Рейнджер-5

Рейнджер-5
RA-5, Ranger E, 1962 Eta Beta 1, S00439
«Рейнджер-5»
Заказчик	НАСА
Производитель	Лаборатория реактивного движения
Задачи	Селенография
Спутник	Луны
Стартовая площадка	мыс Канаверал
Ракета-носитель	Атлас-Аджена B
Запуск	18 октября 1962 года в 16:59:00 UTC[1]
Длительность полёта	64 часа
Сход с орбиты	21 октября 1962 года аппарат совершил пролёт мимо Луны на расстоянии 725 км, в настоящее время он находится на гелиоцентрической орбите.
COSPAR ID	1962-055A
SCN	00439
Технические характеристики
Масса	342,5 кг
Мощность	135 Вт
Источники питания	Солнечные батареи
Элементы орбиты
Тип орбиты	Гелиоцентрическая
Наклонение	0,44°
Период обращения	370,22 дней
Апоцентр	1,163
Перицентр	0,9839
Целевая аппаратура
Магнитный сейсмометр	регистрация сейсмических колебаний лунной поверхности, получения информации о природе ядра Луны, определения глубины «лунотрясений» и приблизительной оценки энергии этих явлений, получения данных о механических характеристиках лунного грунта.
Гамма-спектрометр	получение информации о природе и составе лунной поверхности и сравнение спектров гамма-лучей лунных пород и гамма-лучей не лунного происхождения с целью определить концентрацию радиоактивных пород, слагающих поверхность Луны
Телевизионная камера	получение изображений поверхности Луны
Радиолокационный альтиметр	выдача команд на отделение капсулы от аппарата и включение тормозного двигателя, а также по характеру отражения радиолокационных импульсов предполагалось провести изучение характеристик лунной поверхности
nssdc.gsfc.nasa.gov/plan…
Медиафайлы на Викискладе

Рейнджер-5 (англ. Ranger 5) — американская автоматическая межпланетная станция, запущенная 18 октября 1962 года, с мыса Канаверал ракетой-носителем Атлас-Аджена B. Аппарат был идентичен своим предшественникам — Рейнджеру-3 и Рейнджеру-4. Рейнджер-5 нёс на себе капсулу, которая содержала гамма-спектрометр и магнитный сейсмометр. Капсулу массой 42,6 кг планировалось сбросить в районе Океана Бурь и проводить исследования в течение 30 суток.

Запуск аппарата считается неудачным, причина тому — выход из строя панелей солнечных батарей, из-за чего аппарат был вынужден питаться накопившемся зарядом аккумулятора. Через 4 часа после полной разрядки аккумулятора функционирование оборудования прекратилось. До разрядки аккумулятора были получены данные о γ-лучах.

Цели

Второй блок Рейнджера-5.

Научные задачи были аналогичны задачам своих предшественников — Рейнджера-3 и Рейнджера-4[2]:

• Получение телевизионных изображений лунной поверхности при подлете к Луне.
• Регистрация сейсмических колебаний поверхности Луны.
• Регистрация гамма-излучения.
• Определение концентрации радиоактивных элементов в лунных породах по гамма-излучению.
• Изучение характеристик поверхности Луны.
• Изучение характера отражения сигналов радиолокационного альтиметра от поверхности Луны.

Устройство

Рейнджер-5 был идентичен своим предшественникам — Рейнджеру-3 и Рейнджеру-4. На основании аппарата была закреплена капсула с приборным контейнером, научной аппаратурой, служебным и вспомогательным оборудованием, обеспечивающим отделение капсулы от аппарата и прилунение контейнера. В верхней части контейнера располагалась всенаправленная антенна, а на боковой поверхности установлена телевизионная камера[1].

Суммарная масса аппарата составляет 342,5 кг (в том числе каркас — 36 кг, капсула — 42,6 кг)[2]. Высота аппарата — 3,12 метров, размах развёрнутых солнечных батарей составляет 5,18 метров.

Аппарат питается от 2 панелей солнечных батарей общей площадью 1,8 м² с 8680 ячейками фотоэлектрических элементов суммарной мощностью 135 Вт. Масса панелей солнечных батарей составляет 19 кг. Электроэнергия накапливается в Серебряно-цинковом аккумуляторе весом 11 кг и ёмкостью 1000 Вт·час. Спускаемая капсула питается от 6-ти серебряно-кадмиевых аккумуляторов находящихся в приборном отсеке[2].

Запуск ракеты-носителя Атлас-Аджена B c «Рейнджером-5» на борту, 18 октября 1962 года.

Система ориентации включает 6 датчиков направленных на Солнце и 3 датчика направленных в сторону Земли. Маневрирование аппарата осуществляется 10 реактивными соплами, работающих на гидразине. Топливо хранится в резиновом бачке под давлением 210 кг/см², помещенном в герметичный контейнер. Датчики и управляющие реактивные сопла размещены в нижней части основания аппарата[1].

Система связи включает направленную антенну с высоким коэффициентом усиления, с параболическим отражателем диаметром 1,2 м, смонтированным на штанге и прикрепленным к основанию аппарата.

Лунная капсула и приборный контейнер, представляют собой контейнер сферической формы диаметром 30,5 см помещенным в амортизирующую радиопрозрачную оболочку из бальзового дерева диаметром 63,5 см, пространство между контейнером и оболочкой заполнено маслом. Плавающий в масле контейнер примерно через 20 мин после удара о поверхность Луны устанавливается неподвижно внутри оболочки антенной вверх. После прилунения из оболочки выбиваются 2 заглушки после чего масло вытекает на поверхность[2].

Для поддержания внутри контейнера определенной температуры, использовалось кипячение дистиллированной воды весом 1,7 кг. По изменению температуры в контейнере предполагалось определить температуру поверхности Луны. В контейнере был размещён сейсмометр, 6 серебряно-кадмиевых аккумуляторов, передатчик и сама антенна[2].

Аппарат проходил термическую и предстартовую стерилизацию[1].

Полёт

Запуск аппарата состоялся 18 октября 1962 года с мыса Канаверал ракетой-носителем Атлас-Аджена B. Полёт ракеты-носителя проходил по программе, близкой к расчетной. Вскоре после запуска вышли из строя панели солнечных батарей, из-за чего аппарат был вынужден питаться накопившемся зарядом аккумулятора. Через 4 часа после полной разрядки аккумулятора функционирование систем прекратилось[2]. 21 октября 1962 года аппарат совершил неуправляемый пролёт мимо Луны на расстоянии 725 км и в настоящее время он находится на гелиоцентрической орбите вокруг Солнца. До разрядки аккумулятора были получены данные о γ-лучах.

Причины неудачи

Возможные причины, приведшие к отказу солнечных элементов[1]:

• Воздействие искусственного пояса радиации, возникшего в результате высотного-ядерного взрыва, проведенного США 9 июля 1962 года (тротиловый эквивалент заряда — 1,4 Мгт, высота взрыва 1000 км, увеличение показаний счетчика радиации в 100 раз).
• Отказ системы ориентации панелей с солнечными элементами.
• Механические повреждения солнечных элементов на этапе сборки.
• Повреждение солнечных элементов во время стерилизации.

Интересные факты

• Общие затраты на создание и запуск Рейнджера-5 составили 15 млн. долл.

Галерея

• 
  Полёт Рейнджера-5 в представлении художника
• 
  Рейнджер-5

См. также

• Программа «Рейнджер»
• История исследования Солнечной системы
• Список искусственных объектов на Луне

Примечания

1. Баевский А. В. Космические автоматические аппараты США для изучения Луны и окололунного пространства 1958-1968 гг. — М.: Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ, 1971. — 600 экз. Архивировано 1 августа 2019 года.
2. «National Space Science Data Center — Ranger 5»  (неопр.). Дата обращения: 23 марта 2013. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 года.