Guardabosques 1

Ranger 1 fue un prototipo de nave espacial lanzada como parte del programa Ranger de misiones espaciales no tripuladas. Su misión principal era probar el desempeño de aquellas funciones y partes necesarias para llevar a cabo misiones lunares y planetarias posteriores; un objetivo secundario era estudiar la naturaleza de las partículas y los campos en el entorno espacial. Debido a un mal funcionamiento del vehículo de lanzamiento, la nave espacial solo pudo alcanzar la órbita terrestre baja, en lugar de la órbita terrestre alta que se había planeado, y solo pudo completar parte de su misión.

Diseño de naves espaciales

La nave espacial tenía el diseño Ranger Block I y constaba de una base hexagonal de 1,5 metros (4 pies 11 pulgadas) de ancho sobre la que estaba montada una torre en forma de cono de 4 metros (13 pies) de altura con puntales y tirantes de aluminio. Dos alas de paneles solares que miden 5,2 metros (17 pies) de punta a punta se extienden desde la base. Se colocó una antena parabólica direccional de alta ganancia en la parte inferior de la base. Los experimentos de naves espaciales y otros equipos se montaron en la base y la torre. Los instrumentos a bordo de la nave espacial incluían un telescopio Lyman-alfa, un magnetómetro de vapor de rubidio, analizadores electrostáticos, detectores de partículas de rango de energía media, dos telescopios de triple coincidencia, una cámara de ionización integradora de rayos cósmicos, detectores de polvo cósmico y centelleo de rayos X solares. contadores No había cámara ni motor de corrección a mitad de camino en la nave espacial Block I.

El sistema de comunicaciones incluía la antena de alta ganancia y una antena omnidireccional de ganancia media y dos transmisores, uno a 960,1 MHz con una potencia de salida de 0,25 vatios y el otro a 960,05 MHz con una potencia de salida de 3 vatios. La energía debía ser proporcionada por 8680 células solares en los dos paneles, una batería de plata-zinc de 57 kilogramos (126 lb) y baterías más pequeñas en algunos de los experimentos. El control de actitud fue proporcionado por un controlador de tiempo de estado sólido, sensores solares y terrestres y chorros de cabeceo y balanceo. La temperatura se controlaba pasivamente mediante chapado en oro, pintura blanca y superficies de aluminio pulido.

Misión

La nave espacial Ranger 1 fue diseñada para entrar en una órbita terrestre de estacionamiento y luego moverse a una órbita terrestre de 60 000 por 1 100 000 kilómetros (37 000 por 684 000 millas). El propósito de la misión era principalmente una prueba de ingeniería para verificar la funcionalidad del hardware del Ranger.

Retrasos en el lanzamiento

• Retraso de la primera cuenta regresiva
  • 26 de julio: Se retrasó la información de Trayectoria requerida por el Oficial de Seguridad de la Cordillera.
  • 27 de julio: un fallo del sistema de orientación en el impulsor Atlas.
  • 28 de julio: Los ingenieros encontraron que el programa de orientación que se introdujera en el ordenador Cape contenía un error.
• Primera cuenta regresiva. 29 de julio.
  • 83 minutos antes del lanzamiento: Se produjeron interrupciones de energía, que requerían depósitos momentáneos para permitir que todas las estaciones verificaran y recuperaran.
  • 28 minutos antes del lanzamiento: La energía eléctrica comercial falló. Se había hecho un estipendio inadecuado para los cambios en el cable sag causados por variaciones de temperatura en los nuevos polos eléctricos instalados recientemente en la estación aérea de Cabo Canaveral.
• Segunda cuenta atrás. 30 de julio. Los ingenieros descubrieron una fuga en el sistema de control de actitudes de Ranger.
• Tercera cuenta atrás. Julio 31. Una válvula malfuncionada en el tanque de oxígeno líquido en el booster Atlas.
• 4a cuenta atrás. 1. Los controladores terrestres se convirtieron en un comando de naves espaciales que aplicaba alta tensión a los experimentos científicos para fines de calibración. Inmediatamente todas las estaciones informaron de un fallo importante en la nave espacial. Un fallo eléctrico había disparado varios comandos del temporizador central del reloj, y Ranger 1 "encendió" como había sido programado para hacer en órbita. Los calabozos explosivos dispararon, paneles solares extendidos dentro del shroud, y todos los experimentos comenzaron a funcionar. Los ingenieros del proyecto desvincularon a Ranger 1 de la Agena y rápidamente lo devolvieron a Hangar AE. Mientras tanto, el lanzamiento fue programado para el 22 de agosto, la próxima oportunidad disponible. Las pruebas e investigaciones posteriores determinaron que el mecanismo de activación había sido una descarga de tensión en el marco de la nave espacial; aunque los ingenieros sospechaban que uno o dos de los instrumentos científicos, no podían determinar con certeza la fuente exacta de la descarga. En los días que siguieron, sustituyeron y recalificaron las partes dañadas y modificaron el circuito para evitar una repetición de este tipo de fallo.

Lanzamiento

Durante la primera mitad de 1961, Lockheed presentó la nueva etapa Agena B que reemplazó al primer modelo de prueba Agena A de 1959-60. Agena B era más potente y tenía capacidad de reinicio en órbita. Su primer vuelo con el lanzamiento de Midas 3 el 24 de julio fue exitoso. Se produjeron varios retrasos frustrantes en el lanzamiento del Ranger 1, incluido un episodio en el que el temporizador de la nave espacial se activó inadvertidamente en la plataforma, lo que provocó que los paneles solares se desplegaran dentro de la cubierta de carga útil. Después de retirar el Ranger 1 y repararlo, el lanzamiento se llevó a cabo a las 6:04 a. m. EST del 23 de agosto. Todo salió bien hasta la inyección orbital, pero el reinicio planeado de Agena salió mal cuando el motor se apagó después de solo unos segundos, poniendo la sonda en una pista de 312x105 millas. La investigación posterior concluyó que un circuito eléctrico en Agena se había sobrecalentado por la exposición al sol. La órbita no deseada dificultó el funcionamiento correcto de los sistemas del Ranger 1, aunque los controladores de tierra intentaron evitarlo. El principal problema al que se enfrentaron fue con los paneles solares; El Ranger 1 experimentaría 90 minutos de oscuridad al pasar por el lado nocturno de la Tierra. Además, las antenas de las diversas estaciones de seguimiento de la NASA tuvieron dificultades para acoplarse a la sonda debido a su plano orbital. Durante este tiempo, el sistema informático encendió repetidamente los chorros de control de actitud en un vano intento de enfocarse en el Sol con el efecto de que solo un día después del lanzamiento, la sonda se quedó sin gas de control de actitud. En este punto, no se pudo estabilizar y los paneles solares perdieron su bloqueo en el Sol. Por lo tanto, el Ranger 1 volvió a la energía de la batería y continuó transmitiendo hasta que las baterías se agotaron el 27 de agosto y cesaron todas las señales de la sonda. No fue una pérdida total; los sistemas de la nave espacial habían funcionado bien y se devolvieron algunos datos sobre rayos cósmicos y radiación, sin embargo, la órbita baja impidió el uso del magnetómetro. Después de cuatro días y 111 órbitas, el Ranger 1 volvió a entrar y se quemó sobre el Golfo de México.