Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
1962 жылы НАСА-ның Айды зерттеуге арналған роботтық миссиясы; істен шықты.
1962 robotic lunar exploration mission by NASA; malfunctioned
Рейнджер-3 – НАСА жүргізген Айды зерттеуге бағытталған ғарыш миссиясы. Рейнджер-3 роботтық ғарыш кемесі 1962 жылдың 26 қаңтарында Рейнджер бағдарламасы аясында ұшырылды. Бірқатар техникалық бұзылуларға байланысты, ғарыш кемесі Айды өткізіп алып, гелиоцентрлік орбитаға енді. Рейнджер-3 ғарыш зонды Айға соқтығысқанға дейін 10 минут бойы Ай бетінің суреттерін жіберу, Айға сейсмометрлік капсуласын қондыру, ұшу кезінде гамма-сәулелік деректерді жинау, Ай бетінің радарлық шағылысуын зерттеу және Ай мен планетаралық ғарыш кемелерін жасау үшін Рейнджер бағдарламасын сынау мақсатында құрастырылған.
Ranger 3 was a space exploration mission conducted by NASA to study the Moon. The Ranger 3 robotic spacecraft was launched January 26, 1962 as part of the Ranger program. Due to a series of malfunctions, the spacecraft missed the Moon by and entered a heliocentric orbit. The Ranger 3 space probe was designed to transmit pictures of the lunar surface during a period of 10 minutes of flight prior to impacting on the Moon, to rough land a seismometer capsule on the Moon, to collect gamma ray data in flight, to study radar reflectivity of the lunar surface, and to continue testing of the Ranger program for development of lunar and interplanetary spacecraft.
Ғарыш кемелерін жобалау
Рейнджер-3 – II блоктан шығарылған алғашқы Рейнджер болды. Негізгі аппараттың биіктігі 3,1 метрді құрады және диаметрі 635 мм (25 дюйм) болатын бальза ағашынан жасалған соққыны жұмсартатын қаптамасы, ортаңғы бағытты түзетуге арналған қозғалтқыш, 5080 фунт күш (22,6 кН) итермелеуі бар ретроракета және диаметрі 1,5 метр болатын алтын және хроммен қапталған алтыбұрышты негізден тұрды. Негізге үлкен жоғары сезімталдыққа ие тарелка тәрізді антенна бекітілді. Базаға екі қанаттай күн панелі (көлденеңі 5,2 метр) бекітіліп, ұшу барысында ерте жайылды. Күн панельдерінде орналасқан 8680 күн жасушасы электр қуатын өндірді, олар 11,5 кг салмақты, 1 кВт·сағ сыйымдылығы бар AgZn ұшыру және қосалқы батареясын зарядтады. Ғарыш кемесін басқаруды қатты күйдегі компьютер, секвенсор және Жерден басқару жүйесі қамтамасыз етті. Бағытты бақылауды Күн мен Жер сенсорлары, гироскоптар және көлденең және тік бұрылыс реактивтері жүзеге асырды. Ғарыш кемесіндегі телеметрия жүйесі екі 960 МГц таратушыдан (біреуі 3 Вт қуаттылықпен, екіншісі 50 мВт қуаттылықпен), жоғары сезімталдық антеннасынан және бағытталмаған антеннадан тұрды. Ақ бояу, алтын және хроммен қапталған жабын, сондай-ақ ретроракетаны қоршаған күміс жалатылған пластиналық қаптама жылуды басқаруды қамтамасыз етті. Кері командалық сигналдар ғарыш кемесінің қате бағытта бұрылуына және TM антеннасының Жерді табу мүмкіндігінен айырылуына себеп болды, ал ортаңғы бағытты түзету мүмкін болмады. Соңында, терминалдық маневр кезінде пайда болған бұрмаланған сигнал пайдалы суреттерді жіберуге кедерес келтірді. 28 қаңтарда Рейнджер-3 Айдан шамамен 36 800 км қашықтықта қалды және қазір гелиоцентрлік орбитада жүрді. Ұшу барысында пайдалы инженерлік деректер алынды.
Ranger 3 was the first of the Block II Ranger designs. The basic vehicle was 3.1 m high and consisted of a lunar capsule covered with a balsa wood impact limiter, 635 mm in diameter (25 inches), a mono propellant mid course motor, a retrorocket with a thrust of 5080 pounds force (22.6 kN), and a gold and chrome plated hexagonal base 1.5 m in diameter. A large high gain dish antenna was attached to the base. Two wing like solar panels (5.2 m across) were attached to the base and deployed early in the flight. Power was generated by 8680 solar cells contained in the solar panels which charged an 11.5 kg 1 kW·h capacity AgZn launching and backup battery. Spacecraft control was provided by a solid state computer and sequencer and an earth controlled command system. Attitude control was provided by Sun and Earth sensors, gyroscopes, and pitch and roll jets. The telemetry system aboard the spacecraft consisted of two 960 MHz transmitters, one at 3 W power output and the other at 50 mW power output, the high gain antenna, and an omnidirectional antenna. White paint, gold and chrome plating, and a silvered plastic sheet encasing the retrorocket furnished thermal control. Reversed command signals caused the spacecraft to pitch in the wrong direction and the TM antenna to lose earth acquisition, and mid course correction was not possible. Finally, a spurious signal during the terminal maneuver prevented transmission of useful images. Ranger 3 missed the Moon by approximately 36,800 km on January 28 and was now in a heliocentric orbit. Some useful engineering data were obtained from the flight.
Ұшыруға дайындық
Ренджер-3-ке дайындық Ренджер-1 және Ренджер-2 ғарыш аппараттарында дұрыс жұмыс істемеген Агена B сатысының даму мәселелерімен қиындыққа тап болды. Агена негізінен АҚШ Әуе күштерінің қарамағында болды, олар оны әскери жүктерді орбитаға шығару үшін пайдалануды жоспарлаған, ал NASA бастапқыда 1960 жылдың соңында немесе 1961 жылдың басында Агенаның сынақтары басталады деп күткен. Осы уақытқа дейін сатыдағы кез келген даму мәселелері шешілуі тиіс еді. Бірақ, Агена B күтілгеннен кешігіп пайдалануға берілді, ал оның көрсеткіштері де күтілгеннен төмен болды. Бұл Block II сериялы Ренджерлерде жоспарланған бірқатар эксперименттерді тоқтатуға әкеп соқты. Thor Agena B 1960 жылдың қазан айында ұшуын бастады, ал Atlas Agena B өзінің алғашқы рейсін 1961 жылдың шілдесінде жасады. Осыған байланысты, Ренджер-1 осы ракета-тасымалдағыш комбинациясының екінші рет ұшырылуы болды. Бұл кешігуге Әуе күштерінің MIDAS сияқты бағдарламаларының Ренджерге қарағанда дамуының ұзаққа созылуы себеп болды. Сонымен қатар, 1961 жылдың соңында Агена B жеті реттен астам (екі Ренджер ұшырылымы және бес Thor Agena ұшырылымы) істен шықты. Калифорния штатының Инглвуд қаласындағы Әуе күштерінің ғарыш жүйелері дивизиясының командирі генерал-майор Осмонд Риланд NASA-ға Агенамен байланысты барлық мәселелерді жоюға уәде берді. Ол, бұл мәселелер Қорғаныс министрлігінің де бағдарламаларына әсер ететіндіктен, "өте қатаң" қарастырылып жатқанын мәлімдеді. Сонымен қатар, Lockheed компаниясының барлық далалық жабдықтары мен процедураларын қайта қарау жоспарланған. АҚШ Әуе күштері мен NASA-ның Агенаны тексеру процедураларының бірдей болуы және олардың арасындағы кез келген айырмашылықтарды жоюға күш салынар еді. 1961 жылдың желтоқсан айының ортасында Atlas 121D және Agena 6003 Кеп-Канавералға жеткізіліп, LC 12-ге орнатылды. 1962 жылдың 18 қаңтарында Ренджер-3 ракета-тасымалдағышқа орнатылды, бірақ келесі күні Atlas-қа отын құю кезінде LOX және RP 1 отын бактерілерін бөліп тұрған аралық бөлігінде жыртық табылды. Бұл ракета-тасымалдағышты жөндеу үшін ұшыру алаңынан алып тастау қажеттігін білдірді, бұл ұшыруды бір айға кешіктірді. Алайда, Әуе күштері мен Convair компаниясының өкілдері LC 12-де жөндеу жұмыстарын жүргізудің жаңа тәсілін ұсынды. Atlas-тың тұрақты қозғалтқышы алынып, отты басу шұңқырына түсірілді, ал RP 1 багіне техниктердің өтуі үшін ағаш мұрапаттар орнатылды. Осылайша, техниктер зақымдалған аралық бөлікті алып тастап, жаңасымен ауыстыра алды. 26 қаңтарда жөндеу жұмыстары аяқталды.
Preparation for Ranger 3 was complicated by developmental issues with the Agena B stage, which had failed to operate correctly on Rangers 1 2. Agena was primarily the domain of the U. S. Air Force, who intended to use it for military payloads, and NASA had originally assumed it would begin flying in late 1960 or early 1961 by which time any developmental issues with the stage could be weeded out. However, Agena B ended up taking longer to put into service than originally anticipated and its performance also turned out to be somewhat less than expected, which forced some of the planned experiments on the Block II Rangers to be cancelled. While the Thor Agena B had begun flying in October 1960, the Atlas Agena B did not make its maiden voyage until July 1961, meaning that Ranger 1 was only the second time this launch vehicle combination been flown. This delay was explained by the fact that Air Force programs such as MIDAS were taking much longer to develop than Ranger. In addition, as 1961 ended, Agena Bs had malfunctioned no less than seven times (the two Ranger launches and five Thor Agena launches). Major General Osmond J. Ritland, Commander of the Air Force Space Systems Division in Inglewood, California, promised NASA that all problems with Agena would be corrected and, because they also affected DoD programs, the issue was being taken "quite seriously". Among other changes made would be a thorough review of all Lockheed field operating equipment and procedures. In addition, an effort would be made to ensure that checkout procedures on U. S. Air Force and NASA Agenas were identical and any differences in them eliminated. In mid December 1961, Atlas 121D and Agena 6003 arrived at Cape Canaveral and were erected on LC 12. On January 18, 1962, Ranger 3 was stacked atop the booster, but the following day attempted fueling of the Atlas went awry when a tear was found in the intermediate bulkhead separating the LOX and RP 1 tanks. This would mean that the launch vehicle would have to be taken down from the pad for repairs, delaying the launch an entire month. However, Air Force and Convair officials instead suggested the novel solution of doing the repairs right there on LC 12. The Atlas's sustainer engine was removed and lowered into the flame deflector pit and wooden scaffolding installed so that technicians could go up into the RP 1 tank, remove the damaged intermediate bulkhead, and replace it. By January 26, repairs were completed.
Жабдықтың бұзылуы және траекторияның қатесі
Ұшу 26 қаңтарда EST сағат 3:30-да, ұшыру терезесі жабылуға бір сағат 15 минут қалғанда болды, содан кейін Ranger 3 тағы бір ай бойы ұшырылмауы мүмкін еді. Ұшырудың T+49 секундтарында Atlas бағыттау жүйесіндегі импульстік маяк жұмысын тоқтатты, бұл ұшудың қалған бөлігінде рульдік басқару немесе тоқтату командаларын беруге кедергі келтірді. Бустерді тастау және Агенаны бөлу үшін ракета бағдарламалаушысының резервтік командалары қолданылды, бірақ бағдарлау бағдарламасы болмағандықтан, Атласты дұрыс ұшу жолына қою үшін қажетті нақты түзетулерді жасау мүмкін болмады. Екінші қозғалтқыш жанармайдың таусылуына байланысты тоқтады, бағдарламалық командаға емес, нәтижесінде Агена мен зонд жоспарланғаннан гөрі жоғары және жылдам жылдамдыққа ие болды. Одан да жаманы, Флоридадағы бақылау станциясының жабдықтары істен шығып, Ranger 3-тің орбиталық параметрлерін 5 минут кешіктіріп тіркеді. Осы уақытта Агена қайта іске қосылып, зондты Жер орбитасынан шығарды, бірақ оның бағыттау бағдарламасындағы келесі қате тағы бір траекториялық қатеге әкелді. Соның салдарынан, ғарыш кемесі Айға 14 сағат ертерек жетті және 28 қаңтарда Айға 36 793 шақырымға (22 862 миль) соқтығыспады. Траекториялық қателер Айға соқтығысуды мүмкін етпеді, бірақ Ranger 3 әлі де алыс ғарыш зерттеулері үшін пайдаланылуы мүмкін еді. Сондықтан ұшуды басқарушылар камераның иілімін ашуға бұйрық берді және 28 қаңтарда түзетілген компьютерлік бағдарлама жүктелді. Алайда, жүктеудің ортасында зондтың сигнал күші әлсіреп, бортындағы компьютерлік жүйе толығымен істен шықты. Жұмыс істейтін компьютері болмағандықтан, ғарыш кемесі жоғары күшейткіш антеннасын Жерге бағыттай алмады, бұл жердегі басқарушылармен байланысты қиындатты.
Liftoff took place at 3:30 PM EST on January 26, an hour and 15 minutes before the launch window closed, after which Ranger 3 could not have been launched for another month. At T+49 seconds into launch, the pulse beacon on the Atlas guidance system ceased operating, which prevented the transmission of any steering or cutoff directions for the remainder of the launch. Backup commands from the missile programmer were used to perform booster jettison and Agena separation, but without the guidance program, it was impossible to perform the necessary fine tuning maneuvers to put the Atlas on the correct flight path. Second engine cut off occurred due to fuel running out, rather than a programmed cut off command, causing the Agena and probe to be accelerated higher and faster than planned. Even worse, equipment at a Florida tracking station malfunctioned and picked up Ranger 3's orbital parameters 5 minutes late. Meanwhile, the Agena restarted and sent the probe out of Earth orbit, but another error in its guidance program resulted in yet another trajectory error. As a consequence, the spacecraft reached the Moon 14 hours early and on January 28 missed striking the Moon by 36,793 kilometers (22,862 miles). The trajectory errors made impact with the Moon impossible, but Ranger 3 could still have been used for deep space studies. So the flight controllers issued commands to unfurl the camera boom, and on January 28 an amended computer program was uploaded. However, midway through the upload, the probe's signal strength began to weaken and the onboard computer system failed completely. Without a functioning computer, the spacecraft was not able keep its high gain antenna aimed at the Earth, which impeded communication with controllers on the ground.
Миссияның сәтсіздігі, қозғалтқыш зарядының түсіп кетуі және оның тоқтатылуы
Телевизиондық камера бейнелерді жіберді, бірақ антенна Жерден бұрылып кеткендіктен, алынған бейнелер өте әлсіз және шулы болды. Зондтың корпусынан шағылысқан күн сәулесімен жарықтандырылған камера линзасындағы бағыттаушы белгілерді көруге болады, бірақ Ай көрінбеді. Компьютер істен шыққаннан кейін, Ranger 3 жердегі командаларға ешқандай жауап бермей қалды, ал Жер және Күн сенсорлары қолданусыз қалды. Гироскоптар зондты маневрлеуді жалғастырды және жер бақылаушылары антеннаны қысқа мерзімге қайта бағыттады, бірақ тұрақты бағытталмауды қамтамасыз етусіз, оны тұрақты ұстай алмады. Компьютердің бұзылуынан хабарсыз болғандықтан, олар Ranger 3-ке нәтижесіз командалар жіберіп жатты. Зондты эпизодтық бақылау қаңтардың 31-іне дейін жалғасты, осы кезде бағытталмауды басқару двигательдері отын қорын толығымен таусылды, содан кейін миссия ресми түрде тоқтатылды.
The TV camera did transmit images, but since the antenna was now pointed away from Earth, the received images were extremely weak and noisy. It was possible to see the reference crosses on the camera lens, illuminated by reflected sunlight from the probe's chassis, but the Moon was not visible. With the computer dead, Ranger 3 became completely unresponsive to any ground commands and the Earth and Sun sensors were rendered useless. The gyroscopes continued to maneuver the probe and ground controllers momentarily reacquired a lock on the antenna, but without stable attitude control, they could not hold it steady. As they were unaware of the computer failure, they continued sending commands to Ranger 3 in vain. Sporadic tracking of the probe continued until January 31 when the attitude control thrusters exhausted their propellant supply, at which point the mission was officially terminated.