Ranger 3

Το Ranger 3 (δασοφύλακας) ήταν διαστημικό σκάφος του προγράμματος Ranger της NASA με προορισμό να πάει στη Σελήνη και, κατά την κάθοδό του, τα δέκα τελευταία λεπτά να τηλεμεταδώσει φωτογραφίες της επιφάνειάς της πριν τελικά συντριβεί από τη σύγκρουση. Εκτός αυτού, η αποστολή του ήταν να μεταφέρει έναν σεισμογράφο μέσα σε μια κάψουλα ανώμαλης προσσελήνωσης, καθώς και να κάνει μετρήσεις της έντασης της ακτινοβολίας γ κατά τη διάρκεια της πτήσης, να μελετήσει την ανακλαστικότητα των κυμάτων ραντάρ από την επιφάνεια της σελήνης, αλλά και να συμβάλει στην ανάπτυξη της τεχνολογίας διαπλανητικών σκαφών. Λόγω διαφόρων βλαβών το διαστημόπλοιο πέρασε 35.000 χλμ μακρυά από τη Σελήνη και χάθηκε στο διάστημα.

 Το διαστημόπλοιο Ranger 3 ήταν το πρώτο τύπου Μπλοκ 2 του διαστημικού προγράμματος Ranger και παρόμοιο με τα Ranger 4 και 5. Το σκάφος ζύγιζε 331 κιλά. Η επίχρυση και επιχρωμιωμένη βάση του σκάφους, σχήματος εξαγωνικού και διαμέτρου 1,5 μέτρων, χρησίμευε γα την ανάρτηση του εξοπλισμού. Κάτω από αυτήν τη βάση ήταν προσαρμοσμένη μια μεγάλη παραβολική κεραία υψηλής απολαβής. Δυο ηλιακοί συλλέκτες ηλεκτρικού ρεύματος, συνολικού μήκους 5,2 μέτρων, ήταν αναρτημένοι διαμετρικά. Επάνω στη βάση, και συγκεκριμένα στην κορυφή της όλης κατασκευής συνολικού ύψους 3,1 μέτρων ήταν τοποθετημένη μια κωνική πανκατευθυντική κεραία. Ακολουθούσε μια σφαιρική κάψουλα διαμέτρου 65 εκατ. από ξύλο του δέντρου balsa (το οποίο είναι πάρα πολύ ελαφρύ) που περιείχε τον σεισμογράφο που αργότερα επρόκειτο να εκτελέσει ανώμαλη προσσελήνωση. Το σκάφος διέθετε μια μηχανή προώθησης ισχύος 22,6 kN και τα απαραίτητα καύσιμα για τον διαπλανητικό ελιγμό. Τα 8.680 φωτοκύτταρα των ηλεκτρικών συλλεκτών τροφοδοτούσαν το σκάφος με ηλεκτρική ενέργεια και φόρτιζαν μια εφεδρική μπαταρία άργυρου-ψευδάργυρου χωρητικότητας 1 kWh και βάρους 11,5 κιλών. Το σκάφος ελεγχόταν με εντολές από τη Γη που εκτελούσε ένας ψηφιακός ηλεκτρονικός υπολογιστής τρανζίστορ. Ο έλεγχος προσανατολισμού γινόταν από έξι ανιχνευτές του Ήλιου, έναν ανιχνευτή της Γης, γυροσκόπια, και ακροφύσια πεπιεσμένου αζώτου. Το σύστημα τηλεπικοινωνίας περιελάμβανε δύο πομπούς συχνότητας 960 MHz και ισχύος 3 W και 50 mW αντιστοίχως, την κεραία υψηλής απολαβής, και μια πανκατευθυντική κεραία. Το λευκό χρώμα του σκάφους, η επιχρύσωση και ένα επαργυρωμένο φύλλο πλαστικού που περιέβαλλε τον διαπλανητικό πύραυλο χρησιμοποιούνταν ως θερμική προστασία. Οι πειραματικές συσκευές περιέλαβαν: μια τηλεοπτική φωτογραφική μηχανή vidicon, λήψεως φωτογραφιών κάθε 10 δευτερόλεπτα ένα φασματόμετρο ακτίνων γάμμα, αναρτημένο σε ένα βραχίονα 1,8μ έναν υψομετρητή ραντάρ έναν σεισμογράφο ο οποίος θα εκτελούσε ανώμαλη προσσελήνωσηΟ σεισμογράφος (με κωδικό όνομα "Τόντο") ενσωματώθηκε στη σεληνιακή κάψα μαζί με έναν ενισχυτή, ένα πομπό 50 mW, έναν ελεγκτή τάσης, μια κεραία turnstile, και 6 μπαταρίες άργυρου-καδμίου ικανές για τη λειτουργία του πομπού της κάψουλας για 30 ημέρες.Ο σεισμογράφος ήταν να φτάσει στο φεγγάρι με ταχύτητα προσσελήνωσης 130 έως 160 km/h. Ο υψομετρητής ραντάρ είχε διάφορες χρήσεις. Εκτός από τη μελέτη της ανακλαστικότητας της επιφάνειας, θα έδινε το σήμα για τον διαχωρισμό της κάψουλας και την πυροδότηση των πυραύλων ανάσχεσης. Η αποστολή επρόκειτο να εκτοξευτεί προς το φεγγάρι από πύραυλο Άτλαντα/Agena, να κάνει στη συνέχεια έναν ελιγμό, και να συγκρουστεί τελικά με τη σελήνη. Στο κατάλληλο ύψος, η κάψα θα χωριζόταν από το διαστημόπλοιο και ανασχετικοί πύραυλοι θα μείωναν την ταχύτητα καθόδου. Μια βλάβη στο συμπληρωματικό σύστημα καθοδήγησης οδήγησε το διαστημικό σκάφος σε υπερβολική ταχύτητα. Σήματα ελέγχου με λάθος πρόσημο οδήγησαν το διαστημικό σκάφος σε λάθος πρόνευση, με αποτέλεσμα να χάσει μια κεραία του σκάφους την επαφή με τη Γη και να είναι αδύνατος ο διορθωτικός ελιγμός για τη Σελήνη. Επίσης ένα παράσιτο στο σήμα κατά τη διάρκεια του τελικού ελιγμού απέτρεψε τη μετάδοση των τηλεοπτικών εικόνων. Το Ranger 3 έχασε το προορισμό του και διήλθε σε απόσταση περίπου 36.800 χλμ. από τη Σελήνη, στις 28 Ιανουαρίου. Τώρα είναι σε κάποια ηλιοκεντρική τροχιά και τριγυρίζει στο διάστημα. Μερικά χρήσιμα μηχανολογικά στοιχεία λήφθηκαν από την πτήση. Το Ranger 3 ήταν η πρώτη Αμερικάνικη προσπάθεια αποστολής σκάφους στη Σελήνη. Το διαστημικό σκάφος Ranger 3 τύπου Μπλοκ 2 έφερε μια φωτογραφική τηλεοπτική μηχανή με ένα οπτικό τηλεσκόπιο που θα επέτρεπε τη φωτογράφηση της σελήνης από ελάχιστη απόσταση 24 χιλιόμετρων κατά τη διάρκεια της καθόδου. Έφερε επίσης μια κάψα που περιείχε έναν σεισμογράφο και άλλα όργανα βάρους 42,6 κιλών που θα αποσπώνταν από το διαστημόπλοιο σε ύψος 21,4 χιλιομέτρων για να πραγματοποιήσουν ανεξάρτητη προσσελήνωση. Προστατευμένη από ένα ξύλινο εξωτερικό περίβλημα, η κάψα σχεδιάστηκε έτσι ώστε να αντέξει αρκετές προσκρούσεις πάνω στη επιφάνεια της σελήνης πριν σταματήσει να αναπηδάει. Λόγω βλάβης στο σύστημα καθοδήγησης του πυραύλου Άτλαντα (που οφείλετο σε ελαττωματικά τρανζίστορ), το σκάφος ανέπτυξε υπερβολική ταχύτητα και έφτασε στη Σελήνη 14 ώρες νωρίτερα από το κανονικό με αποτέλεσμα να περάσει σε απόσταση 36.793 χιλιόμετρα από αυτή στις 28 Ιανουαρίου. Αν και λόγω μιας άλλης βλάβης του κεντρικού υπολογιστή το διαστημικό σκάφος δεν μετέδωσε καμία εικόνα, εντούτοις, παρείχε στους επιστήμονες τις πρώτες μετρήσεις διαπλανητικής ροής ακτίνων Γ. Το Ranger 3 τελικά μπήκε σε ηλιοκεντρική τροχιά. Lunar impact: A history of Project Ranger (PDF) 1977