Ranger 5
Ranger 5 was 'n onbemande ruimtetuig wat deel was van die Ranger-program en is ontwerp om foto's van die maan se oppervlakte na aardstasies te stuur gedurende die laaste tien minute van die vlug, om 'n seismograaf met 'n harde landing op die maan se oppervlakte te plaas, om invlug gammastraling data te versamel, 'n radarweerkaatsing ondersoek op die maan se oppervlakte te doen en aanhou om Ranger toerusting te toets as deel van die ontwikkeling van maan- en interplanetêre ruimtevaarte. As gevolg van 'n onbekende probleem het die ruimtetuig se elektrisiteit opgeraak en opgehou om te funksioneer. Dit het binne 725 km vanaf die maan verby beweeg.[1]
Ruimtetuig ontwerp
Ranger 5 was 'n Blok II-ontwerp soortgelyk aan Ranger 3 en Ranger 4. Die basiese struktuur van die ruimtetuig is 3,1 m hoog en bestaan uit 'n maankapsule wat met 'n balsahout-skokabsorbeerder van 650 mm in diameter bedek is. Daar is ook 'n mono-aandrywingsmiddel middewentelbaan enjin, 'n truvuurpyl met stukrag van 22,6 kN en 'n goud en chroombedekte seskantige basis met 'n 1,5 m diameter wat deel van die struktuur is. 'n Groot hoëwinsantenne was aan die basis gemonteer. Twee sonpanele van 5,2 m in deursnee was ook aan die basis geheg en is vroeg tydens die vlug ontplooi. Elektrisiteit is opgewek deur 8 680 sonselle wat op die sonpanele is en wat 'n 11,5 kg 1 kW·h kapasiteit silwer-sinkbattery laai vir gebruik tydens die lansering en ook vir rugsteuning. Beheer van die ruimtetuig is verskaf deur 'n soliedestaatrekenaar en ordener en ook beheerstelsels wat van die aarde af beheer word.
Posisiebeheer is verskaf deur son- en aardesensors, giroskope en kouse stikstof hoogte- en rolroer gasstuwers. Die telemetrie-stelsel aanboord het bestaan uit twee 960 MHz senders, een met 'n 3 W kraguitset en die ander met 'n 50 mW kraguitset, 'n hoëwinsantenne en 'n alomgerigte antenne. Temperatuurbeheer was passief van aard en het bestaan uit witverf, goud- en chroomplatering en 'n silweragtige plastiese laag oor die truvuurpyl.[1]
Daar was eksperimentele apparaat aan boord. Dit sluit in: 1) 'n vidikon televisie kamera wat een raam in tien sekondes kon aftas; 2) 'n gammastraal spektrometer, gemonteer op 'n 1.8 m arm; 3) 'n radar hoogtemeter en 4) 'n seismograaf wat geplaas moes word op die maan se oppervlakte met 'n harde landing. Die seismograaf was in die kapsule geplaas saam met 'n versterker, 'n 50 mW sender, spannings beheerder, 'n kruis-dipool antenne en ses AgCd batterye wat die ruimtetuig se kapsule sender vir 30 dae van krag kon voorsien. Al die toerusting is ontwerp om op die maan te land tussen 130 tot 160 km/h te kan land. Die instrument vrag het in 'n laag freon gedryf binne in die balsahout sfeer. Die radar hoogtemeter kon ook gebruik word vir weerkaatsings studies. Dit was ook ontwerp om die kapsule skeiding te inisieer en die truvuurpyl te ontbrand.[1]
Sending
Ranger 5 was aanvanklik geskeduleer om in Junie 1962 gelanseer te word maar NASA het verkies om eerder die Mariner Venus vuurpyle (ontwikkel uit die Blok I Ranger) eerste te lanseer om tyd te wen om probleme met die Ranger 5 op te los. Nadat Mariner 1 in die Atlantiese Oseaan gestort het, het NASA meer en meer die aandag van die Amerikaanse Kongres getrek weens hulle onvermoë om blykbaar enige sukses met planetêre ruimtetuie te behaal. Die Republikeinse kongres lid, James Fulton, het die NASA Direkteur van die Office of Programs, J.J. Wyatt, aangespreek hieroor. Hy het verwys na Mariner 1 wat die Amerikaanse belasting betalers $14 miljoen gekos het en dat daar geen verskonings vir mislukte lanserings elke keer is nie. Vanaf 1958 tot Julie 1962 was daar twaalf planetêre lanserings en slegs twee, Pioneer 4 en Pioneer 5 het al hulle sending doelwitte bereik. Dit was maar 'n klein troosprys dat die Sowjet planetêre vlugte gedurende die tyd nie veel meer suksesvol was nie. Die Sowjet-Unie het egter hulle mislukkings geheim gehou en hoef dus nie aan die Sowjet publiek antwoorde te verskaf het oor die mors van belasting betalers geld op mislukte sendings nie.
Die suksesvolle lansering van Mariner 2 op 27 Augustus het egter die angel uit die kritiek teen NASA en JPL gehaal en het ook die ontwerp van die Ranger-ruimtetuie as suksesvol bewys. Op daardie stadium was die ingenieurs van JPL steeds besig met 'n ondersoek oor wat presies die rekenaar faling van Ranger 4 veroorsaak het. Die insident het gebeur toe die ruimtetuig buite die bereik van die opsporing stasies op aarde was. Die faling van die rekenaar was onverwags vir die JPL ingenieurs omrede dit deeglik getoets was op aarde en daar geen probleme ondervind was nie. 'n Ondersoek van die telemetrie data het daarop gedui dat die faling voorgekom het gedurende die proses waar Ranger 4 van Agena geskei het, meer presies toe die elektriese koppeling tussen die twee tuie ontkoppel moes word en Ranger 4 na sy eie kragvoorsiening moes oorskakel. Die gedrag van Ranger 4 dui daarop dat 'n transformator of omskakelaar die probleem veroorsaak het, moontlik weens 'n kortsluiting wat veroorsaak was deur 'n stukkie los metaal wat met die kontakpunte in die naelstringkabel, wat die twee tuie verbind het, in kontak gekom het. Verbeteringe aan Ranger 5 het 'n duplikaat tydreëlaar ingesluit, om te verseker dat die telemetrie stelsel aanhou fungeer indien die aanboord rekenaar faal. Daar was ook 'n ekstra stikstof bottel aangebring vir die posisieringstelsel om die druk van die gas te verminder en 'n ekstra vuurwerk ontsteker vir die middevlugbaan korreksie ontbranding. Die belangrikste is dat ekstra diodes en sekerings aan die elektriese kabels aangebring is om kortsluitings of oorbeladings te voorkom.
Die Ranger 5 was ook met hitte gesteriliseer, soos die Rangers 3 en 4, om onbedoelde besoedeling van die maan met aardse mikrobes te verhoed. Rolf Halstrup, hoof van die sterilisasie program, het beswaar aangeteken teen die prosedure omrede hy oortuig was dat die hitte die sensitiewe elektroniese toerusting in die ruimtetuie beskadig. Hy het die bestuur van JPL in Pasadena, Kalifornië oortuig dat die sterilisasie van Ranger 4 heel waarskynlik die rekenaar met ordener en tydreëlaar beskadig het en dat die praktyk gestaak moet om die betroubaarheid van die ruimtetuie te verseker. Bestuur het saamgestem en besluit dat die hitte sterilisasie nie meer gedoen sal word nie, maar slegs van Ranger 8 aan omrede Rangers 6 en 7 reeds gesteriliseer was.
Die Ranger 5 ruimtetuig is op 20 Augustus vanaf Kalifornië na Florida verskeep en het daar aangekom op die dag dat Mariner 2 gelanseer is. Die Atlas 215D en Agena 6005 het later die week gearriveer en die voor lansering inspeksies kon begin.