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| ミッションタイプ | 月面衝突装置 | ||||||||||
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| オペレーター | NASA /ジェット推進研究所 | ||||||||||
| ハーバード指定 | 1962 ベータ エタ 1 | ||||||||||
| コスパーID | 1962-055A | ||||||||||
| SATCAT番号 | 439 | ||||||||||
| ミッション期間 | 8時間44分[1] | ||||||||||
| 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 | 342.46キログラム[2] | ||||||||||
| 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 10 月 18 日、16:59:00 UTC | ||||||||||
| ロケット | アトラス LV-3 アジェナ-B 215D/AA7 | ||||||||||
| 発射場 | ケープカナベラル LC-12 | ||||||||||
| ミッション終了 | |||||||||||
| 最後の連絡 | 1962 年 10 月 19 日、01:43:00 UTC [1] | ||||||||||
| 軌道パラメータ | |||||||||||
| 参照システム | 太陽中心説 | ||||||||||
| 偏心 | 0.056 | ||||||||||
| 近日点高度 | 0.9839 AU | ||||||||||
| 遠日点高度 | 1.163 AU | ||||||||||
| 傾斜 | 0.44° | ||||||||||
| 期間 | 370.22日 | ||||||||||
| 月面フライバイ（衝突失敗） | |||||||||||
| 最接近 | 1962年10月21日 | ||||||||||
| 距離 | 724キロメートル（450マイル） | ||||||||||
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レンジャー5号はレンジャー計画の宇宙船であり、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ために設計された。原因不明の故障により、宇宙船は電力を使い果たし、動作を停止した。月から725 km以内を通過した。[1]
宇宙船の設計
レンジャー5は、レンジャー3およびレンジャー4に類似したブロックIIレンジャー宇宙船でした。基本機体の高さは3.1メートルで、直径65センチメートルのバルサ材の衝撃制限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、推力5,080 lbf（22.6 kN）の逆噴射ロケット、直径1.5メートルの金とクロムメッキの六角形のベースで構成されていました。大きな高利得パラボラアンテナがベースに取り付けられていました。翼のような2つのソーラーパネル（幅5.2メートル）がベースに取り付けられ、飛行初期に展開されました。電力はソーラーパネルに含まれる8680個の太陽電池によって生成され、11.5 kg、1 kWhの容量のAgZn発射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、ソリッドステートデジタル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行われました。姿勢制御は、6つの太陽センサーと1つの地球センサー、ジャイロスコープ、ピッチとロールの冷窒素ガス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、出力3Wと50mWの2つの960MHz送信機、高利得アンテナ、全方向性アンテナで構成されていました。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した。[1]
実験装置には、(1) 10 秒で 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 m のブームに取り付けられた 300 mm の球体内のガンマ線分光計、(3) レーダー高度計、(4) 月面に着陸させる地震計が含まれていた。地震計は、増幅器、50 mW 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 個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 km (81 ～ 99 mph) で月面に着陸するように設計されていた。計器パッケージは、バルサ材の球体内のフレオン層に浮かんでいた。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ていた。[1]
ミッション
レンジャー5号は1962年6月に打ち上げられる予定だったが、NASAは代わりにブロックIレンジャーから派生したマリナー金星探査機を先に飛ばすことを決定し、宇宙船の問題解決にもっと時間をかけられるようにした。マリナー1号が惑星間空間ではなく大西洋で任務を終えた後、NASAは惑星探査機で何らかの成功を収めることができなかったことが明らかになったため、議会から厳しい監視を受けるようになった。共和党下院議員ジェームズ・フルトンはNASAプログラム局長JJ・ワイアットに抗議し、マリナー1号は米国納税者に1400万ドルの費用がかかっており、この時点で毎回の打ち上げが失敗する言い訳はできないと指摘した。1962年7月が終わるまでに、1958年以降12回の惑星探査の試みがあったが、ミッションの目的をすべて達成したのは2回（パイオニア4号とパイオニア5号）だけだった。この時期のソ連の惑星探査の取り組みが少しは成功していたことは小さな慰めだったかもしれないが、その失敗はすべて秘密にされていたため、ソ連は失敗した宇宙ミッションに税金が浪費されたことについて国民に説明責任を負わなくて済んだ。
8月27日のマリナー2号の打ち上げ成功は、NASAとジェット推進研究所への批判を一時的に和らげ、レンジャーの設計の健全性を立証したように思われた。一方、ジェット推進研究所の技術者らは、探査機が地上追跡範囲外にあった期間に発生したレンジャー4号のコンピュータ故障の原因を解明しようとしていた。探査機は地上で徹底的にテストされ、異常は発生していなかったため、この故障は特に不可解であった。テレメトリ記録の調査は、故障はレンジャー4号がアジェナ号から分離している最中に、両者間の電気インターフェースが切断され、レンジャー4号が内部電源に切り替わった時点で発生したことを示唆しているように思われた。探査機の挙動は変圧器またはインバータの故障を示しており、おそらくは、探査機をアジェナ号に接続する電源コードのピンに接触した緩んだ金属コーティングによる短絡が原因であると考えられる。レンジャー 5 の改造には、メイン コンピュータが故障した場合でもテレメトリ システムが継続して動作するようにバックアップ タイマー、姿勢制御システムへのガス圧を下げるための窒素ボトルの追加、および中間軌道修正エンジン用の追加の火工品点火装置が含まれていました。最も重要なのは、別のショートが発生するのを防ぐために、 電気ラインにダイオードとヒューズが追加されたことです。
レンジャー 5 号は、レンジャー 3 号から 4 号と同様に熱殺菌され、地球の微生物による月面の意図しない汚染を防いだ。殺菌プログラムを担当していたロルフ ハルストルプは、探査機を熱にさらすと探査機内の繊細な電子機器が損傷すると確信していたため、この手順に声高に反対していた。彼は、レンジャー 4 号の殺菌によってメイン コンピュータ シーケンサーとタイマーが「おそらく」損傷し、宇宙船の信頼性を確保するには殺菌手順を中止する必要があると、パサデナのジェット推進研究所の経営陣を説得した。経営陣はレンジャー探査機の殺菌を中止することに同意したが、レンジャー 6 号から7 号はすでに殺菌されていた ため、レンジャー 8 号以降のみであった。
8月20日、レンジャー5号はカリフォルニア州からフロリダ州への長い大陸横断の旅を開始し、マリナー2号の打ち上げ当日に到着した。アトラス215Dとアジェナ6005はその週の後半に到着し、打ち上げ前の点検が開始された。最初の準備は、レンジャー探査機自体とほぼ同じくらい多くの問題を引き起こしていた打ち上げロケット自体に集中していた。アトラスとアジェナの組み合わせは、NASAが打ち上げた6回のうち4回で故障し、ケープカナベラルに届けられたすべてのブースターは飛行前に修正または修理作業を必要とした。さらに、レンジャー1号とマリナー2号の間の1年間、アトラスとアジェナの品質管理にはまったく改善が見られなかった。レンジャーの打ち上げは以前にもブースターの問題で遅れたことがあったため、技術者はレンジャー5号のミッションがそのようなことで遅れることがないよう急いでいた。
マリナー2号の追跡はこの間も継続して行われており、NASAの深宇宙追跡ネットワークは両方の探査機を同時に処理することができなかったため、レンジャー5号の短期ミッションに注意を向けることに決定した。
2 回の打ち上げが中止された後 (1 回は探査機の電気ショートのため、もう 1 回は天候の懸念のため)、10 月 18 日に飛行開始が決定しました。打ち上げは東部標準時午後 12 時 59 分に行われ、アトラスはすぐに曇り空の中へと消えていきました。T+93 秒に誘導システムの速度ビーコンが故障したため、軌道速度データにノイズが発生しましたが、レンジャー 3 とは異なり、個別のコマンドが誘導システムによって適切に受信および発行されました。アジェナは軌道に正常に到達し、レンジャー 5 を月周回軌道に乗せるための噴射を開始しました。
しかし、すぐにコンピュータ システムで高温が検出され、その後すぐに太陽電池パネルからの発電が停止しました。ガンマ線検出器はオンになりましたが、コンピュータは宇宙船を地球に合わせるコマンドを発行しませんでした。次に、オーストラリアと南アフリカの追跡ステーションのテレメトリ受信機が故障し、文字化けしたデータを返しました。電気的なショートによって太陽電池パネルが機能しなくなったことは明らかで、つまり、レンジャー 5 号のバッテリーが切れるまであと数時間しか残っていませんでした。JPL の技術者は、月への衝突を確実にするために中間コース修正エンジンを点火することで、まだ部分的にミッションを救済できると考えましたが、電源が切れる前に急いで行う必要がありました。地上の管制官は、高利得アンテナを広げて探査機を中間コース噴射に向けるコマンドを送信しましたが、この間にテレメトリ送信機から瞬間的なドロップアウトがあったため、さらに多くの電気的なショートが発生したようです。中間コース エンジンは点火されましたが、レンジャー 5 号は噴射の途中でバッテリーを使い果たしました。無線トランスポンダーとテレメトリ信号が途絶え、その後探査機は制御不能に陥った。レンジャー5号は太陽の周りを永久的に周回する軌道に投入される途中で月面から450マイル離れた地点を通過した。探査機と地球の距離が離れすぎたため信号が途絶えるまで、小型地震計カプセルからの信号は受信されていた。ミッションコントローラーは探査機を130万キロメートル（81万マイル）の距離まで追跡した。[1]
これはブロック II レンジャー宇宙船による月面衝突の 3 回目の試みであった。このミッションでは、通常運用開始からわずか 15 分後に故障が発生し、電力が太陽光からバッテリーに切り替わった。通常運用は再開されず、バッテリー電力は 8 時間後に枯渇し、宇宙船のすべてのシステムが停止した。最初の中間軌道修正は実行されず、レンジャー 5 号は 10 月 21 日に 724 キロメートルの距離で月を通過し、太陽中心軌道に入った。1,271,381 キロメートルの距離まで追跡された。信号が失われる前に、宇宙船はガンマ線実験から約 4 時間分のデータを送信した。[1]
参照
参考文献
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