Ranger 3
 | |
| Inne nazwy | RA-3, Ranger C, Probe P-34 |
|---|---|
| Zaangażowani | |
| Indeks COSPAR | 1962-001A |
| Indeks NORAD | 00221 |
| Rakieta nośna | |
| Miejsce startu | |
| Cel misji | |
| Orbita (docelowa, początkowa) | |
| Okrążane ciało niebieskie | |
| Perycentrum | 0,9839 au |
| Apocentrum | 1,163 au |
| Okres obiegu | 406,4 d |
| Nachylenie | 0,398° |
| Czas trwania | |
| Początek misji | 26 stycznia 1962 (20:30 UTC) |
| Koniec misji | 28 stycznia 1962 |
| Wymiary | |
| Masa całkowita | 329,8 kg |
Ranger 3 – amerykańska bezzałogowa sonda kosmiczna. Razem ze statkami Ranger 4 i Ranger 5 stanowił drugą serię sond programu Ranger, tzw. Block II. Z powodu serii defektów, planowane zderzenie Rangera 3 z powierzchnią Księżyca nie doszło do skutku. Sonda weszła na orbitę heliocentryczną. Statek sam w sobie stanowił test urządzeń i rozwiązań dla przyszłych lotów międzyplanetarnych i księżycowych.
Plan misji
Po wystrzeleniu w przestrzeń kosmiczną sonda miała lecieć w kierunku Księżyca, wykonując po drodze jedną korektę trajektorii, a następnie uderzyć w powierzchnię Srebrnego Globu. W trakcie lotu miały zostać wykonane pomiary promieniowania gamma i odbijalności fal radarowych od powierzchni Księżyca. Na odpowiedniej wysokości miała się odłączyć kapsuła z sejsmometrem oraz miał się odpalić jej silnik hamujący, by złagodzić uderzenie. Sonda miała przesłać zdjęcia powierzchni Księżyca wykonane w ciągu 10 minut przed uderzeniem w jego powierzchnię, a sejsmometr miał przesyłać dane o ewentualnej aktywności sejsmicznej Księżyca.
Przebieg misji
Ranger 3 został wystrzelony 26 stycznia 1962 roku. Z powodu usterki w systemie kierowania rakiety nośnej, sonda otrzymała zbyt dużą, o 2%, prędkość. O fiasku misji zdecydowały jednak błędne komendy, które spowodowały obrót statku w niewłaściwym kierunku. To zaś sprawiło, że jego antena straciła kontakt z Ziemią i nie można było wykonać manewru korekty trajektorii. Statek nie przesłał żadnych zdjęć również z przyczyn technicznych – błędnego sygnału, jaki pojawił się w obwodach sondy. Podczas lotu statek przez ponad 40 godzin przesyłał dane zbierane przez detektor promieniowania gamma. 28 stycznia, o 23:23 GMT, mijając Księżyc w odległości 36 793 km, Ranger 3 wszedł na orbitę okołosłoneczną i nie zwrócił już żadnych danych.
Budowa i działanie
Sonda została zbudowana przez Jet Propulsion Laboratory, część amerykańskiej NASA. Miała wysokość 3,1 m i masę 329,8 kg. Na jej szczycie znajdowała się kapsuła o średnicy 0,65 m, osłonięta drewnem balsą i wyposażona w silnik na paliwo jednoskładnikowe. Sześciokątna podstawa sondy miała średnicę 1,5 m i pokryta była chromem i złotem. U spodu sondy zamontowano antenę dużego zysku.
Również u spodu zamontowano dwa rozkładane panele ogniw słonecznych. W pozycji rozłożonej miały one rozpiętość 5,2 m. Prąd elektryczny generowało 8680 ogniw. Prąd zaś ładował akumulator AgZn. Miał on masę 11,5 kg i pojemność 1 kWh. Moc znamionowa wynosiła 135 W.
Kontrolę nad statkiem sprawował komputer pokładowy, programator oraz system przyjmujący polecenia z Ziemi. Położenie statku kontrolowały wykrywacze Słońca i Ziemi, żyroskopy oraz silniczki korekcyjne. System telemetrii składał się z dwóch nadajników pracujących na częstotliwości 960 MHz. Jeden miał moc 3 W, a drugi 50 mW. Korzystały one z anteny dużego zysku i anteny dookolnej.
Kontrolę temperatury statku zapewniało białe malowanie fragmentów sondy oraz dobrze odbijające pokrycia ze złota, chromu i srebra.
Ładunek
- Kamera telewizyjna typu widikon – zaprojektowana do wykonania i przekazania zdjęć powierzchni Księżyca z odległości od 4000 do 47 km. Czas ekspozycji powierzchni fotorezystora wynosił 20 ms, co miało zapobiec rozmazaniom obrazu. Operacja skanowania i kasowania systemu elektronicznego widikonu trwała 13 sekund. Skanowanie jednego obrazu trwało 10 sekund. Każda ramka składała się z 200 linii. Szerokość pasma systemu wideo wynosiła około 200 cps. Układ optyczny wykorzystywał, znany z teleskopów astronomicznych, układ Cassegraina. Zwierciadło wtórne kierowało obraz na powierzchnię fotorezystora.
- Detektor promieniowania gamma – identyczny z przyrządem na pokładzie późniejszego Ranger 5. Eksperyment składał się z trzech części: detektora (na 1,83 m długości wysięgniku), 32 kanałowego analizatora amplitudowego i zasilacza wysokiego napięcia. Detektorem był ukośny kryształ jodku cezu (CsJ), o średnicy 7,62 cm, otoczony przez 3,175 mm grubości plastyczny scyntylator. Detektor był połączony z fotopowielaczem. Analizator amplitudowy umożliwiał zmagazynowanie 2^16 impulsów w każdym kanale. Widma były pozyskiwane w zakresach 0,1-3,0 MeV i 20-600 keV. Kalibrację umożliwiało pokładowe źródło promieniotwórcze. Średnie zmierzone kosmiczne promieniowanie gamma wynosiło 0,27 zliczeń/cm²/s w zakresie 0,5-2,1 MeV, i 0,67 zliczeń/cm²/s powyżej 2,1 MeV. Pomiary te były potwierdzeniem wcześniejszych pomiarów za pomocą balonów i rakiet suborbitalnych. Instrument miał wykonać ok. 60 godzin obserwacji przed uderzeniem w Księżyc. Miał również wykonać pomiary promieniowania międzyplanetarnego i promieniowania tła dla pomiarów księżycowych. Detektor w pozycji złożonej obserwował niebo przez 12 godzin; resztę czasu działał na wysięgniku. Takie pomiary pozwoliły zmierzyć wpływ samego statku na prowadzone badania.
- Wysokościomierz radarowy – miał zainicjować oddzielenie się kapsuły i wyzwolenie zapłonu jej silnika hamującego (między 19 a 25 km nad powierzchnią) oraz przeprowadzić badania odbijalności fal radarowych przez powierzchnię Srebrnego Globu. Był to standardowy radar impulsowy ze szczytową mocą wyjściową magnetronu między 150 a 400 W. Pracował na częstotliwości 9,4 GHz. Częstość powtarzania impulsów wynosiła 500-600 Hz. Szerokość pasma odbiornika superheterodynowego wynosiła 12-16 mHz, a szum między 11 a 12 dB. Szerokość wiązki anteny wynosiła 4,5°. Wysokościomierz miał być włączony na rozkaz z Ziemi, na wysokości między 198 a 55 km nad powierzchnią Księżyca. Pomiary miały trwać od 9 do 120 sekund.
- Sejsmometr – znajdujący się w kapsule, wraz ze wzmacniaczem, 50 mW nadajnikiem, anteną krzyżową i sześcioma bateriami srebrowo-kadmowymi (mającymi wystarczyć na 30 dni pracy nadajnika). Całość została zaprojektowana do twardego lądowania na powierzchni Księżyca z prędkością 130-160 km/h. Miał za zadanie potwierdzić istnienie, bądź nie, aktywności sejsmicznej na Księżycu, skorupy księżycowej, warstw pyłowych lub zastygłej lawy. Ważący 3,36 kg przyrząd składał się z cewki, magnesu stałego (1,7 kg) zawieszonego na sprężynie, oraz wewnętrznego urządzenia kalibrującego. Aby sejsmometr nie ucierpiał przy lądowaniu i zachował pionową pozycję, wypełniono go ochronnym płynem. Po uderzeniu, płyn miał wycieknąć, a wyzwalacz ciśnieniowy miał zapoczątkować działanie instrumentu.
Planowana sekwencja startu, lotu i zakończenia misji sondy Ranger 3
Przebieg sekwencji startu
Manewry podczas lotu
Ostatnia faza misji
Bibliografia
- NSSDCA Master Catalog (ang.)
- Encyclopedia Astronautica (ang.)
- Space 40 (cz.)
Linki zewnętrzne
- Chapter Nine. Lunar exploration begun. W: R. Cargill Hall: LUNAR IMPACT: A History of Project Ranger. Part I. The Original Ranger. NASA, 1977. (ang.)
- Dokumentacja techniczna sond Ranger 3, 4, 5 (616 stron). ntrs.nasa.gov. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-05-17)]. (ang.) (uwaga: bardzo długi czas wczytywania dokumentu)
Media użyte na tej stronie
The flag of Navassa Island is simply the United States flag. It does not have a "local" flag or "unofficial" flag; it is an uninhabited island. The version with a profile view was based on Flags of the World and as a fictional design has no status warranting a place on any Wiki. It was made up by a random person with no connection to the island, it has never flown on the island, and it has never received any sort of recognition or validation by any authority. The person quoted on that page has no authority to bestow a flag, "unofficial" or otherwise, on the island.
Artystyczna wizja Rangera 3 lecącego w przestrzeni kosmicznej
Colour picture of a Ranger block II with hardlander. Ranger 3, Ranger 4 and Ranger 5.
