Ranger 7
Sonde lunaire
| Organisation |
 NASA |
|---|---|
| Constructeur | Jet Propulsion Laboratory (JPL) |
| Programme | Ranger |
| Domaine | Exploration de la Lune |
| Statut | Mission terminée |
| Autres noms | P-54, Ranger-B |
| Lancement | à 16 h 50 TU |
| Lanceur |
Atlas-Agena B # 9 (Atlas-D # 250 - Agena B # 6009) |
| Fin de mission |
à 13 h 25 min 48,82 s TU |
| Durée | 68 heures 36 minutes |
| Identifiant COSPAR | 1964-041A |
| Masse au lancement | 365,6 kg |
|---|---|
| Ergols | Hydrazine |
| Contrôle d'attitude | Stabilisé sur 3 axes |
| Source d'énergie | Panneaux solaires |
| Puissance électrique | 1 000 watts |
| Orbite | Écrasement sur la Lune |
|---|
Ranger 7 est la première sonde spatiale américaine à transmettre avec succès des images proches de la surface lunaire vers la Terre. C'est aussi le premier vol entièrement réussi du programme Ranger.
Lancé le [1], Ranger 7 est conçu pour atteindre une trajectoire d'impact lunaire et transmettre des images à haute résolution de la surface lunaire pendant les dernières minutes du vol, jusqu'à l'impact. Le véhicule spatial emporte six caméras de télévision à tube vidicon, 2 grand angle (canal F, caméras A et B) et 4 angle étroit (canal P) pour atteindre ces objectifs. Les caméras sont disposées en deux chaînes ou canaux distincts et autonomes avec alimentation, minuteries et émetteur séparés de manière à atteindre une plus grande fiabilité et la probabilité d'obtenir des images vidéo de haute qualité. La sonde lunaire Ranger 7 transmet plus de 4 300 photographies pendant les 17 dernières minutes de vol. Après 68,6 heures de vol, le véhicule spatial atterrit entre Mare Nubium et Oceanus Procellarum. Le site d'atterrissage est baptisé par la suite Mare Cognitum. La vitesse d'impact est de 2,6 km s−1, et la performance du véhicule spatial dépasse les attentes de ses concepteurs[2]. Aucune autre expérience n'est réalisée par le véhicule spatial[3].
Description du véhicule spatial
Rangers 6, 7, 8, et 9 sont la version 3 des véhicules spatiaux Ranger. La sonde est composée d'un cadre de base hexagonal en aluminium de 1,5 m de diamètre sur lequel sont montées les unités de propulsion et de puissance, surmonté d'une tour tronconique qui porte les caméras de télévision. Deux ailes de panneaux solaires, chacune de 739 mm de large sur 1 537 mm de long, s'étendent à partir des bords opposés de la base avec une envergure totale de 4,6 m, et une antenne parabolique orientable et à gain élevé est fixée par des charnières sur l'un des coins de la base à distance des panneaux solaires. Une antenne cylindrique quasi-omnidirectionnelle est montée au-dessus de la tour tronconique. La hauteur totale de la sonde lunaire est de 3,6 m.
La propulsion pour les corrections de trajectoire à mi-parcours était fournie par un moteur de 224 N de poussée au monergol (hydrazine) avec 4 aubes de déviation vectorielle. L'orientation et le contrôle d'attitude sur 3 axes est assurée par 12 jets d'azote couplés à un système de 3 gyroscopes, 4 capteurs solaires primaires, 2 capteurs solaires secondaires, et un capteur terrestre. L'énergie est fournie par 9 792 cellules photovoltaïques en silicium contenues dans les deux panneaux solaires, ce qui donne une superficie totale de tableau de 2,3 m2 et une production de 200 watts. Deux accumulateurs argent-oxyde de zinc (AgZnO) de 1 200 watts-heure à 26,5 V avec une capacité de 9 heures d'utilisation alimentent chacune des chaînes caméras TV/communication distinctes. Deux accumulateurs argent-oxyde de zinc (AgZnO) de 1 000 watts-heure stockent la puissance d'exploitation de la sonde lunaire[3].
Les communications étaient assurées par l'antenne à faible gain quasi-omnidirectionnelle et l'antenne parabolique à haut gain. Les émetteurs à bord du véhicule spatial comprenaient un canal TV F de 60 watts à 959,52 MHz, un canal P TV de 60 watts à 960,05 MHz, et un transpondeur canal 8 de 3 watts à 960,58 MHz. L'équipement de télécommunications convertissait le signal vidéo composite des émetteurs des caméras en un signal radio pour la transmission par l'intermédiaire de l'antenne à haut gain du véhicule spatial. La bande passante est prévue pour supporter les séquences rapides des images des caméras de télévision[3].
Déroulement de la mission
Le lanceur Atlas-D # 250 et l'étage Agena B # 6009 lancent la sonde lunaire Ranger-7 sur une orbite terrestre d'attente à 192 km d'altitude de la Terre. Une demi-heure après le lancement, un deuxième allumage du moteur de l'étage Agena B propulse le véhicule spatial sur une trajectoire d'interception lunaire. Après séparation de l'étage Agena B, les panneaux solaires sont déployés, le contrôle d'attitude est activé, et les transmissions du véhicule spatial passent de antenne omnidirectionnelle à l'antenne à gain élevé. Le lendemain, 29 juillet, la correction de trajectoire de mi-parcours est faite à 10 h 27 TU, comprenant une courte mise à feu. La seule anomalie pendant le vol est une brève perte de verrouillage, dans les deux sens, de la sonde lunaire par la station de suivi DSIF à Cap Kennedy après le lancement[3].
La sonde lunaire Ranger 7 atteint la Lune le 31 juillet 1964. Le canal F commence sa première minute de préchauffe 18 minutes avant l'impact. La première image est prise à 13 h 08 min 45 s TU à une altitude de 2 110 km. La transmission de 4 308 photos d'excellente qualité a lieu au cours des 17 dernières minutes du vol. L'image finale est prise avant l'impact avec une résolution de 0,5 mètre. Le véhicule spatial rencontre la surface lunaire en mouvement le long d'une trajectoire hyperbolique directe, avec une direction asymptotique entrante d'un angle de -5,57 degrés sur l'équateur lunaire. Le plan de l'orbite est incliné de 26,84 degrés sur l'équateur lunaire. Après 68,6 heures de vol, Ranger 7 s'écrase dans une zone entre Mare Nubium et Oceanus Procellarum (ensuite nommé Mare Cognitum) à environ 10.35°S 20.58°W (le site d'impact est noté 10.63 S et 339,34 E dans le rapport initial Ranger 7 Photographs of the Moon). L'impact a lieu à 13 h 25 min 48,82 s TU à une vitesse de 2,62 km/s. La performance du véhicule spatial est considérée excellente[3].
La sonde lunaire Ranger 7 est crédité du début de la tradition « cacahuète » (peanut en anglais) dans la salle de commande de la NASA. Au moment de la réussite de Ranger 7, quelqu'un dans la salle de commande est vu en train de manger des arachides, ce qui est immédiatement interprété comme la raison du succès de la mission. Depuis 1964, dans la salle de contrôle on ouvre solennellement un paquet de cacahuètes pour porter chance et par tradition[4].
La première image de la Lune prise par un véhicule spatial américain. Elle a été prise le , environ 17 minutes avant d'arriver sur la surface de la lune. Mare Nubium est à gauche du centre. Le site d'impact Ranger 7 est hors du cadre sur gauche[2].
Notes et références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Ranger 7 » (voir la liste des auteurs).
- (en) Kelli Mars, « 55 Years Ago: Ranger 7 Photographs the Moon », NASA, (consulté le ).
- http://www.solarviews.com/eng/ranger7.htm
- « National Space Science Data Center - Ranger 7 », National Air and Space Administration, National Air and Space Administration (consulté le )
- (en) Dina Spector, « NASA's Unlikely 'Good-Luck' Charm Comes In A Jar », sur Business Insider, aug. 4, 2012 (consulté le )
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- (en) « NSSDC Image Catalog : Ranger 7 Mission Page », sur nssdc.gsfc.nasa.gov, (consulté le )
- Lunar impact: A history of Project Ranger (PDF) 1977
