющий ступени Able с Atlas, отключается и врезается в бак LOX, либо с аэродинамическими ударами по ракете-носителю. Восстановленная вторая ступень Able не показала никаких признаков того, что двигатель возгорался или работал, и наиболее вероятной причиной неисправности считалось аэродинамическое изгибание адаптера Able, которое затем привело к разрыву бака LOX Atlas. Поврежденный ускоритель продолжал лететь в течение нескольких секунд после этого, но структурное разрушение передней части «Атласа» в сочетании с потерей давления LOX в системе подачи топлива привело к остановке двигателя и самоуничтожению корабля.

В результате этого сбоя и Меркурий-Атлас 1 пятью месяцами ранее из-за аналогичного эпизода аэродинамического изгиба в передней части бака LOX компания GD / A начала требовать, чтобы все комбинации верхней ступени Atlas / полезной нагрузки проходили надлежащие испытания структурной динамики.^[1]

Провал был описан как «особенно досадный», поскольку это был последний запуск в серии зондов Able, поскольку его преемник, программа Ranger, находился в разработке. В конце концов, космическая программа США не увидит полностью успешный лунный зонд до тех пор, пока Рейнджер 7 четыре года спустя. Это также ознаменовало последний запуск лунных зондов первого поколения, которые использовали прямые траектории подъема и уступили место зондам второго поколения, имевшим парковочные орбиты.

Дизайн космического корабля

Pioneer P-31 был практически идентичен более раннему Пионер Р-30 Спутник, который вышел из строя, представлял собой сферу диаметром 1 метр с двигательной установкой, установленной на дне, общей длиной 1,4 метра. Масса конструкции и корпуса из алюминиевого сплава составляла около 30 кг, а силовых установок - около 90 кг. Четыре солнечные панели, каждая размером 60 x 60 см, содержащие 2200 солнечных элементов в 22 100-элементных узлах, выступающих со сторон сферической оболочки в конфигурации «лопаточного колеса» с общим размахом около 2,7 метра. Солнечные батареи заряжены никель-кадмиевые батареи. Внутри корпуса большую часть объема составлял большой сферический резервуар с гидразином, увенчанный двумя меньшими сферическими резервуарами с азотом и инжекторной ракетой мощностью 90 Н для замедления космического корабля для выхода на лунную орбиту, которая была спроектирована так, чтобы иметь возможность стрелять дважды в течение Миссия. К нижней части сферы была прикреплена ракета с углом поворота 90 Н для маневрирования на среднем курсе и для маневров по лунной орбите, которую можно было запустить четыре раза.

Вокруг верхней полусферы резервуара с гидразином находилась инструментальная платформа в форме кольца, на которой размещались батареи в двух пакетах, два по 1,5 Вт. УВЧ передатчики и диплексеры, логические модули для научных инструментов, два приемника команд, декодеры, буфер / усилитель, три преобразователя, телебит, командный блок и большинство научных инструментов. Две дипольные антенны УВЧ выступали из верхней части сферы по обе стороны от сопла ракеты-носителя. Две дипольные антенны УВЧ и длинная антенна СНЧ выступали из нижней части сферы. Передатчики работали на частоте 378 МГц.

Планировалось, что терморегулирование будет достигаться с помощью 50 небольших устройств типа «пропеллер» на поверхности сферы. Сами лопасти были сделаны из светоотражающего материала и состояли из четырех лопастей, которые прилегали к поверхности, покрывая черный теплопоглощающий узор, нанесенный на сферу. Термочувствительная катушка была прикреплена к лопастям таким образом, что низкие температуры внутри спутника заставляли бы катушку сжиматься и вращать лопасти и обнажать теплопоглощающую поверхность, а высокие температуры заставляли бы лопасти закрывать черные узоры. Квадратные радиаторы также были установлены на поверхности сферы для отвода тепла изнутри.

Бортовое оборудование

Научные инструменты состояли из ионная камера и Трубка Гейгера-Мюллера измерить общую поток излучения, телескоп с пропорциональным счетчиком излучения для измерения излучения высокой энергии, сцинтилляционный счетчик для отслеживания излучения низкой энергии, сцинтилляционный спектрометр изучить земные (и, возможно, лунные) радиационные пояса, приемник VLF для естественного радиоволны, транспондер для изучения электронной плотности, а также часть магнитометров с феррозондом и поисковой катушкой, установленных на платформе прибора. На сфере был установлен плазменный зонд для измерения распределения энергии и импульса протонов выше нескольких киловольт для изучения радиационного эффекта солнечных вспышек. На сфере также были установлены детектор микрометеоритов и сканер солнца. Единственное различие между Pioneer P-31 и более ранним Pioneer P-30 заключалось в добавлении твердотельного детектора, чувствительного к протонам низкой энергии на спутнике, и разработанном STL эксперименте с рубидиевым стандартом частоты, помещенном на подставку, прикрепленную к ускорителю. Общая масса научного блока, включая электронику и блок питания, составляла примерно 60 кг. Общая стоимость миссии оценивалась в 9–10 миллионов долларов.

Рекомендации

внешняя ссылка

• Главный каталог NSSDC: Космический корабль Пионер П-31
• Архив документов лабораторий космической техники
• Увлекательная история первого в мире космического двигателя