Ranger 5

Ranger 5 was 'n onbemande ruimtetuig wat deel was van die Ranger-program en ontwerp is om foto's van die maan se oppervlak na aardstasies te stuur gedurende die laaste tien minute van die vlug, om 'n seismograaf met 'n harde landing op die maan se oppervlak te plaas, om invlug gammastralingdata te versamel, radarweerkaatsing op die maan se oppervlakte te ondersoek en om die toetsing van Rangertoerusting voort te sit as deel van die ontwikkeling van maan- en interplanetêre ruimtevaart. As gevolg van 'n onbekende probleem het die ruimtetuig se elektrisiteit opgeraak en het dit opgehou om te funksioneer. Dit het binne 725 km van die maan af verbybeweeg.

Ruimtetuigontwerp 
Ranger 5 was 'n Blok II-ontwerp soortgelyk aan Ranger 3 en Ranger 4. Die basiese struktuur van die ruimtetuig was 3,1 m hoog en het bestaan uit 'n maankapsule wat met 'n balsahout-skokabsorbeerder van 650 mm in deursnee bedek was. Daar was ook 'n mono-aandrywingsmiddel middelwentelbaan enjin, 'n truvuurpyl met stukrag van 22,6 kN en 'n goud- en chroombedekte seskantige basis met 'n deursnee van 1,5 m wat deel van die struktuur was. 'n Groot hoëwinsantenne was aan die basis gemonteer. Twee sonpanele van 5,2 m in deursnee was ook aan die basis geheg en is vroeg tydens die vlug ontplooi. Elektrisiteit is opgewek deur 8 680 sonselle op die sonpanele wat 'n 11,5 kg 1 kW·h kapasiteit silwer-sinkbattery gelaai het vir gebruik tydens die lansering en ook vir rugsteuning. Beheer van die ruimtetuig is verskaf deur 'n soliedestaatrekenaar en ordener en ook beheerstelsels wat van die aarde af beheer is. 

Posisiebeheer is verskaf deur son- en aardsensors, giroskope en kouse stikstof hoogte- en rolroer-gasstuwers. Die telemetriestelsel aan boord het bestaan uit twee 960 MHz senders, een met 'n 3 W kraguitset en die ander met 'n 50 mW kraguitset, 'n hoëwinsantenne en 'n alomgerigte antenne. Temperatuurbeheer was passief van aard en het bestaan uit wit verf, goud- en chroomplatering en 'n silweragtige plastiese laag oor die truvuurpyl.

Daar was heelparty eksperimentele apparate aan boord. Dit het ingesluit: 1) 'n vidikon-televisiekamera wat een raam elke tien sekondes kon aftas; 2) 'n gammastraalspektrometer, gemonteer op 'n 1,8 m lange arm; 3) 'n radarhoogtemeter en 4) 'n seismograaf wat met 'n harde landing op die maan se oppervlakte geplaas moes word. Die seismograaf is in die kapsule geplaas saam met 'n versterker, 'n 50 mW sender, spanningsbeheerder, 'n kruisdipoolantenne en ses Ag-Cd batterye wat die ruimtetuig se kapsulesender vir 30 dae van krag kon voorsien. Al die toerusting is ontwerp om op die maan te kan land teen 130 tot 160 km/h. Die instrumentvrag het in 'n laag freon binne in die balsahoutsfeer gedryf. Die radarhoogtemeter kon ook gebruik word vir weerkaatsingstudies. Dit was ook ontwerp om die kapsuleskeiding te inisieer en die truvuurpyl te ontbrand.

Sending 

Ranger 5 was aanvanklik geskeduleer om in Junie 1962 gelanseer te word maar NASA het verkies om eerder die Mariner-Venusvuurpyle (ontwikkel uit die Blok I Ranger) eerste te lanseer om tyd te wen om probleme met die Ranger 5 op te los. Nadat Mariner 1 in die Atlantiese Oseaan gestort het, het NASA meer en meer die aandag van die Amerikaanse Kongres getrek weens hulle onvermoë om blykbaar enige sukses met planetêre ruimtetuie te behaal. Die Republikeinse kongreslid, James Fulton, het NASA se direkteur in die Office of Programs, J.J. Wyatt, aangespreek hieroor. Hy het verwys na Mariner 1 wat die Amerikaanse belastingbetalers $14 miljoen gekos het en dat opeenvolgende mislukte lanserings nie geduld kon word nie. Vanaf 1958 tot Julie 1962 was daar twaalf planetêre lanserings en slegs twee, Pioneer 4 en Pioneer 5 het al hulle sendingdoelwitte bereik. Dit was maar 'n klein troosprys dat die Sowjet planetêre vlugte gedurende hierdie tyd nie veel meer suksesvol was nie. Die Sowjetunie het egter hul mislukkings geheim gehou en hoef dus nie aan die Sowjetpubliek antwoorde te verskaf het oor die vermorsing van belastinggeld op mislukte sendings nie.

Die suksesvolle lansering van Mariner 2 op 27 Augustus het egter die angel uit die kritiek teen NASA en JPL gehaal en het ook die ontwerp van die Rangerruimtetuie as suksesvol bewys. Op daardie stadium was die ingenieurs van JPL steeds besig met 'n ondersoek na wat presies die rekenaarfaling van Ranger 4 veroorsaak het. Die insident het gebeur toe die ruimtetuig buite die bereik van die opsporingstasies op aarde was. Die faling van die rekenaar was onverwags vir die JPL-ingenieurs omrede dit deeglik op aarde getoets is en daar toe geen probleme ondervind is nie. 'n Ondersoek van die telemetriedata het daarop gedui dat die faling voorgekom het gedurende die proses waar Ranger 4 van Agena geskei het, meer presies toe die elektriese koppeling tussen die twee tuie ontkoppel moes word en Ranger 4 na sy eie kragvoorsiening moes oorskakel. 

Die gedrag van Ranger 4 dui daarop dat 'n transformator of omskakelaar die probleem veroorsaak het, moontlik weens 'n kortsluiting wat veroorsaak is deur 'n los stukkie metaal wat met die kontakpunte in die naelstringkabel, wat die twee tuie verbind het, in kontak gekom het. Verbeteringe aan Ranger 5 het 'n duplikaattydreëlaar ingesluit, om te verseker dat die telemetriestelsel aanhou funksioneer indien die aanboordrekenaar sou faal. Daar is ook 'n ekstra stikstofbottel vir die posisioneringstelsel aangebring om die druk van die gas te verminder en 'n ekstra ontsteker vir die middevlugbaan-korreksieontbranding. Die belangrikste is dat ekstra diodes en sekerings aan die elektriese kabels aangebring is om kortsluitings of oorbeladings te voorkom.

Die Ranger 5 is ook met hitte gesteriliseer, soos die Rangers 3 en 4, om onbedoelde besoedeling van die maan met aardse mikrobes te verhoed. Rolf Halstrup, hoof van die sterilisasieprogram, het beswaar aangeteken teen die prosedure omrede hy oortuig was dat die hitte die sensitiewe elektroniese toerusting in die ruimtetuie beskadig. Hy het die bestuur van JPL in Pasadena, Kalifornië oortuig dat die sterilisasie van Ranger 4 heel waarskynlik die rekenaar met ordener en tydreëlaar beskadig het en dat die praktyk gestaak moet om die betroubaarheid van die ruimtetuie te verseker. Die bestuur het saamgestem en besluit dat die hittesterilisasie nie meer gedoen sal word nie, maar slegs vanaf Ranger 8, omrede Rangers 6 en 7 reeds gesteriliseer was.

Die Ranger 5-ruimtetuig is op 20 Augustus vanaf Kalifornië na Florida verskeep en het daar aangekom op die dag wat Mariner 2 gelanseer is. Die Atlas 215D en Agena 6005 het later in die week gearriveer en die voorlanseringinspeksies kon begin. Die inspeksies het eers gefokus op die vuurpyl en sy fases omrede dit amper net soveel probleme as die Rangers veroorsaak het. Die Atlas-Agena kombinasie het vier uit die ses keer wat NASA dit gelanseer het, probleme opgelewer. Elke vuurpyl wat by Kaap Canaveral afgelewer is, moes modifikasies of herstelwerk ondergaan voordat dit gebruik kon word. Bowendien, in die jaar tussen Ranger 1 en Mariner 2 se lanserings, was daar geen verbetering in die kwaliteit van die Atlas-Agena vuurpyl se beheerprogram nie. Omrede Rangerlanserings voorheen vertraag is deur vuurpylprobleme, het tegnici seker gemaak dat geen soortgelyke probleme met Ranger 5 voorkom nie.

Nasporing van Mariner 2 was gedurende hierdie tyd 'n voortdurende taak en aangesien NASA se diepruimte-opsporingsnetwerke nie albei tuie gelyktydig kon volg nie, is besluit om alle aandag op Ranger 5 te vestig vir sy kort sending.

Nadat die lanseerpoging tweekeer uitgestel moes word, een keer weens 'n elektriese kortsluiting aan die tuig en die ander weens ongure weer, is die "go to fly" vir 18 Oktober gegee. Lansering het op 12:59 nm EST plaasgevind en die Atlas-Agena het kort daarn in 'n betrokke grys lugruim verdwyn. 'n Wanfunksionering van die geleistelsel se koersbaken teen T+93 sekondes het steurende baankoersdata verskaf, maar, anders as met Ranger 3, is diskrete bevele steeds deur die geleistelsel ontvang en gestuur. Die Agena het sy aardwentelbaan suksesvol bereik en ontbranding is begin om Ranger 5 op 'n trajek na die maan te plaas.

Ongelukkig is hoë temperature in die rekenaarstelsel bespeur en kort hierna het kragopwekking deur die sonpanele gestaak. Die gammastralingdetektor het aangeskakel maar die rekenaar het nie die instruksie gegee om die ruimtetuig in lyn met die Aarde te bring nie. Tesame daarmee het die opsporingstelsels in Australië en Suid-Afrika begin om onverstaanbare data te ontvang. Dit was duidelik dat 'n kortsluiting die sonpanele buite aksie gestel het, wat beteken het dat Ranger 5 slegs enkele ure oorgehad het voor die battery pap sou word. 

Tegnici by JPL het gemeen hulle kon die missie steeds gedeeltelik red deur die middeweg-korreksie-enjin te ontbrand en te hoop dat die tuig die maan soos beplan sou tref, maar hulle moes dit spoedig doen voor Ranger 5 se krag opraak. Grondbeheer het opdragte gestuur om die hoëwinsantenne te ontplooi en die tuig vir sy middeweg-ontbranding op te stel, maar gedurende hierdie tyd het daar blykbaar meer kortsluitings voorgekom, aangesien daar momenteel 'n onderbreking in data van die telemetriesender was.

Die middeweg-korreksie-enjin is ontbrand, maar Ranger 5 se batterye was halfpad deur die lopie uitgeput. Die radiotransponder- en telemetrieseine het gestaak, gevolg deur 'n ongekontroleerde getuimel van die tuig. Ranger 5 het 724 kilometer van die maanoppervlak af verbygeskiet op pad na 'n permanente baan om die Son. Seine is steeds van die klein seismometerkapsule ontvang, totdat die tuig se afstand van die Aarde af te groot begin raak het. Die sendingbeheer kon dit tot op 'n afstand van 1,3 miljoen km naspoor. Ranger 5 was die derde poging om 'n Blok II-ruimtetuig met die maan te laat bots.

Verwysings 

Ranger-program
Ruimtetuie