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 レンジャー4 | |||||||||||
| ミッションタイプ | 月面衝突装置 | ||||||||||
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| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） | ||||||||||
| ハーバード指定 | 1962 ミュー1 | ||||||||||
| コスパーID | 1962-012A | ||||||||||
| SATCAT番号 | 280 | ||||||||||
| ミッション期間 | 10時間（運用時間） 64時間（衝突まで） | ||||||||||
| 宇宙船の特性 | |||||||||||
| メーカー | ジェット推進研究所 | ||||||||||
| 打ち上げ質量 | 331.1 kg (730 ポンド) | ||||||||||
| 寸法 | 1.52 m × 2.51 m (5.0 フィート × 8.2 フィート) | ||||||||||
| 力 | 135ワット | ||||||||||
| ミッション開始 | |||||||||||
| 発売日 | 1962年4月23日 20:50:00 UTC | ||||||||||
| ロケット | アトラス LV-3 アジェナB | ||||||||||
| 発射場 | ケープカナベラル LC-12 | ||||||||||
| 月面衝突装置 | |||||||||||
| 影響日 | 1962年4月26日 12:49:53 UTC衝突前に故障 | ||||||||||
| 衝突地点 | 南緯15°30′ 西経130°42′ / 南緯15.5° 西経130.7° / -15.5; -130.7 | ||||||||||
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レンジャー4号は、1962年に打ち上げられたレンジャー計画の宇宙船である。月面に衝突する前の10分間の飛行中に月面の写真を地球局に送信し、地震計カプセルを月面に仮着陸させ、飛行中にガンマ線データを収集し、月面のレーダー反射率を調査し、月面および惑星間宇宙船の開発に向けたレンジャー計画のテストを継続するように設計された。
搭載コンピューターの故障により太陽電池パネルとナビゲーションシステムの展開に失敗し、その結果、宇宙船は科学的データを返さずに月の裏側に墜落した。これは米国が他の天体に到達した最初の宇宙船であり[2] [3] [4]、月の裏側の表面に到達した最初の国であった。
宇宙船の設計
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レンジャー4はブロックIIのレンジャー宇宙船で、レンジャー3と実質的に同一であった。基本機体は重量331kg、高さ3.1mで、直径0.65mのバルサ材の衝撃防止装置で覆われた月面カプセル、一元推進剤の中間コースモーター、22.6kNの推力を持つ逆噴射ロケット、直径1.5mの金とクロムメッキの六角形のベースから構成されていた。ベースには大型の高利得パラボラアンテナが取り付けられていた。翼のような2枚のソーラーパネル（幅5.2m）がベースに取り付けられ、飛行の早い段階で展開された。
電力は、太陽電池パネルに含まれる8,680個の太陽電池によって生成され、11.5 kg (25 lb)、1 kWh容量のAgZn打ち上げおよびバックアップバッテリーを充電しました。宇宙船の制御は、ソリッドステートコンピューターとシーケンサー、および地球制御のコマンドシステムによって提供されました。姿勢制御は、太陽および地球センサー、ジャイロスコープ、およびピッチおよびロールジェットによって行われました。宇宙船に搭載されたテレメトリシステムは、2つの960 MHz送信機（1つは3 W出力、もう1つは50 mW出力）と高利得アンテナ、および全方向性アンテナで構成されています。白塗装、金とクロムメッキ、および逆噴射ロケットを包む銀色のプラスチックシートが熱制御を提供します。[2]
レンジャー3号のコンピューターの故障は熱殺菌が原因と疑われたため、この処置はレンジャー4号では省略された。地震計カプセルにも熱保護を強化するために鋸歯状の模様が描かれた。[2]
実験装置には、(1) 10秒間に1フレームの完全な画像を生成するスキャン機構を採用したビジコンテレビカメラ、(2) 1.8メートル（5フィート11インチ）のブームに取り付けられたガンマ線分光計、(3) レーダー高度計、(4) 月面に着陸予定の地震計が含まれていた。地震計は、増幅器、50ミリワットの送信機、電圧制御装置、回転式アンテナ、および月面カプセル送信機を30日間作動させることができる6つの銀カドミウム電池とともに月面カプセルに収められており、すべて時速130～160キロメートル（時速80～100マイル）で月面に着陸するように設計されていた。レーダー高度計は反射率の研究に使用されるが、カプセルの分離を開始し、逆噴射ロケットに点火するようにも設計された。[2]
ミッション
アトラス133Dとアジェナ6004は3月にケープカナベラルに到着し、飛行前点検を開始した。以前のレンジャー打ち上げとは異なり、打ち上げ機の飛行準備で大きな問題は発生せず、探査機もすべてのシステムテストに難なく合格した。4月20日、レンジャー4はブースターの上に積み重ねられ、4月23日午後3時50分（東部標準時）に打ち上げが行われた。[5] [6]今回は打ち上げは完璧に進み、アトラスにもアジェナにも異常はなく、レンジャー4を月周回軌道に乗せるために2回目の噴射を行った。
アジェナから分離した後、追跡局がレンジャー4の無線送信機を拾ったとき、何か重大な異常が起きているのは明らかだったが、テレメトリデータは返ってこず、コンピュータにコマンドを送っても応答がなかった。テレメトリがなければ、探査機の太陽電池パネルが展開したことは確認できなかったが、変動する無線トランスポンダはレンジャー4が回転しており、太陽電池パネルと高利得アンテナも展開されていないことを示していた。
アトラスとアジェナはどちらも完璧に機能し、実際、レンジャー 4 号が月面に衝突するのに中間軌道修正の噴射さえ必要なかったほどでした。しかし、宇宙船が動作不能であれば、これはすべて無駄でした。地上管制官は探査機にコマンドを送り、太陽電池パネルと高利得アンテナを展開し、姿勢制御システムを手動で使用して回転運動を停止させましたが、探査機は応答しませんでした。JPL の宇宙船データ分析チームは、レンジャー 4 号のコンピューターのメイン タイマーが停止し、テレメトリ システム、太陽電池パネルの展開などの事前プログラムされたイベントが無効になり、探査機が手動コマンドに完全に応答しなくなったと結論付けました。月面衝突は計画どおりに行われましたが、ミッションは事実上失敗でした。さらに苦い思いをさせたのは、ほぼ完璧な打ち上げロケットのパフォーマンスでした。レンジャー 1 号から 3 号に影響を与えたブースターの問題は解決されましたが、探査機自体は完全に失敗し、以前のミッションとは異なり、レンジャー 4 号は有用なデータを返さなかったのです。タイマーの故障は、レンジャー4号がカリブ海と南アフリカの追跡基地の間を通過していた際、月周回軌道への投入前の惰性飛行段階で発生したため、原因の特定も困難になる可能性がある。
太陽光発電がなかったため、レンジャー4号のバッテリーは4月26日の朝に切れ、無線トランスポンダは動作を停止した。地震計カプセル内の小さな送信機は、50ミリワットの信号を送信し続けた。NASAによると、レンジャー4号は64時間の飛行の後、1962年4月26日12時49分53秒UTに時速9,600キロメートル（5,970マイル）で月の裏側（東経229.3度、南緯15.5度）に衝突した。[2] [3] [4]しかし、座標は「推定」であり、ルナー・リコネッサンス・オービターの高解像度画像では衝突したクレーターを特定できなかった。[7]
NASAの職員は、このミッションを肯定的に捉えようとし、[4]アメリカの宇宙船が月面に到達したのはこれが初めてであり、この探査機は1959年のソ連の ルナ2号宇宙探査機よりもはるかに高性能であると述べた。ルナ2号は、衝突時に表面にペナントを落とすように設計された加圧球体以上のものではなかった。アトラス・アジェナ・ブースターの優れた性能も士気を高めた。
この宇宙船はレンジャー3号と設計が似ており、アメリカの宇宙船としては初めて別の天体に到達した。また、月の裏側に衝突した最初の宇宙船でもあった。宇宙船は主目的は達成できなかったが、アトラス、アジェナ、レンジャーの組み合わせは初めて問題なく機能した。[8]
参照
参考文献
- ^ NASA、ゴダード宇宙飛行センター。「レンジャー4の実験」。NSSDCマスターカタログ。 2022年12月3日閲覧。
- ^ abcde 「National Space Science Data Center - Ranger 4」アメリカ航空宇宙局。 2012年6月19日閲覧。
- ^ ab 「レンジャー4号が月面に墜落」ルイストン・モーニング・トリビューン（アイダホ州）。AP通信。1962年4月27日。1ページ。
- ^ abc 「レンジャー4号が新たな宇宙の勝利で月に到達」ベンド・ブレティン（オレゴン州）。UPI。1962年4月26日。1ページ。
- ^ 「『頭脳のない』レンジャーが宇宙に墜落」。ローレンス・デイリー・ジャーナル・ワールド。（カンザス州）。AP通信。1962年4月24日。1ページ。
- ^ 「レンジャー4が撃たれ、60時間の旅が始まる」。ベンド・ブレティン（オレゴン州）。UPI。1962年4月23日。1ページ。
- ^ レナード、デイビッド (2018-12-30). 「ファーサイドサイエンス：レンジャー4の月面の旅の賢者」。2023年1月2日閲覧。
- ^ 「ディスカッション」。宇宙政策。14 (1):5–8。1998年。Bibcode :1998SpPol..14....5.. doi : 10.1016/S0265-9646(97)00038-6。
外部リンク
- 月面衝突: プロジェクト レンジャーの歴史 (PDF) 1977
- Reuters.com、計画されている月面ミッション
- Reuters.com、年表 – 月へのレースにおける 5 つの重要な日付