Рейнджер 6 - Ranger 6
 Рейнджер 6 | |||||
| Тип миссии | Лунный ударник | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Оператор | НАСА | ||||
| COSPAR ID | 1964-007A | ||||
| SATCAT нет. | 00747 | ||||
| Продолжительность миссии | 2,73 дня | ||||
| Свойства космического корабля | |||||
| Производитель | Лаборатория реактивного движения | ||||
| Стартовая масса | 381 килограмм (840 фунтов) | ||||
| Масса полезной нагрузки | 172 килограмма (379 фунтов) | ||||
| Мощность | 240 Вт | ||||
| Начало миссии | |||||
| Дата запуска | 30 января 1964 г., 15:49:00 время по Гринвичу | ||||
| Ракета | Атлас LV-3 Agena-B 199D / AA8 | ||||
| Запустить сайт | мыс Канаверал, LC-12 | ||||
| Лунный ударник | |||||
| Дата воздействия | 2 февраля 1964 г., 09:24:32 время по Гринвичу | ||||
| Место воздействия | 9 ° 20′N 21 ° 31'E / 09,33 ° с. Ш. 21,52 ° в. (Mare Tranquillitatis ) | ||||
| |||||
Рейнджер 6 был лунный зонд в Программа рейнджеров, серия космических аппаратов-роботов, запущенных НАСА в начале и середине 1960-х годов для получения первых снимков поверхности Луны крупным планом. Он был разработан для достижения траектории столкновения с Луной и для передачи фотографий лунной поверхности с высоким разрешением в последние минуты полета до удара. Космический корабль нес шесть телевизионных видикон камеры - две широкоугольные (канал F, камеры A и B) и четыре узкоугольные (канал P) - для достижения этих целей. Камеры были организованы в две отдельные цепочки или каналы, каждый из которых был автономным с отдельными источниками питания, таймерами и передатчиками, чтобы обеспечить максимальную надежность и вероятность получения высококачественного изображения. телевидение картинки. Никаких других экспериментов на корабле не проводилось. Из-за отказа системы камеры изображения не возвращались.[1]
Дизайн космического корабля
Рейнджерс 6, 7, 8, и 9 были названы версиями Block 3 космического корабля Ranger. Космический аппарат состоял из шестиугольной алюминиевой рамы-основы 1,5. м, на котором смонтированы двигательная установка и силовые агрегаты, увенчанная башней в форме усеченного конуса, на которой размещались телекамеры. Два солнечная панель крылья, каждое 739 мм шириной к 1537 г. мм длиной, вытянутая от противоположных краев основания с полным размахом 4,6 м, а направляемая тарелочная антенна с высоким коэффициентом усиления была закреплена на шарнире в одном из углов основания вдали от солнечных батарей. Цилиндрическая квазивнонаправленная антенна была установлена на вершине конической башни. Общая высота космического корабля составляла 3,6 м.[1]
Тяга для коррекции средней траектории обеспечивалась самолетом 224 Монотопливо N тяги гидразин двигатель с четырьмя флюгерами векторного управления. Ориентация и контроль ориентации по трем осям были включены двенадцатью азот газовые форсунки, соединенные в систему из трех гироскопы, четыре основных датчика Солнца, два вторичных датчика Солнца и датчик Земли. Питание осуществлялось от 9792 кремния. солнечные батареи содержится в двух солнечных панелях, что дает общую площадь массива 2,3 квадратных метра и производит 200 W. Две батареи AgZnO по 1200 ватт-часов номиналом 26,5 V с возможностью работы в течение 9 часов обеспечивал питание каждой отдельной цепочки коммуникационных / телевизионных камер. Две батареи AgZnO емкостью 1000 ватт-часов сохраняли энергию для работы космического корабля.[1]
Связь осуществлялась через квази-всенаправленную антенну с низким коэффициентом усиления и параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления. Передатчики на борту корабля - 60 W телеканал F на 959.52 МГц, 60 W телеканал P на 960.05 МГц, а 3 W транспондерный канал 8 на 960,58 МГц. Телекоммуникационное оборудование преобразовало композитный видеосигнал от передатчиков камер в RF сигнал для последующей передачи через антенну с большим усилением космического корабля. Была предоставлена достаточная полоса пропускания видеосигнала, чтобы обеспечить быстрое кадрирование последовательностей как узко-, так и широкоугольных телевизионных изображений.[1]
Профиль миссии
В Кубинский ракетный кризис на мгновение отвлекли внимание от провала Рейнджера 5, но эта миссия вынудила провести полный обзор всей программы Рейнджера. Было выдвинуто множество теорий о причинах сбоев, в том числе плохое управление в JPL, чрезмерно амбициозные конструкции космических кораблей, которые были неработоспособны и ненадежны с современными технологиями, и некоторые менее важные причины, такие как тепловая стерилизация зондов.
29 октября 1962 года НАСА учредило Следственную комиссию во главе с Альбертом Дж. Келли с миссией установить к 30 ноября причины продолжающихся сбоев программы. Выводы комиссии включали вердикт, что конструкция Ranger была «более сложной, чем необходимо» для лунный миссия, а также требовала очень высокой степени инженерии и мастерства, ни то, ни другое не было выполнено. Они также пришли к выводу, что тепловая стерилизация наносит ущерб хрупким системам космического корабля и от нее следует немедленно отказаться. Они также обнаружили, что JPL плохо справлялась с программой, у космического корабля отсутствовали резервные системы на случай неисправности, экипажи сети слежения за дальним космосом НАСА не были должным образом обучены и имели недостатки в своем оборудовании, и, наконец, ракета-носитель Atlas-Agena надежность была низкой, поскольку к концу ноября 1962 года он вышел из строя на восьми запусках ВВС и НАСА. Если учитывать и «Тор-Агена», то всего девять раз неисправность ступени «Аджена Б» в полете.
Рекомендации правления включали улучшение управления проектами, отказ от тепловой стерилизации и тестирования компонентов, предназначенных для будущих планетарных миссий на Рейнджер, передачу сборки датчиков субподрядчику на аутсорсинг и исключение JPL от участия в закупке и запуске Атлас-Агена. Более того, он предположил, что НАСА необходимо улучшить свои предстартовые испытания и подготовку ракет-носителей.
Космический корабль Block III будет урезан до минимума приборов с удалением восьми научных приборов на Рейнджерс 3-5, чтобы больше места можно было выделить для аппаратного обеспечения резервных систем. Это вызвало протесты со стороны научное сообщество что гамма-лучи и другие измерения были гораздо более ценными, чем просто возвращаемые фотографии Луны. Лаборатория реактивного движения приступила к более тщательному тестированию компонентов Ranger, и была задействована вторая контрольная комиссия для оценки надежности Атлас-Агена.
Проблемы с бустером будет особенно неприятно решать, потому что ВВС США, нет НАСА, отвечал за Атлас-Агена. Хотя НАСА надеялось запустить планетарные зонды на Кентавр, который полностью находился под их контролем, эта программа была отложена из-за серьезных технических проблем и долго не могла быть готова к полетам. Придется поделиться ракетой-носителем с ВВС США и их Министерство обороны миссии на западное побережье создавал повторяющиеся путаницы, задержки и технические проблемы. Поэтому было рекомендовано предоставить НАСА полный надзор за закупкой и запуском Atlas-Agena без участия ВВС.
Одной из важных частей программы Ranger был мониторинг всех запусков Atlas и Thor-Agena для выявления сбоев, которые могут напрямую повлиять на них. Эта работа была поручена Центр космических полетов Маршалла в Хантсвилл, Алабама, но вместо этого был перемещен в Исследовательский центр Льюиса (LRC) в Кливленд, Огайо. LRC направил дополнительный персонал на сборочный завод Convair в Сан Диего для наблюдения за постройкой автомобилей Атлас.
Комиссия по обзору сосредоточила внимание на неисправностях, характерных для Atlas-Agena, в частности, в системе наведения General Electric, как в варианте Mod III-G, используемом на Atlas Agenas Восточного побережья, так и в Mod II-A, используемом на транспортных средствах Западного побережья, которые неоднократно выходили из строя. . Они рекомендовали выдвинуть более подробные и жесткие требования к испытаниям автомобилей Atlas и убедиться, что пакет инструкций может выдерживать уровни вибрации в полете, а также улучшить изготовление жгутов проводов. Также было рекомендовано, чтобы Convair установила одну стандартизированную конфигурацию бустера для всех ВВС США и НАСА запускает вместо пользовательских модификаций для каждой миссии, заменяя оборудование с известными конструктивными недостатками на более качественные заменители и улучшая тестирование всего. Поскольку за Atlas-Agena отвечали ВВС, все эти изменения требовали их одобрения.
Наконец, НАСА впервые получит полный контроль над всеми запусками в космос. Участие ВВС в закупке, подготовке и запуске ракет-носителей, а также в составлении отчетов о полетах для миссий НАСА должно было завершиться, что значительно упростило и повысило эффективность работы.
Проблемы продолжались, на этот раз с приведением телекамер для Ranger 6 в рабочее состояние. Трубки камеры, поставляемые Радиокорпорация Америки, были разного качества, и потребовалось некоторое время, чтобы найти тот, который соответствовал стандартам JPL.
Во время тестирования систем наведения Atlas на General Electric было обнаружено, что золотое покрытие на диодах отслаивается и вызывает короткое замыкание. Хуже того, у Ranger 6 были сотни таких же диодов. Эта проблема легко ускользнула от тестирования; кроме того, наземные испытания не смогли смоделировать "нулевая гравитация "среда в космосе, где золото хлопья будут плавать и образовывать короткое замыкание между ножками диод. В конце концов, не было другого выбора, кроме как заменить все до одного из нескольких сотен диодов внутри схемы Ranger 6.
В апреле 1963 г. Конгресс США также решил сократить финансирование Программа рейнджеров почти на 50% на том основании, что «на сегодняшний день ни одна из миссий не достигла успеха». Это означало, что планы по использованию зондов Ranger до 13 были отменены. Только Рейнджеры 6-9 будут летать, и они будут нести немного больше, чем телекамеры.
Одной из целей Program Ranger было определение потенциальных мест посадки для пилотируемых полетов на Луну. На тот момент было неясно, на что была похожа поверхность Луны, и существовали широко распространенные опасения, что существуют бездонные зыбучие пески, которые поглотят космические корабли и астронавтов. Поскольку базовая конструкция Аполлон Лунный модуль уже был доработан к 1963 году, посадка на Луну только «подтвердит или опровергнет этот проект». Лаборатория реактивного движения решила нанести удар рядом с Экватор Луны в Море Спокойствия, отчасти потому, что оно считалось основным местом посадки Аполлона, а также потому, что цель должна была соответствовать условиям освещения во время запуска в январе – феврале.
Ranger 6 и его ракета-носитель (Atlas 199D и Agena 6008) прибыли в мыс Канаверал в середине декабря, а с нация все еще траур Президент Кеннеди Покушение в предыдущем месяце, начались предполетные испытания.
Старт произошел 30 января 1964 года в 10:49 по восточному стандартному времени. Атлас плавно поднялся в облачное небо и исчез из поля зрения. На этапе разгона все прошло хорошо, и характеристики ракеты-носителя были превосходными, что свидетельствует о напряженных усилиях по повышению надежности ракеты-носителя.
Вскоре после Atlas BECO и постановки произошла зловещая тенденция, когда телеметрия показала, что телеметрия телекамеры на Рейнджере 6 включились, а затем снова выключились через 67 секунд. Данные телеметрии показали, что все остальное работает нормально, и напряженность в JPL снизилась. Agena вывела зонд на парковочную орбиту, а затем через 25 минут после запуска запустила транслунную инъекцию. После отделения Рейнджера 6 солнечные панели и антенна с высоким коэффициентом усиления были расширены и все оказалось нормально. Ракета-носитель поместила зонд на достаточно точную траекторию полета, чтобы потребовалось лишь небольшое корректирующее воздействие на середину курса. Однако активация ТВ камера телеметрия во время запуска оставалась поводом для беспокойства. Специалисты JPL хотели включить камеру, чтобы проверить ее работоспособность, однако они рисковали, что не смогут снова выключить ее, если электрическое короткое замыкание действительно где-то произошло. Поскольку у камеры были собственные батареи и не использовалась основная силовая шина зонда, они были бы разряжены до того, как он смог бы добраться до Луны, и исключить любую возможность возврата снимков. Они решили, что компромисс с миссией не стоит и камеру не трогают, пока не начнется спуск на Луну.
Рано утром 31 января была отправлена команда на запуск двигателя коррекции среднего курса, который работал безупречно и установил зонд на ударный курс с помощью Море Спокойствия. 2 февраля JPL техники подготовились к заключительному этапу миссии. Рейнджер-6 начал спуск, и расчеты траектории определили, что столкновение произойдет недалеко от предполагаемого района. Поскольку угол зонда подходил для получения изображений, было отдано распоряжение включить камеру за 13 минут и 10 секунд до удара. После начальной фазы разогрева была отправлена команда на включение. Однако никаких изображений или каких-либо признаков работы камеры не было. Были отправлены еще две команды на включение камеры, но все равно ничего не произошло, хотя все остальные системы продолжали нормально работать. В 01:24 произошло столкновение с Луной, и передача телеметрии Рейнджера 6 прекратилась. Миссия была завершена, и в 12-й раз подряд попытка США отправить зонд на Луну провалилась. Хуже того, это произошло за неделю до того, как официальные лица НАСА планировали объявить Конгрессу о своем прогнозируемом бюджете в 5,3 миллиарда долларов США на 1965 финансовый год, большая часть из которых связана с пилотируемыми и беспилотными лунными миссиями. НАСА попытался придать положительный импульс миссии, отметив, что, помимо камер, Ranger 6 и его ракета-носитель Atlas-Agena работали «очень хорошо».
Рейнджер 6 был запущен на Землю парковочная орбита и введен по лунной траектории вторым ожогом Agena. Корректировка траектории на полпути была произведена в начале полета наземным центром управления. 2 февраля 1964 года, через 65,5 часов после запуска, Рейнджер-6 столкнулся с Луной на восточной окраине Mare Tranquillitatis (Море Спокойствия в английский ). Ориентация космического корабля на поверхность во время спуска была правильной, но видеосигнал и данные камеры не получены. Комиссия по обзору определила, что наиболее вероятная причина отказа была связана с дуговым разрядом в системе электропитания телевизора, когда он непреднамеренно включился на 67 секунд примерно через 2 минуты после запуска в период разделения разгонного двигателя.[1]
Эта четвертая Американец попытка столкновения с Луной имела наибольший успех. Космический корабль, первый корабль типа Block III с набором из шести телекамер, был стерилизован, чтобы избежать загрязнения лунной поверхности. Эта серия также послужит испытательной площадкой для будущих межпланетных космических кораблей за счет развертывания систем (например, солнечных батарей), которые можно будет использовать для более амбициозных миссий. Космический корабль Block III нес 173-килограммовый телевизионный блок (заменяющий ударную капсулу, установленную на Block II. Рейнджер космический корабль). Шесть камер включали две камеры полного сканирования и четыре камеры частичного сканирования. Рейнджер 6 прилетел в Луна 2 февраля в 09:24:32 GMT 2 февраля произошло короткое замыкание блока питания телекамеры за три дня до этого во время отделения бустеров Atlas, и система вышла из строя. Камеры должны были передавать фотографии приближения Луны в высоком разрешении с дальности от 1448 км до 6,4 км в поддержку Проект Аполлон. Координаты удара: 9 ° 24 'северной широты и 21 ° 30' восточной долготы.[1]
Сноски
Смотрите также
Рекомендации
- «Национальный центр данных по космической науке - Рейнджер 6». Национальное управление по воздуху и исследованию космического пространства. Получено 19 июня, 2012.
