เรนเจอร์ 1

ดาวเทียม Ranger 1 อยู่ระหว่างการเตรียมการใช้งานในงานแสดง Parade of Progress ที่หอประชุมสาธารณะเมืองคลีฟแลนด์รัฐโอไฮโอเดือนสิงหาคม ปี 1964
ประเภทภารกิจ	เทคโนโลยี
ผู้ปฏิบัติงาน	นาซ่า
การกำหนดของฮาร์วาร์ด	1961 ฟี 1
รหัส COSPAR	1961-021A
หมายเลข SATCAT	173
ระยะเวลาของภารกิจ	7 วัน
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	ห้องปฏิบัติการไอพ่นขับเคลื่อน
ปล่อยมวล	306.2 กิโลกรัม (675 ปอนด์)
พลัง	150.0 วัตต์
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	23 สิงหาคม 2504, 10:04:10  UTC ( 23 สิงหาคม 1961 UTC 10:04:10Z )
จรวด	แอตลาส แอลวี-3 อาเจน่า-บี
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัลLC-12
สิ้นสุดภารกิจ
วันที่เน่าเปื่อย	30 สิงหาคม 2504 ( 31 สิงหาคม 1961 )
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	โลกเป็นศูนย์กลาง
ระบอบการปกครอง	โลกต่ำ ( โลกสูงกำลังอยู่ในระหว่างการวางแผน)
แกนกึ่งเอก	6,690.3 กิโลเมตร (4,157.2 ไมล์)
ความแปลกประหลาด	0.019939
ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด	179 กิโลเมตร (111 ไมล์)
ระดับความสูงสูงสุด	446 กิโลเมตร (277 ไมล์)
ความโน้มเอียง	32.9 องศา
ระยะเวลา	91.1 นาที
การปฏิวัติครั้งที่	110
เครื่องดนตรี กล้องโทรทรรศน์ไลแมน-อัลฟา เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก เครื่องวิเคราะห์ไฟฟ้าสถิต อนุภาคประจุ 2 ตัว รังสีคอสมิก ฝุ่นละอองในอวกาศ เครื่องนับรังสีเอกซ์แบบสั่นไหว
เรนเจอร์

เรนเจอร์ 1เป็นยานอวกาศต้นแบบที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศภายใต้โครงการเรนเจอร์ซึ่งเป็นภารกิจอวกาศไร้คนขับภารกิจหลักคือการทดสอบประสิทธิภาพของฟังก์ชันและชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการปฏิบัติภารกิจบนดวงจันทร์และดาวเคราะห์ในภายหลัง วัตถุประสงค์รองคือการศึกษาธรรมชาติของอนุภาคและสนามในสภาพแวดล้อมอวกาศ เนื่องจากยานปล่อยทำงานผิดพลาด ยานอวกาศจึงสามารถไปถึงวงโคจรต่ำของโลก ได้เท่านั้น แทนที่จะเป็นวงโคจรสูงของโลกตามที่วางแผนไว้ และสามารถปฏิบัติภารกิจได้เพียงบางส่วนเท่านั้น^{[ 1 ]}

ยานอวกาศเป็นแบบ Ranger Block I ประกอบด้วยฐานหกเหลี่ยมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 เมตร (4 ฟุต 11 นิ้ว) ซึ่งติดตั้งหอคอยรูปทรงกรวยสูง 4 เมตร (13 ฟุต) ที่ทำจากโครงและค้ำยันอะลูมิเนียม ปีกแผงโซลาร์เซลล์สองปีกที่มีความยาว 5.2 เมตร (17 ฟุต) จากปลายถึงปลายยื่นออกมาจากฐาน เสาอากาศจานรับสัญญาณทิศทางกำลังขยายสูงติดอยู่ที่ด้านล่างของฐาน การทดลองในยานอวกาศและอุปกรณ์อื่นๆ ติดตั้งอยู่บนฐานและหอคอย เครื่องมือบนยานอวกาศประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ Lyman-alpha, เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบรูบิเดียมไอระเหย , เครื่องวิเคราะห์ไฟฟ้าสถิต, เครื่องตรวจจับอนุภาคช่วงพลังงานปานกลาง, กล้องโทรทรรศน์แบบสามจุดสองตัว, ห้องไอออนไนเซชันแบบรวมรังสีคอสมิก , เครื่องตรวจจับฝุ่นคอสมิก และเครื่องนับการเรือง แสงรังสีเอกซ์จากดวงอาทิตย์ ยานอวกาศ Block I ไม่มีกล้องหรือเครื่องยนต์แก้ไขเส้นทางกลาง^{[ 1 ]}

ระบบการสื่อสารประกอบด้วยเสาอากาศกำลังขยายสูงและเสาอากาศกำลังขยายปานกลางแบบรอบทิศทาง และเครื่องส่งสัญญาณสองเครื่อง เครื่องหนึ่งที่ความถี่ 960.1 MHz กำลังส่ง 0.25  วัตต์และอีกเครื่องที่ความถี่ 960.05 MHz กำลังส่ง 3 วัตต์ พลังงานจะมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ 8680 บนแผงสองแผง แบตเตอรี่เงิน-สังกะสีขนาด 57 กิโลกรัม (126 ปอนด์) และแบตเตอรี่ขนาดเล็กกว่าในบางการทดลอง การควบคุมทิศทางทำได้โดยใช้ตัวควบคุมเวลาแบบโซลิดสเตท เซ็นเซอร์ ดวงอาทิตย์และโลกและเจ็ทควบคุมการเอียงและการหมุน อุณหภูมิถูกควบคุมแบบพาสซีฟโดยการชุบทอง สีขาว และพื้นผิวอลูมิเนียมขัดเงา^{[ 1 ]}

ยานอวกาศ Ranger 1 ได้รับการออกแบบให้เข้าสู่วงโคจรจอด รอบโลก จากนั้นจึงเคลื่อนเข้าสู่วงโคจรรอบโลกที่มีระยะห่าง 60,000 x 1,100,000 กิโลเมตร (37,000 x 684,000 ไมล์) วัตถุประสงค์หลักของภารกิจคือการทดสอบทางวิศวกรรมเพื่อตรวจสอบการทำงานของฮาร์ดแวร์ Ranger ^{[ 1 ]}

• ความล่าช้าของการนับถอยหลังครั้งแรก
  • 26 กรกฎาคม: ข้อมูลวิถีกระสุนที่เจ้าหน้าที่ความปลอดภัยในสนามยิงปืนต้องการนั้นล่าช้า
  • 27 กรกฎาคม: ระบบนำทางในจรวด Atlas เกิดความผิดพลาด
  • 28 กรกฎาคม: วิศวกรพบว่าโปรแกรมนำทางที่จะป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์ของแหลมมีข้อผิดพลาด
• การนับถอยหลังครั้งแรก 29 กรกฎาคม
  • 83 นาทีก่อนการปล่อยจรวด: เกิดไฟฟ้าดับ ทำให้ต้องหยุดการปล่อยจรวดชั่วคราวเพื่อให้สถานีทุกแห่งตรวจสอบและกู้คืนระบบ
  • 28 นาทีก่อนปล่อยจรวด: ไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟหลักดับลง ไม่ได้มีการเตรียมการเผื่อไว้เพียงพอสำหรับความหย่อนตัวของสายเคเบิลที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบนเสาไฟฟ้าใหม่ที่เพิ่งติดตั้งที่สถานีฐานทัพอากาศเคปคานาเวรัล
• การนับถอยหลังครั้งที่ 2 30 กรกฎาคม วิศวกรค้นพบรอยรั่วในระบบแก๊สควบคุมทิศทางของยานเรนเจอร์
• การนับถอยหลังครั้งที่ 3 31 กรกฎาคม ซีลควบคุมแรงดันถัง LOX เกิดการรั่วซึมเนื่องจากความเสียหายที่เกิดจากการใช้งานที่ไม่เหมาะสม
• การนับถอยหลังครั้งที่ 4 วันที่ 1 สิงหาคม เจ้าหน้าที่ควบคุมภาคพื้นดินได้เปิดคำสั่งยานอวกาศ โดยใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกับอุปกรณ์ทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อการสอบเทียบ ทันทีที่สถานีทั้งหมดรายงานความล้มเหลวครั้งใหญ่ของยานอวกาศ ความผิดปกติทางไฟฟ้าได้กระตุ้นคำสั่งหลายคำสั่งจากตัวจับเวลาของนาฬิกาหลัก และ Ranger 1 "เปิดทำงาน" ตามที่ได้ตั้งโปรแกรมไว้ในวงโคจร วัตถุระเบิดทำงาน แผงโซลาร์เซลล์กางออกภายในปลอกหุ้ม และอุปกรณ์ทดลองทั้งหมดเริ่มทำงาน วิศวกรโครงการได้ถอด Ranger 1 ออกจาก Agena และรีบนำกลับไปยังโรงเก็บเครื่องบิน AE ในขณะเดียวกัน การปล่อยยานถูกเลื่อนไปเป็นวันที่ 22 สิงหาคม ซึ่งเป็นโอกาสถัดไปที่สามารถทำได้ การทดสอบและการตรวจสอบในภายหลังระบุว่ากลไกการทำงานคือการปล่อยแรงดันไฟฟ้าไปยังโครงสร้างของยานอวกาศ แม้ว่าวิศวกรจะสงสัยว่าอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์หนึ่งหรือสองชิ้นอาจเป็นสาเหตุ แต่พวกเขาก็ไม่สามารถระบุแหล่งที่มาของการปล่อยแรงดันไฟฟ้าได้อย่างแน่ชัด ในวันต่อมา พวกเขาได้เปลี่ยนและตรวจสอบชิ้นส่วนที่เสียหายอีกครั้ง และปรับเปลี่ยนวงจรเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความล้มเหลวประเภทนี้ซ้ำอีก^{[ 2 ]}

ในช่วงครึ่งแรกของปี 1961 ล็อกฮีดได้เปิดตัวจรวด Agena B รุ่นใหม่ ซึ่งมาแทนที่ Agena A รุ่นทดสอบในช่วงปี 1959-1960 Agena B มีกำลังมากกว่าและมีความสามารถในการสตาร์ทเครื่องยนต์ใหม่ขณะอยู่ในวงโคจร เที่ยวบินแรกพร้อมกับการปล่อยยานMidas 3ในวันที่ 24 กรกฎาคมประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม การปล่อยยาน Ranger 1 เกิดความล่าช้าที่น่าหงุดหงิดหลายครั้ง รวมถึงเหตุการณ์หนึ่งที่ตัวจับเวลาของยานอวกาศทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจบนแท่นปล่อย ทำให้แผงโซลาร์เซลล์กางออกภายในปลอกหุ้มบรรทุกสัมภาระ หลังจากนำยาน Ranger 1 ออกและซ่อมแซมแล้ว การปล่อยยานก็ดำเนินการในเวลา 6:04 น. ตามเวลามาตรฐานตะวันออก (EST) ในวันที่ 23 สิงหาคม ทุกอย่างเป็นไปด้วยดีจนถึงการเข้าสู่วงโคจร แต่การสตาร์ทเครื่องยนต์ Agena ตามแผนกลับผิดพลาดเมื่อเครื่องยนต์ดับลงหลังจากเพียงไม่กี่วินาที ทำให้ยานสำรวจโคจรเป็นเส้นทางยาว 312x10⁵ ไมล์ การตรวจสอบในภายหลังสรุปว่าวงจรไฟฟ้าใน Agena ร้อนเกินไปเนื่องจากการสัมผัสกับแสงอาทิตย์ วงโคจรที่ไม่ตั้งใจทำให้การควบคุมระบบของ Ranger 1 เป็นไปได้ยาก แม้ว่าเจ้าหน้าที่ควบคุมภาคพื้นดินจะพยายามแก้ไขปัญหาแล้วก็ตาม ปัญหาหลักที่พวกเขาเผชิญคือแผงโซลาร์เซลล์ Ranger 1 จะประสบกับความมืดนาน 90 นาทีขณะโคจรผ่านด้านกลางคืนของโลก นอกจากนี้ เสาอากาศที่สถานีติดตามต่างๆ ของ NASA ก็มีปัญหาในการจับสัญญาณของยานสำรวจเนื่องจากระนาบวงโคจร ในช่วงเวลานั้น ระบบคอมพิวเตอร์ได้สั่งการให้เครื่องยนต์ควบคุมทิศทางทำงานซ้ำๆ เพื่อพยายามจับสัญญาณดวงอาทิตย์ แต่ก็ไม่เป็นผล ส่งผลให้เพียงหนึ่งวันหลังจากการปล่อยยาน ยานสำรวจก็หมดก๊าซควบคุมทิศทาง ในจุดนี้ ยานไม่สามารถทรงตัวได้ และแผงโซลาร์เซลล์ก็สูญเสียการจับสัญญาณดวงอาทิตย์ Ranger 1 จึงเปลี่ยนไปใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และส่งสัญญาณต่อไปจนกระทั่งแบตเตอรี่หมดในวันที่ 27 สิงหาคม และสัญญาณทั้งหมดจากยานสำรวจก็หยุดลง อย่างไรก็ตาม มันไม่ใช่ความสูญเสียทั้งหมด ระบบของยานอวกาศทำงานได้ดี และมีการส่งข้อมูลเกี่ยวกับรังสีคอสมิกและรังสีอื่นๆ กลับมาบ้าง แต่เนื่องจากวงโคจรต่ำ จึงไม่สามารถใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กได้ หลังจากผ่านไปสี่วันและโคจรรอบ 111 รอบ ยานเรนเจอร์ 1 ก็กลับเข้าสู่ ชั้น บรรยากาศ และเผาไหม้หมดไปเหนืออ่าวเม็กซิโก^{[ 1 ]}

• โปรแกรมเรนเจอร์
• ลำดับเหตุการณ์การสำรวจระบบสุริยะ
• รายชื่อวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นบนดวงจันทร์

• บันทึกความเข้าใจเกี่ยวกับการปฏิบัติการบินอวกาศ - เรนเจอร์ 1 (การวิเคราะห์ภารกิจหลังการบิน)
• ผลกระทบจากดวงจันทร์: ประวัติของโครงการเรนเจอร์ (PDF) 1977