Ranger-Programm - Ranger program

Ranger
Ranger 6789.svg
Block III Ranger-Raumschiff
Hersteller Labor für Strahlantriebe
Ursprungsland Vereinigte Staaten
Operator NASA
Spezifikationen
Bus Block I, Block II, Block III
Produktion
Status Im Ruhestand
Gestartet 9
Gescheitert 5
Jungfernstart 23. August 1961
Letzter Start 21. März 1965
Zugehöriges Raumfahrzeug
Derivate Seemann
Aufbau
1964 71395L-Ranger.svg
Block II Ranger-Raumschiff
Erstes Bild des Mondes, das von einer Ranger-Mission zurückgegeben wurde (Ranger 7 im Jahr 1964)

Das Ranger-Programm war eine Reihe von unbemannten Weltraummissionen der Vereinigten Staaten in den 1960er Jahren, deren Ziel es war, die ersten Nahaufnahmen der Mondoberfläche zu erhalten . Die Raumsonde Ranger wurde entwickelt, um Bilder der Mondoberfläche zu machen und diese Bilder zur Erde zu übertragen, bis die Raumsonde beim Aufprall zerstört wurde. Eine Reihe von Pannen führte jedoch zum Scheitern der ersten sechs Flüge. An einer Stelle hieß das Programm "Schießen und hoffen". Der Kongress leitete eine Untersuchung zu "Managementproblemen" im NASA- Hauptquartier und im Jet Propulsion Laboratory ein . Nach zwei Umstrukturierungen der Agenturen gab Ranger 7 im Juli 1964 erfolgreich Bilder zurück, gefolgt von zwei weiteren erfolgreichen Missionen.

Ranger wurde ursprünglich ab 1959 in drei verschiedenen Phasen entwickelt, die als "Blöcke" bezeichnet werden. Jeder Block hatte unterschiedliche Missionsziele und ein immer fortschrittlicheres Systemdesign. Die Missionsdesigner von JPL planten mehrere Starts in jedem Block, um die technische Erfahrung und den wissenschaftlichen Wert der Mission zu maximieren und mindestens einen erfolgreichen Flug zu gewährleisten. Die Gesamtkosten für Forschung, Entwicklung, Start und Support für die Ranger-Reihe von Raumfahrzeugen (Ranger 1 bis 9) beliefen sich auf etwa 170 Millionen US-Dollar (entspricht 1,07 Milliarden US-Dollar im Jahr 2019).

Ranger-Raumschiff

Program Ranger Organigramm

Jedes der Ranger-Raumschiffe des Blocks III hatte sechs Kameras an Bord. Die Kameras waren im Grunde gleich mit Unterschieden in Belichtungszeiten, Sichtfeldern, Objektiven und Abtastraten. Das Kamerasystem wurde in zwei Kanäle unterteilt, P (teilweise) und F (voll). Jeder Kanal war in sich abgeschlossen mit separaten Netzteilen, Timern und Sendern. Der F-Kanal hatte zwei Kameras: die Weitwinkel-A-Kamera und die Engwinkel-B-Kamera. Der P-Kanal hatte vier Kameras: P1 und P2 (Engwinkel) sowie P3 und P4 (Weitwinkel). Das letzte F-Kanal-Bild wurde zwischen 2,5 und 5 Sekunden vor dem Aufprall (Höhe etwa 5 Kilometer (3,1 Meilen)) und das letzte P-Kanal-Bild 0,2 bis 0,4 Sekunden vor dem Aufprall (Höhe etwa 600 Meter (2.000 Fuß)) aufgenommen. Die Bilder lieferten eine um den Faktor 1000 bessere Auflösung als bei erdbasierten Ansichten. Design und Konstruktion der Kameras wurden von Leonard R. Malling geleitet . Der Ranger-Programmmanager für die ersten sechs Raumfahrzeuge war James D. Burke .

Die Kameravorverstärker des Ranger-Programms verwendeten Nuvistors .

Missionsliste

Blockiere 1 Missionen

Ranger Block I Raumfahrzeug-Diagramm. (NASA)
  • Ranger 1 , gestartet am 23. August 1961, Mondprototyp, Startfehler
  • Ranger 2 , gestartet am 18. November 1961, Mondprototyp, Startfehler

Block 1, bestehend aus zwei Raumfahrzeugen, die 1961 in die Erdumlaufbahn gestartet wurden, sollte die Atlas-Agena- Trägerrakete und die Raumfahrzeugausrüstung testen, ohne zu versuchen, den Mond zu erreichen.

Probleme mit der frühen Version der Trägerrakete ließen Ranger 1 und Ranger 2 in kurzlebigen, erdnahen Umlaufbahnen zurück, in denen sich die Raumsonde nicht selbst stabilisieren, Sonnenenergie sammeln oder lange überleben konnte. Im Jahr 1962 verwendete das JPL das Ranger 1- und Ranger 2-Design für die gescheiterten Mariner 1- und erfolgreichen Mariner 2- Tiefenraumsonden zur Venus .

Blockiere 2 Missionen

Ranger Block II Raumschiff Diagramm. (NASA)
  • Ranger 3 , gestartet am 26. Januar 1962, Mondsonde, Raumsonde ausgefallen, Mond verfehlt
  • Ranger 4 , gestartet am 23. April 1962, Mondsonde, Raumfahrzeug ausgefallen, Einschlag
  • Ranger 5 , gestartet am 18. Oktober 1962, Mondsonde, Raumsonde ausgefallen, Mond verfehlt

Block 2 des Ranger-Projekts startete 1962 drei Raumschiffe zum Mond, die eine Fernsehkamera, einen Strahlungsdetektor und ein Seismometer in einer separaten Kapsel trugen, die von einem Raketenmotor verlangsamt und verpackt wurde, um den Aufprall mit geringer Geschwindigkeit auf der Mondoberfläche zu überleben. Die drei Missionen zusammen demonstrierten eine gute Leistung der Atlas/Agena B-Trägerrakete und die Angemessenheit des Raumfahrzeugdesigns, aber leider nicht beide im selben Versuch. Ranger 3 hatte Probleme sowohl mit der Trägerrakete als auch mit der Raumsonde, verfehlte den Mond um etwa 36.800 km und umkreist seitdem die Sonne. Ranger 4 hatte einen perfekten Start, aber das Raumschiff war vollständig deaktiviert. Das Projektteam verfolgte die Seismometer-Kapsel bis zum Aufprall auf der mondfernen Seite , um das Kommunikations- und Navigationssystem zu validieren. Ranger 5 verfehlte den Mond und wurde deaktiviert. Aus diesen Missionen wurden keine bedeutenden wissenschaftlichen Informationen gewonnen. Das Fahrzeug wog 331 kg.

Gegen Ende von Block 2 wurde entdeckt, dass eine Art Diode, die in früheren Missionen verwendet wurde, unter Weltraumbedingungen problematische Goldplattenabblätterungen verursachte. Dies könnte für einige der Fehler verantwortlich gewesen sein.

Blockiere 3 Missionen

Ranger Block III Raumschiff Diagramm. (NASA)

Ranger's Block 3 verkörperte 1964-65 vier Starts. Diese Raumsonden verfügten über ein Fernsehgerät, mit dem die Mondoberfläche während des Anflugs beobachtet werden konnte; Wenn sich die Raumsonde dem Mond näherte, würden sie Details enthüllen, die kleiner sind als die besten Teleskope der Erde, und schließlich tellergroße Krater. Der erste der neuen Serie, Ranger 6 , hatte einen fehlerfreien Flug, außer dass das Fernsehsystem durch einen Flugunfall deaktiviert wurde und keine Bilder aufnehmen konnte.

Die nächsten drei Rangers, mit einem neu gestalteten Fernseher, waren rundum erfolgreich. Ranger 7 fotografierte seinen Weg zum Ziel in einer Mondebene, die bald Mare Cognitum genannt wurde , südlich des Kraters Copernicus . Es schickte mehr als 4.300 Bilder von sechs Kameras an wartende Wissenschaftler und Ingenieure. Die neuen Bilder zeigten, dass durch Einschlag verursachte Krater die vorherrschenden Merkmale der Mondoberfläche waren, selbst in den scheinbar glatten und leeren Ebenen. Große Krater waren durch kleine gekennzeichnet, und die kleinen mit winzigen Einschlags-Pockspuren, die so klein wie erkennbar waren – etwa 50 Zentimeter (20 Zoll). Die hellen Streifen, die von Copernicus und einigen anderen großen Kratern ausgingen, stellten sich als Ketten und Netze aus kleinen Kratern und Trümmern heraus, die bei den primären Einschlägen ausgesprengt wurden.

Im Februar 1965 fegte Ranger 8 einen schrägen Kurs über den Süden von Oceanus Procellarum und Mare Nubium und stürzte in Mare Tranquillitatis etwa 70 Kilometer entfernt von der Stelle ab, wo Apollo 11 4½ Jahre später landen würde. Es sammelte mehr als 7.000 Bilder, die ein größeres Gebiet abdeckten und die Schlussfolgerungen von Ranger 7 bestätigten. Etwa einen Monat später stürzte Ranger 9 in den Krater Alphonsus mit einem Durchmesser von 90 Kilometern (56 Meilen) ein . Seine 5.800 Bilder, konzentrisch verschachtelt und unter Ausnutzung von sehr niedrigem Sonnenlicht, lieferten eine starke Bestätigung der Krater-auf-Krater-, sanft rollenden Konturen der Mondoberfläche.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

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