Введение

Ranger 2 был испытательным полетом космического аппарата Ranger в рамках программы NASA Ranger, предназначенной для будущих лунных и межпланетных миссий. Ranger 2 был разработан для тестирования различных систем, необходимых для будущих исследований, и проведения научных наблюдений за космическими лучами, магнитными полями, радиацией, частицами пыли и возможным газовым "хвостом" водорода, тянущимся за Землей.

Конструкция космических аппаратов

Рейнджер-2 был разработан по проекту Рейнджер Блок 1 и был почти идентичен Рейнджеру-1. Космический аппарат состоял из шестиугольной платформы, на которой была установлена конусообразная башня высотой 4 метра, выполненная из алюминиевых ферм и распорок. От платформы отходили два крыла солнечных панелей с размахом от кончика до кончика. К нижней части платформы была прикреплена высокоусиливающая направленная антенна. На платформе и башне размещались научные приборы и другое оборудование. В состав бортового оборудования входили: телескоп для наблюдения лимановского альфа-излучения, магнитометр на парах рубидия, электростатические анализаторы, детекторы частиц среднего энергетического диапазона, два телескопа тройного совпадения, камера интегрального ионизационного измерения космических лучей, детекторы космической пыли и сцинтилляционные счетчики. Система связи включала в себя высокоусиливающую антенну, всенаправленную антенну средней мощности и два передатчика с частотой около 960 МГц, один мощностью 0,25 Вт, а другой – 3 Вт. Электропитание обеспечивалось 8680 солнечными элементами на двух панелях, серебряно-цинковым аккумулятором и небольшими аккумуляторами для некоторых экспериментов. Система ориентации и стабилизации включала твердотельный таймер, датчики Солнца и Земли, гироскопы и реактивные двигатели тангажа и крена. Контроль температуры осуществлялся пассивно за счет золотого покрытия, белой краски и полированных алюминиевых поверхностей.

Миссия

Вскоре после неудачной миссии "Рейнджера-1", Atlas 117D и Agena 6002 были перевезены на стартовую площадку LC 12 для следующей попытки. Подготовка ракеты-носителя и космического аппарата к полету вновь оказалась сложной задачей. 24 октября NASA получило сообщение с западного побережья США о том, что отказ гидравлической системы помешал "Дискавереру-33" выйти на орбиту накануне, что потребовало демонтажа Agena 6002 со стартового комплекса и проведения тщательной проверки. Было установлено, что у этой ступени та же проблема, что и у Agena "Дискавера-33", и потребовался ремонт. Только к середине ноября все было готово. Старт состоялся 18 ноября в 3:12 по восточному времени. Некорректный сигнал автопилота привел к тому, что отделение первой ступени Atlas (BECO) произошло на 0,4 секунды раньше положенного. Таким образом, фаза работы устойчивого двигателя началась с неноминальной скоростью, но аппарат все же успешно вышел на орбиту, поскольку бортовой компьютер был запрограммирован не выдавать команду SECO до достижения расчетной скорости. Та же неисправность произошла с Atlas 105D/Midas 4 месяц назад, и ее причиной было установлено местоположение резервного выключателя ускорения на борту кислородного бака (LOX), из-за чего выключатель подвергался воздействию экстремально низких температур. На последующих ракетах Atlas Agena выключатель был перенесен на топливный бак. Когда пришло время для второго включения Agena, результат оказался прежним – кратковременный импульс длительностью несколько секунд. На этот раз проблема была связана с неисправным гироскопом в Agena, который не был обнаружен перед стартом. Система управления вызвала неконтролируемое вращение ступени, в результате чего компоненты топлива были вытеснены к внешним краям баков центробежной силой и не могли нормально поступать в топливные магистрали. В отличие от "Рейнджера-1", Agena не проработала достаточно долго, чтобы достичь значительного удельного импульса (ISP), и поэтому зонд остался на еще более низкой орбите. Антенны слежения не могли захватить зонд или передать ему команды, а система стабилизации не могла его стабилизировать. Телеметрические данные и данные приборов поступали еще несколько часов, но в конечном итоге орбита стала слишком низкой, и после всего одного дня и 19 оборотов "Рейнджер-2" вошел в атмосферу и сгорел.