Ранжир-1: Первый шаг к Луне с проблемами на орбите.
Ranger 1
Ранжер-1: прототип космического аппарата для отработки технологий будущих лунных миссий. Испытания в низкой околоземной орбите, изучение космической среды.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Рейнджер-1 был прототипом космического аппарата, запущенного в рамках программы «Рейнджер» — серии беспилотных космических миссий. Его основной задачей было тестирование работы функций и компонентов, необходимых для проведения последующих лунных и планетарных миссий; дополнительной целью было изучение природы частиц и полей в космическом пространстве. Из-за неисправности ракеты-носителя аппарат смог выйти только на низкую околоземную орбиту, вместо запланированной высокой околоземной орбиты, и выполнил лишь часть своей программы.
Ranger 1 was a prototype spacecraft launched as part of the Ranger program of uncrewed space missions. Its primary mission was to test the performance of those functions and parts necessary for carrying out subsequent lunar and planetary missions; a secondary objective was to study the nature of particles and fields in the space environment. Due to a launch vehicle malfunction, the spacecraft could reach only Low Earth orbit, rather than the high Earth orbit that had been planned, and was only able to complete part of its mission.
Конструкция космических аппаратов
Космический аппарат был построен по проекту Ranger Block I и состоял из шестиугольной основы, на которой была установлена конусообразная высокая башня из алюминиевых распорок и связей. Два крыла солнечных панелей, измеряемые от конца до конца, простирались от основания. Высокоусиленная направленная антенна была прикреплена к нижней части основания. Научные приборы и другое оборудование были установлены на основании и башне. Оборудование на борту космического аппарата включало телескоп, работающий в лимано-альфа диапазоне, рубидиевый паровой магнитометр, электростатические анализаторы, детекторы частиц средней энергии, два телескопа тройного совпадения, камеру интегральной ионизации для регистрации космических лучей, детекторы космической пыли и сцинтилляционные счетчики солнечного рентгеновского излучения. На космическом аппарате Block I не было ни камеры, ни двигателя коррекции траектории в середине полета.
The spacecraft was of the Ranger Block I design and consisted of a hexagonal base across upon which was mounted a cone shaped high tower of aluminum struts and braces. Two solar panel wings measuring from tip to tip extended from the base. A high gain directional dish antenna was attached to the bottom of the base. Spacecraft experiments and other equipment were mounted on the base and tower. Instruments aboard the spacecraft included a Lyman alpha telescope, a rubidium vapor magnetometer, electrostatic analyzers, medium energy range particle detectors, two triple coincidence telescopes, a cosmic ray integrating ionization chamber, cosmic dust detectors, and solar X ray scintillation counters. There was no camera or midcourse correction engine on the Block I spacecraft.
Запуск
В первой половине 1961 года Lockheed представила новую ступень Agena B, которая заменила раннюю тестовую модель Agena A 1959–60 годов. Agena B была более мощной и обладала возможностью перезапуска на орбите. Ее первый полет с запуском Midas 3 24 июля прошел успешно. Запуск Ranger 1 был отложен несколько раз, в том числе из-за инцидента, когда таймер космического аппарата случайно активировался на стартовой площадке, что привело к раскрытию солнечных панелей внутри обтекателя полезной нагрузки. После извлечения и ремонта Ranger 1, запуск состоялся 23 августа в 6:04 утра по восточному времени. Все шло хорошо до выхода на орбиту, но запланированный перезапуск Agena провалился: двигатель отключился всего через несколько секунд, выведя зонд на орбиту 312x105 миль. Последующее расследование показало, что электрическая цепь в Agena перегрелась из-за воздействия солнечного света. Неправильная орбита затрудняла нормальную работу систем Ranger 1, хотя наземные контроллеры пытались это компенсировать. Основной проблемой были солнечные панели: Ranger 1 находился в темноте в течение 90 минут, проходя по ночной стороне Земли. Кроме того, антеннам на различных станциях слежения NASA было трудно захватить сигнал зонда из-за наклонения его орбиты. В это время компьютерная система неоднократно включала двигатели ориентации в безуспешной попытке навести зонд на Солнце, в результате чего уже через сутки после запуска закончился запас газа для управления ориентацией. В этот момент стабилизировать аппарат стало невозможно, и солнечные панели потеряли ориентацию на Солнце. Ranger 1 перешел на питание от батарей и продолжал передавать данные до их разряда 27 августа, после чего все сигналы от зонда прекратились. Это не была полная потеря: системы космического аппарата работали исправно, и были получены некоторые данные о космических лучах и радиации, однако низкая орбита исключила возможность использования магнитометра. Через четыре дня и 111 оборотов Ranger 1 вошел в атмосферу и сгорел над Мексиканским заливом.
During the first half of 1961, Lockheed introduced the new Agena B stage which replaced the early test model Agena A of 1959 60. Agena B was more powerful and had in orbit restart capability. Its first flight with the launch of Midas 3 on July 24 was successful. Several frustrating delays in Ranger 1's launch occurred, including one episode where the spacecraft's timer inadvertently activated on the pad, causing the solar panels to be deployed inside the payload shroud. After removing Ranger 1 and repairing it, the launch was carried out at 6:04 AM EST on August 23. All went well up to orbital injection, but the planned Agena restart went awry when the engine shut down after only a few seconds, putting the probe in a 312x105 mile track. Subsequent investigation concluded that an electrical circuit in the Agena had overheated from exposure to the Sun. The unintended orbit made it difficult to operate Ranger 1's systems correctly, although ground controllers tried to work around it. The main problem they faced was with the solar panels; Ranger 1 would experience 90 minutes of darkness while passing around the nighttime side of the Earth. In addition, the antennas at NASA's various tracking stations had difficulty locking onto the probe due to its orbital plane. During this time, the computer system repeatedly fired the attitude control jets in a vain attempt to lock onto the Sun with the effect that only one day after launch, the probe ran out of attitude control gas. At this point, it could not be stabilized and the solar panels lost their lock on the Sun. Ranger 1 thus reverted to battery power and continued transmitting until the batteries ran down on August 27 and all signals from the probe ceased. It was not a total loss; the spacecraft systems had worked well and some data on cosmic rays and radiation was returned, however the low orbit precluded the use of the magnetometer. After four days and 111 orbits, Ranger 1 reentered and burned up over the Gulf of Mexico.