Guardabosques 5
 Guardabosques 5 | ||||||||||
| Tipo de misión | Impactador lunar | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Operador | NASA | |||||||||
| Designación de Harvard | 1962 Beta Eta 1 | |||||||||
| ID COSPAR | 1962-055A | |||||||||
| SATCAT no. | 439 | |||||||||
| Duración de la misión | 64 horas [ cita requerida ] | |||||||||
| Propiedades de la nave espacial | ||||||||||
| Fabricante | Laboratorio de propulsión a chorro | |||||||||
| Masa de lanzamiento | 342,5 kilogramos (755 lb) | |||||||||
| Dimensiones | 1,52 m × 2,51 m (5,0 pies × 8,2 pies) | |||||||||
| Poder | 135 W | |||||||||
| Inicio de la misión | ||||||||||
| Fecha de lanzamiento | 18 de octubre de 1962, 16:59:00 UTC | |||||||||
| Cohete | Atlas LV-3 Agena-B 215D / AA7 | |||||||||
| Sitio de lanzamiento | Cabo Cañaveral LC-12 | |||||||||
| Parámetros orbitales | ||||||||||
| Sistema de referencia | Heliocéntrico | |||||||||
| Excentricidad | 0,056 | |||||||||
| Altitud del perihelio | 0,9839 AU | |||||||||
| Altitud del afelio | 1,163 AU | |||||||||
| Inclinación | 0,44 ° | |||||||||
| Período | 370,22 días | |||||||||
| Sobrevuelo lunar (impacto fallido) | ||||||||||
| Acercamiento más cercano | 21 de octubre de 1962 | |||||||||
| Distancia | 724 kilómetros (450 mi) | |||||||||
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Ranger 5 fue una nave espacial del programa Ranger diseñada para transmitir imágenes de la superficie lunar a las estaciones terrestres durante un período de 10 minutos de vuelo antes de impactar en la Luna , para aterrizar bruscamente una cápsula sismómetro en la Luna, para recolectar rayos gamma- datos de rayos en vuelo, para estudiar la reflectividad del radar de la superficie lunar y para continuar las pruebas del programa Ranger para el desarrollo de naves espaciales lunares e interplanetarias. Debido a un mal funcionamiento desconocido, la nave espacial se quedó sin energía y dejó de funcionar. Pasó a 725 km de la Luna. [2]
Diseño de naves espaciales
Ranger 5 era una nave espacial Block II Ranger similar a Ranger 3 y Ranger 4. El vehículo básico tenía 3,1 m de altura y consistía en una cápsula lunar cubierta con un limitador de impacto de madera de balsa, de 65 cm de diámetro, un motor monopropulsor de medio curso, un retrocohete con un empuje de 5080 lbf (23 kN) y un Base hexagonal chapada en oro y cromo de 1,5 m de diámetro. Se adjuntó a la base una gran antena parabólica de alta ganancia. Dos paneles solares en forma de ala (5,2 m de ancho) se conectaron a la base y se desplegaron al principio del vuelo. La energía fue generada por 8680 celdas solares contenidas en los paneles solares que cargaron una batería de respaldo y lanzamiento AgZn de 11,5 kg 1 kWh de capacidad. El control de la nave espacial fue proporcionado por una computadora digital de estado sólido y un secuenciador y un sistema de comando controlado por la Tierra. El control de la actitud fue proporcionado por seis sensores solares y uno terrestre, giroscopios y nitrógeno frío de cabeceo y balanceo.chorros de gas. El sistema de telemetría a bordo de la nave espacial constaba de dos transmisores de 960 MHz, uno con una potencia de salida de 3 W y el otro con una potencia de salida de 50 mW, la antena de alta ganancia y una antena omnidireccional. Pintura blanca, chapado en oro y cromo, y una lámina de plástico plateada que recubre el retrocohete proporcionaban control térmico. [2]
El aparato experimental incluía: (1) una cámara de televisión vidicón, que empleaba un mecanismo de exploración que producía un fotograma completo en 10 s; (2) un espectrómetro de rayos gamma en una esfera de 300 mm montado en un brazo de 1,8 m; (3) un altímetro de radar; y (4) un sismómetro para aterrizar en la superficie lunar. El sismómetro estaba encerrado en la cápsula lunar junto con un amplificador, un transmisor de 50 mW, control de voltaje, una antena de torniquete.y seis baterías de plata-cadmio capaces de operar el transmisor de la cápsula lunar durante 30 días, todas diseñadas para aterrizar en la Luna a una velocidad de 130 a 160 km / h (80 a 100 mph). El paquete de instrumentos flotaba en una capa de freón dentro de la esfera de madera de balsa. El altímetro de radar se usaría para estudios de reflectividad, pero también fue diseñado para iniciar la separación de la cápsula y encender el retrocohete. [2]
Misión
El Ranger 5 estaba programado para su lanzamiento en junio de 1962, pero la NASA en cambio decidió volar las sondas Mariner Venus (básicamente Rangers del Bloque I modificados) primero, lo que dio más tiempo para resolver los problemas con la nave espacial. Después de que Mariner 1 terminó su misión en el Océano Atlántico en lugar del espacio interplanetario, la agencia comenzó a ser objeto de un mayor escrutinio por parte del Congreso debido a su aparente incapacidad para tener algún tipo de éxito con las sondas planetarias. El congresista republicano James Fulton se enfrentó al director de la Oficina de Programas de la NASA , JJ Wyatt, señalando que Mariner 1 les había costado a los contribuyentes estadounidenses $ 14 millones y que no había excusa en este momento para fallas en cada lanzamiento. Cuando terminó julio de 1962, se habían realizado 12 intentos de sondas planetarias que se remontaban a 1958 y solo dos ( Pioneer 4 y Pioneer 5 ) lograron todos los objetivos de su misión. Podría haber sido un pequeño consuelo que soviéticas esfuerzos sonda planetaria durante este tiempo fueron poco más de éxito, pero todos sus fallos fueron mantenidos en secreto, por lo que los soviéticos no tienen que responder a su público acerca de la pérdida de dinero de los impuestos en las misiones espaciales que han fallado.
El exitoso lanzamiento del Mariner 2 el 27 de agosto mitigó momentáneamente las críticas a la NASA y al Jet Propulsion Laboratory y también pareció verificar la solidez del diseño del Ranger . Mientras tanto, los ingenieros del JPL todavía estaban tratando de averiguar qué había causado la falla de la computadora en el Ranger 4 , que había ocurrido durante un período en el que la sonda estaba fuera del alcance del seguimiento terrestre. El mal funcionamiento fue especialmente desconcertante porque la sonda había sido sometida a pruebas en tierra muy exhaustivas sin que ocurrieran anomalías. El examen de los registros de telemetría parecía sugerir que la falla había ocurrido durante la separación del Ranger 4del Agena, en el punto donde la interfaz eléctrica entre los dos se desconectó y el Ranger 4 habría cambiado a alimentación interna. El comportamiento de la sonda indicó un mal funcionamiento del transformador o inversor, probablemente un cortocircuito causado por recubrimientos metálicos sueltos en contacto con las clavijas del umbilical de alimentación que conecta la sonda al Agena. Las modificaciones al Ranger 5 incluyeron un temporizador de respaldo para garantizar el funcionamiento continuo del sistema de telemetría si fallaba la computadora principal, una botella de nitrógeno adicional al sistema de control de actitud para reducir la presión del gas y un encendedor pirotécnico adicional para el motor de corrección de medio curso. Lo más importante es que se agregaron diodos y fusibles adicionales a las líneas eléctricas para evitar que ocurriera otro cortocircuito.
El Ranger 5 fue esterilizado con calor como lo habían hecho los Rangers 3-4, para evitar la contaminación involuntaria de la Luna con microbios terrestres. Rolf Halstrup, que estaba a cargo del programa de esterilización, se había opuesto verbalmente a este procedimiento, ya que estaba convencido de que someter las sondas a una dosis de calor dañaba la electrónica sensible de ellas. Convenció al JPL en la administración de Pasadena de que la esterilización del Ranger 4 había dañado "muy probablemente" el cronómetro y el secuenciador de la computadora principal y que el procedimiento debía detenerse para garantizar la confiabilidad de la nave espacial. La gerencia acordó dejar de esterilizar las sondas Ranger, pero solo en Ranger 8 en adelante, ya que Rangers 6 - 7 ya habían sido esterilizados.
El 20 de agosto, el Ranger 5 inició el largo viaje a campo traviesa desde el estado de California hasta Florida y llegó allí el día del lanzamiento del Mariner 2 . Atlas 215D y Agena 6005 llegaron más tarde esa semana y se iniciaron las comprobaciones previas al lanzamiento. Los preparativos iniciales se centraron en el propio vehículo de lanzamiento, que estaba causando casi tantos problemas como las propias sondas Ranger. La combinación Atlas-Agena funcionó mal cuatro de las seis veces que la NASA la había lanzado y cada propulsor que se entregó a Cabo Cañaveral requirió modificaciones o trabajos de reparación antes de que pudiera volar. Además, en el año entre Ranger 1 y Mariner 2, no ha habido mejora alguna en el control de calidad del Atlas-Agenas. Dado que los lanzamientos de Ranger se habían retrasado antes por problemas de refuerzo, los técnicos se apresuraron para asegurarse de que nada de eso retrasara la misión de Ranger 5.
El seguimiento de Mariner 2 fue un trabajo continuo durante este tiempo y, dado que las redes de seguimiento del espacio profundo de la NASA no podían manejar ambas sondas a la vez, se decidió centrar la atención en el Ranger 5 para su corta misión.
Después de que se abortaron dos intentos de lanzamiento, uno debido a un cortocircuito eléctrico en la sonda y el otro debido a problemas climáticos, se dio el permiso para volar para el 18 de octubre. El despegue tuvo lugar a las 12:59 p.m.EST y el Atlas pronto se desvaneció en un cielo gris nublado. Un mal funcionamiento de la baliza de velocidad del sistema de guía en T + 93 segundos resultó en datos de velocidad de seguimiento ruidosos, pero, a diferencia del Ranger 3, el sistema de guía recibió y emitió comandos discretos correctamente. El Agena alcanzó la órbita con éxito y comenzó la quema para colocar al Ranger 5 en una trayectoria translunar.
Pronto, sin embargo, se detectaron altas temperaturas en el sistema informático y, poco después, cesó la generación de energía a partir de los paneles solares. El detector de rayos gamma estaba encendido, pero la computadora no emitió el comando para alinear la nave espacial con la Tierra. Luego, los receptores de telemetría en las estaciones de rastreo en Australia y Sudáfrica funcionaron mal y devolvieron datos confusos. Era obvio que un cortocircuito había desactivado los paneles solares , lo que significaba que el Ranger 5 ahora tenía solo unas pocas horas antes de que se quedara sin batería. Los técnicos del JPL pensaron que aún podían salvar parcialmente la misión encendiendo el motor de corrección de medio curso para asegurar el impacto con la Luna, pero tenían que hacerlo rápidamente antes de que se agotara la energía. Los controladores de tierra enviaron comandos para desplegar elantena de alta ganancia y alinee la sonda para el quemado a mitad del curso, pero durante este tiempo aparentemente ocurrieron más cortocircuitos eléctricos porque hubo una caída momentánea del transmisor de telemetría. Se encendió el motor a mitad de camino, pero el Ranger 5 agotó sus baterías a la mitad de la combustión. El transpondedor de radio y las señales de telemetría cesaron, seguidas de un movimiento incontrolado de la sonda. El Ranger 5 pasó a 450 millas de la superficie lunar en ruta hacia una órbita permanente alrededor del Sol . Todavía se recibían señales de la pequeña cápsula del sismómetro hasta que se desvanecían a medida que la distancia de la sonda a la Tierra se hacía demasiado grande. Los controladores de la misión lo rastrearon a una distancia de 1.3 millones de km (808,000 millas). [2]
Este fue el tercer intento de impactar la superficie lunar con una nave espacial Block II Ranger. En esta misión, solo 15 minutos después del funcionamiento normal, un mal funcionamiento provocó la transferencia de energía de la energía solar a la batería . El funcionamiento normal nunca se reanudó; la energía de la batería se agotó después de 8 horas y todos los sistemas de la nave espacial murieron. La primera corrección de medio curso nunca se implementó, y el Ranger 5 pasó la Luna a un rango de 724 kilómetros el 21 de octubre y entró en órbita heliocéntrica . Se rastreó a una distancia de 1.271.381 kilómetros. Antes de la pérdida de señal, la nave envió alrededor de 4 horas de datos del experimento de rayos gamma. [2]
Tras el fracaso de este lanzamiento, el conjunto electrónico de las próximas versiones fue completamente reconstruido por RCA Astro Electronics Division en East Windsor, Nueva Jersey . Los satélites reconstruidos por RCA Astro funcionaron a la altura de las expectativas. Todas las fotos fueron devueltas y ayudaron a la NASA a determinar buenos sitios de aterrizaje para los módulos de aterrizaje lunares. [2]
Notas al pie
- ^ NASA, Centro de vuelo espacial Goddard. "Experimentos en Ranger 3" . Catálogo maestro NSSDC . Consultado el 20 de mayo de 2018 .[ enlace muerto ]
- ^ a b c d e f Centro nacional de datos de ciencia espacial, Ranger 5, NSSDC ID: 1962-055A
Ver también
- Programa de guardabosques
- Cronología de la exploración del Sistema Solar
- Lista de objetos artificiales en la Luna
Referencias
- "Centro de datos de ciencia espacial nacional - Ranger 5" . Administración Nacional del Aire y el Espacio . Consultado el 19 de junio de 2012 .
enlaces externos
- Impacto lunar: una historia del Proyecto Ranger (PDF) 1977
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| Relacionado |
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Categoría
Los comunes
- Programa de guardabosques
- Nave espacial lanzada en 1962
- Satélites abandonados en órbita heliocéntrica
- Sobrevuelos lunares
