เรนเจอร์ 5

ประเภทภารกิจ	วัตถุพุ่งชนดวงจันทร์
ผู้ปฏิบัติงาน	นาซา / เจพีแอล
การกำหนดของฮาร์วาร์ด	1962 เบต้า อีตา 1
รหัส COSPAR	1962-055A
หมายเลข SATCAT	439
ระยะเวลาของภารกิจ	8 ชั่วโมง 44 นาที[ 1 ]
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	ห้องปฏิบัติการไอพ่นขับเคลื่อน
ปล่อยมวล	342.46 กก. [ 2 ]
มิติ	1.52 ม. × 2.51 ม. (5.0 ฟุต × 8.2 ฟุต)
พลัง	135 วัตต์
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	18 ตุลาคม 2505 16:59:00 น . UTC ( 1962-10-18UTC16:59Z )
จรวด	Atlas LV-3 Agena-B 215D/AA7
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัลLC-12
สิ้นสุดภารกิจ
ติดต่อครั้งล่าสุด	19 ตุลาคม 2505 01:43:00  UTC [ 1 ] ( 19 ตุลาคม 1962 UTC01:44Z )
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	ระบบสุริยะเป็นศูนย์กลาง
ความแปลกประหลาด	0.056
ระดับความสูงจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด	0.9839 AU
ระดับความสูงของจุดไกลสุดจากดวงอาทิตย์	1.163 หน่วยดาราศาสตร์
ความโน้มเอียง	0.44°
ระยะเวลา	370.22 วัน
การบินผ่านดวงจันทร์(การพุ่งชนล้มเหลว)
การเข้าใกล้ที่สุด	21 ตุลาคม พ.ศ. 2505
ระยะทาง	724 กิโลเมตร (450 ไมล์)
เครื่องดนตรี กล้องโทรทัศน์[ 3 ] เครื่องวัดสเปกตรัมรังสีแกมมา เครื่องวัดความสูงด้วยเรดาร์ เครื่องวัดแผ่นดินไหว
โปรแกรมเรนเจอร์

เรนเจอร์ 5เป็นยานอวกาศในโครงการเรนเจอร์ที่ออกแบบมาเพื่อส่งภาพพื้นผิวดวงจันทร์ไปยังสถานีภาคพื้นดินในช่วงเวลา 10 นาทีของการบินก่อนที่จะพุ่งชนดวงจันทร์เพื่อ นำแคปซูล เครื่องวัดแผ่นดินไหวลงจอดบนดวงจันทร์อย่างคร่าวๆ เพื่อรวบรวม ข้อมูล รังสีแกมมาในระหว่างการบิน เพื่อศึกษาการสะท้อนของเรดาร์บนพื้นผิวดวงจันทร์ และเพื่อดำเนินการทดสอบโครงการเรนเจอร์ต่อไปเพื่อพัฒนายานอวกาศสำหรับดวงจันทร์และระหว่างดาวเคราะห์ เนื่องจากความผิดปกติที่ไม่ทราบสาเหตุ ยานอวกาศจึงหมดพลังงานและหยุดการทำงาน โดยผ่านเข้ามาใกล้ดวงจันทร์ในระยะ 725 กิโลเมตร^{[ 1 ]}

ยานเรนเจอร์ 5 เป็นยานอวกาศเรนเจอร์รุ่น Block II คล้ายกับเรนเจอร์ 3และเรนเจอร์ 4ตัวยานพื้นฐานสูง 3.1 เมตร ประกอบด้วยแคปซูลสำหรับลงจอดบนดวงจันทร์หุ้มด้วยแผ่นไม้บัลซาสำหรับจำกัดแรงกระแทก เส้นผ่านศูนย์กลาง 65 เซนติเมตร เครื่องยนต์ขับเคลื่อนกลางทางแบบโมโนโพรเพลแลนต์ จรวดขับดันกลับที่มีแรงขับ 5,080 ปอนด์ (22.6 กิโลนิวตัน) และฐานหกเหลี่ยมชุบทองและโครเมียม เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 เมตร เสาอากาศจานรับสัญญาณกำลังสูงขนาดใหญ่ติดอยู่กับฐาน แผงโซลาร์เซลล์รูปทรงปีกสองแผง (กว้าง 5.2 เมตร) ติดอยู่ที่ฐานและกางออกในช่วงต้นของการบิน พลังงานถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แสงอาทิตย์ 8680 เซลล์ที่บรรจุอยู่ในแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งชาร์จแบตเตอรี่ AgZn สำหรับการปล่อยและสำรองขนาด 11.5 กิโลกรัม ความจุ 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง การควบคุมยานอวกาศทำได้โดยคอมพิวเตอร์ดิจิทัลแบบโซลิดสเตทและตัวจัดลำดับ และระบบควบคุมจากโลก การควบคุมทิศทางทำได้โดยเซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์ 6 ตัวและเซ็นเซอร์โลก 1 ตัวไจโรสโคปและเจ็ทก๊าซไนโตรเจน เย็นสำหรับควบคุมการเอียงและการหมุน ระบบโทรมาตรบนยานอวกาศประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ 960 MHz สองเครื่อง เครื่องหนึ่งมีกำลังส่ง 3 วัตต์ และอีกเครื่องหนึ่งมีกำลังส่ง 50 มิลลิวัตต์ เสาอากาศรับสัญญาณกำลังสูง และเสาอากาศแบบรอบทิศทาง สีขาว การชุบทองและโครเมียม และแผ่นพลาสติกสีเงินที่หุ้มจรวดเรโทรช่วยควบคุมอุณหภูมิ^{[ 1 ]}

อุปกรณ์ทดลองประกอบด้วย: (1) กล้องโทรทัศน์วิดิคอน ซึ่งใช้กลไกการสแกนที่ให้เฟรมสมบูรณ์หนึ่งเฟรมใน 10 วินาที; (2) สเปกโตรมิเตอร์รังสีแกมมาในทรงกลมขนาด 300 มม. ที่ติดตั้งบนบูมยาว 1.8 ม.; (3) เครื่องวัดความสูงเรดาร์; และ (4) เครื่องวัดแผ่นดินไหวที่จะลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์แบบหยาบ เครื่องวัดแผ่นดินไหวถูกบรรจุอยู่ในแคปซูลดวงจันทร์พร้อมกับเครื่องขยายสัญญาณ เครื่องส่งสัญญาณ 50 มิลลิวัตต์ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเสาอากาศแบบเทิร์นสไทล์และแบตเตอรี่เงินแคดเมียม 6 ก้อนที่สามารถใช้งานเครื่องส่งสัญญาณของแคปซูลดวงจันทร์ได้ 30 วัน โดยทั้งหมดได้รับการออกแบบให้ลงจอดบนดวงจันทร์ที่ความเร็ว 130 ถึง 160 กม./ชม. (81 ถึง 99 ไมล์ต่อชั่วโมง) ชุดอุปกรณ์ลอยอยู่ในชั้นของฟรีออนภายในทรงกลมไม้บัลซา เครื่องวัดความสูงเรดาร์จะใช้สำหรับการศึกษาการสะท้อนแสง แต่ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อเริ่มต้นการแยกแคปซูลและจุดระเบิดจรวดย้อนกลับ^{[ 1 ]}

ยานเรนเจอร์ 5 มีกำหนดปล่อยในเดือนมิถุนายน ปี 1962 แต่NASAตัดสินใจปล่อยยานสำรวจดาวศุกร์มาริเนอร์ (พัฒนามาจากยานเรนเจอร์รุ่นที่ 1) ก่อน ซึ่งทำให้มีเวลามากขึ้นในการแก้ไขปัญหาของยานอวกาศ หลังจากที่มาริเนอร์ 1สิ้นสุดภารกิจในมหาสมุทรแอตแลนติกแทนที่จะไปถึงอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ หน่วยงานก็เริ่มถูกตรวจสอบอย่างเข้มงวดมากขึ้นจากรัฐสภาเนื่องจากเห็นได้ชัดว่าไม่สามารถประสบความสำเร็จใดๆ ในการส่งยานสำรวจดาวเคราะห์ได้สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรพรรครีพับลิกัน เจมส์ ฟุลตันได้เผชิญหน้ากับ เจ.เจ. ไวแอตต์ ผู้อำนวยการสำนักงานโครงการของ NASAโดยระบุว่ามาริเนอร์ 1 มีค่าใช้จ่ายจากผู้เสียภาษีชาวอเมริกันถึง 14 ล้านดอลลาร์ และไม่มีข้อแก้ตัวใดๆ สำหรับความล้มเหลวในการปล่อยยานทุกครั้ง ณ จุดนี้ เมื่อสิ้นสุดเดือนกรกฎาคม ปี 1962 มีความพยายามส่งยานสำรวจดาวเคราะห์ 12 ครั้งนับตั้งแต่ปี 1958 และมีเพียงสองครั้งเท่านั้น ( ไพโอเนียร์ 4และไพโอเนียร์ 5 ) ที่บรรลุเป้าหมายของภารกิจทั้งหมด อาจเป็นเรื่องที่น่ายินดีเล็กน้อยที่ ความพยายามสำรวจดาวเคราะห์ ของโซเวียตในช่วงเวลานั้นประสบความสำเร็จไม่มากนัก แต่ความล้มเหลวทั้งหมดถูกเก็บเป็นความลับ ดังนั้นโซเวียตจึงไม่ต้องตอบคำถามต่อสาธารณชนเกี่ยวกับการสูญเสียเงินภาษีไปกับภารกิจอวกาศที่ล้มเหลว

การปล่อยยานMariner 2 สำเร็จ เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม ช่วยลดเสียงวิพากษ์วิจารณ์ต่อNASAและJet Propulsion Laboratory (JPL) ลงได้ชั่วคราว และดูเหมือนจะยืนยันความถูกต้องของ การออกแบบ Rangerด้วย ในขณะเดียวกัน วิศวกรของ JPL ยังคงพยายามหาสาเหตุของความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์ในRanger 4ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงที่ยานสำรวจอยู่นอกระยะการติดตามจากภาคพื้นดิน ความผิดพลาดนี้เป็นเรื่องที่น่าสงสัยเป็นอย่างยิ่ง เพราะยานสำรวจได้รับการทดสอบภาคพื้นดินอย่างละเอียดถี่ถ้วนโดยไม่มีความผิดปกติใดๆ เกิดขึ้น การตรวจสอบบันทึก ข้อมูล โทรมาตรดูเหมือนจะบ่งชี้ว่าความล้มเหลวเกิดขึ้นในระหว่างการแยกตัวของRanger 4ออกจาก Agena ณ จุดที่การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างทั้งสองถูกตัดขาด และ Ranger 4 จะเปลี่ยนไปใช้พลังงานภายใน พฤติกรรมของยานสำรวจบ่งชี้ถึงความผิดปกติของหม้อแปลงหรืออินเวอร์เตอร์ ซึ่งอาจเป็นไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดจากแผ่นโลหะที่หลวมไปสัมผัสกับขาบนสายไฟที่เชื่อมต่อยานสำรวจกับ Agena การปรับปรุงแก้ไข Ranger 5 ประกอบด้วย ตัวจับเวลาสำรองเพื่อให้มั่นใจได้ว่าระบบส่งข้อมูลทางไกลจะยังคงทำงานต่อไปได้หากคอมพิวเตอร์หลักล้มเหลว ขวดไนโตรเจนเพิ่มเติมสำหรับระบบควบคุมทิศทางเพื่อลดแรงดันก๊าซ และตัวจุดระเบิดแบบดอกไม้ไฟเพิ่มเติมสำหรับเครื่องยนต์แก้ไขเส้นทางกลางอากาศ ที่สำคัญที่สุดคือ มีการเพิ่มไดโอดและฟิวส์เพิ่มเติมใน สาย ไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรอีกครั้ง

ยานเรนเจอร์ 5 ได้รับการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนเช่นเดียวกับยานเรนเจอร์ 3-4 เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของจุลินทรีย์จากโลกไปยังดวงจันทร์โดยไม่ตั้งใจ รอล์ฟ ฮัลสตรัป ผู้รับผิดชอบโครงการฆ่าเชื้อ ได้คัดค้านกระบวนการนี้อย่างรุนแรง เนื่องจากเขามั่นใจว่าการให้ความร้อนแก่ยานสำรวจจะทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความร้อนเสียหาย เขาโน้มน้าว ผู้บริหารของ JPLในพาซาดีนา ว่า การฆ่าเชื้อยานเรนเจอร์ 4 นั้น "มีแนวโน้มสูง" ที่จะทำให้ตัวควบคุมลำดับและตัวจับเวลา ของคอมพิวเตอร์หลักเสียหาย และจำเป็นต้องหยุดกระบวนการนี้เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของยานอวกาศ ผู้บริหารตกลงที่จะหยุดการฆ่าเชื้อยานสำรวจเรนเจอร์ แต่เฉพาะยานเรนเจอร์ 8ขึ้นไปเท่านั้น เนื่องจากยานเรนเจอร์ 6-7 ได้รับการฆ่าเชื้อไปแล้ว

เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม ยานเรนเจอร์ 5 เริ่มต้นการเดินทางข้ามประเทศระยะไกลจากรัฐแคลิฟอร์เนียไปยังรัฐฟลอริดา และมาถึงที่นั่นในวันเดียวกับ การปล่อยยาน มาริเนอร์ 2จรวดแอตลาส 215D และอะเจนา 6005 มาถึงในสัปดาห์ต่อมา และเริ่มการตรวจสอบก่อนการปล่อย การเตรียมการเบื้องต้นมุ่งเน้นไปที่ตัวยานปล่อยเอง ซึ่งก่อให้เกิดปัญหามากพอๆ กับยานสำรวจเรนเจอร์เอง ชุดจรวดแอตลาส-อะเจนาทำงานผิดพลาดถึง 4 ใน 6 ครั้งที่นาซาปล่อย และจรวดทุกตัวที่ส่งไปยังเคปคานาเวรัลจำเป็นต้องได้รับการดัดแปลงหรือซ่อมแซมก่อนที่จะสามารถบินได้ ยิ่งไปกว่านั้น ในช่วงหนึ่งปีระหว่างเรนเจอร์ 1และมาริเนอร์ 2คุณภาพของการควบคุมจรวดแอตลาส-อะเจนาไม่มีการปรับปรุงใดๆ เลย เนื่องจากก่อนหน้านี้การปล่อยยานเรนเจอร์เคยล่าช้าเนื่องจากปัญหาของจรวด ช่างเทคนิคจึงเร่งดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีปัญหาใดๆ เกิดขึ้นกับภารกิจของเรนเจอร์ 5 อีก

การติดตามยานMariner 2เป็นงานที่ดำเนินอยู่ตลอดช่วงเวลานั้น และเนื่องจากเครือข่ายติดตามอวกาศห้วงลึก ของ NASA ไม่สามารถจัดการกับยานสำรวจทั้งสองลำพร้อมกันได้ จึงตัดสินใจเปลี่ยนไปให้ความสนใจกับยาน Ranger 5 สำหรับภารกิจระยะสั้นของมันแทน

หลังจากความพยายามปล่อยยานสองครั้งถูกยกเลิก ครั้งแรกเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรในยาน และครั้งที่สองเนื่องจากสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย จึงได้รับอนุญาตให้ปล่อยยานในวันที่ 18 ตุลาคม การปล่อยยานเกิดขึ้นเวลา 12:59 น. ตามเวลามาตรฐานตะวันออก และยานแอตลาสก็หายไปในท้องฟ้าสีเทาครึ้มในไม่ช้า ความผิดพลาดของสัญญาณบอกอัตราการเคลื่อนที่ของระบบนำทางที่เวลา T+93 วินาที ส่งผลให้ข้อมูลอัตราการเคลื่อนที่ผิดเพี้ยน แต่แตกต่างจากยานเรนเจอร์ 3 ตรงที่ระบบนำทางได้รับและส่งคำสั่งอย่างถูกต้อง ยานอะเจนาเข้าสู่วงโคจรได้สำเร็จและเริ่มการเผาไหม้เพื่อวางยานเรนเจอร์ 5 ในเส้นทางโคจรสู่ดวงจันทร์

อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้า ระบบคอมพิวเตอร์ก็ตรวจพบอุณหภูมิสูง และหลังจากนั้นไม่นาน การผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ก็หยุดลง เครื่องตรวจจับรังสีแกมมาถูกเปิดใช้งาน แต่คอมพิวเตอร์ไม่ได้ออกคำสั่งให้ยานอวกาศปรับแนวให้ตรงกับโลก จากนั้นเครื่องรับสัญญาณโทรมาตรที่สถานีติดตามในออสเตรเลียและแอฟริกาใต้ก็ทำงานผิดปกติ ส่งข้อมูลที่ผิดเพี้ยนกลับมา เห็นได้ชัดว่าไฟฟ้าลัดวงจรทำให้แผงโซลาร์เซลล์ ใช้งานไม่ได้ ซึ่งหมายความว่า Ranger 5 เหลือเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงก่อนที่พลังงานแบตเตอรี่จะหมด ช่างเทคนิคของ JPL คิดว่าพวกเขายังสามารถกู้ภารกิจได้บางส่วนโดยการจุดเครื่องยนต์แก้ไขเส้นทางกลางทางเพื่อให้แน่ใจว่าจะพุ่งชนดวงจันทร์ แต่พวกเขาต้องทำอย่างรวดเร็วก่อนที่พลังงานจะหมด เจ้าหน้าที่ควบคุมภาคพื้นดินส่งคำสั่งให้กางเสาอากาศกำลังสูงและปรับแนวโพรบสำหรับการจุดระเบิดกลางทาง แต่ในช่วงเวลานี้ ดูเหมือนว่าจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรขึ้นอีก เนื่องจากมีการขาดหายชั่วขณะจากเครื่องส่งสัญญาณโทรมาตร เครื่องยนต์แก้ไขเส้นทางกลางทางถูกจุดขึ้น แต่ Ranger 5 ก็หมดแบตเตอรี่ไปครึ่งทางของการจุดระเบิด สัญญาณ วิทยุทรานสปอนเดอร์และ สัญญาณ โทรมาตรหยุดลง ตามด้วยการหมุนอย่างควบคุมไม่ได้ของยานสำรวจ เรนเจอร์ 5 ผ่านพ้นระยะ 450 ไมล์จากพื้นผิวดวงจันทร์ระหว่างทางไปยังวงโคจรถาวรรอบดวงอาทิตย์ยังคงได้รับสัญญาณจากแคปซูลวัดแผ่นดินไหวขนาดเล็กจนกระทั่งสัญญาณจางหายไปเมื่อระยะห่างของยานสำรวจจากโลกมากเกินไป เจ้าหน้าที่ควบคุมภารกิจติดตามยานสำรวจไปจนถึงระยะทาง 1.3 ล้านกิโลเมตร (810,000 ไมล์) ^{[ 1 ]}

นี่เป็นความพยายามครั้งที่สามที่จะพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ด้วยยานอวกาศเรนเจอร์รุ่น Block II ในภารกิจนี้ เพียง 15 นาทีหลังจากเริ่มการทำงานตามปกติ ความผิดพลาดทำให้พลังงานเปลี่ยนจากพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็น พลังงาน จากแบตเตอรี่การทำงานตามปกติไม่กลับมาอีกเลย พลังงานแบตเตอรี่หมดลงหลังจาก 8 ชั่วโมง และระบบทั้งหมดของยานอวกาศก็หยุดทำงาน การแก้ไขเส้นทางกลางทางครั้งแรกไม่ได้รับการดำเนินการ และเรนเจอร์ 5 ผ่านดวงจันทร์ที่ระยะ 724 กิโลเมตรในวันที่ 21 ตุลาคม และเข้าสู่วงโคจรเฮลิโอเซนทริกมันถูกติดตามไปจนถึงระยะทาง 1,271,381 กิโลเมตร ก่อนที่จะขาดสัญญาณ ยานอวกาศได้ส่งข้อมูลจากการทดลองรังสีแกมมากลับมาประมาณ 4 ชั่วโมง^{[ 1 ]}

• โปรแกรมเรนเจอร์
• ลำดับเหตุการณ์การสำรวจระบบสุริยะ
• รายชื่อวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นบนดวงจันทร์

• ผลกระทบจากดวงจันทร์: ประวัติของโครงการเรนเจอร์ (PDF) 1977