Pioneer P-31 - Pioneer P-31
 A Pioneer P-31.
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| tipo de missão | orbiter lunar |
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| Operador | NASA |
| duração da missão | falha no lançamento |
| Propriedades Nave espacial | |
| Fabricante | TRW |
| massa de lançamento | 175,0 kg (385,8 lb) |
| Início da missão | |
| Data de lançamento | 15 de dezembro de 1960, 09:10 UTC |
| Foguete | Atlas D Capaz |
| local de lançamento | Cape Canaveral LC-12 |
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Pioneer P-31 (também conhecida como Atlas-Capaz 5B ou Pioneer Z) foi concebido para ser uma sonda que orbita lunar, mas a missão falhou logo após o lançamento. Os objetivos foram colocar uma sonda altamente instrumentados em órbita lunar, para investigar o ambiente entre a Terra e Lua , e para desenvolver tecnologia para controlar e manobrar espaçonave da Terra. Foi equipado para captar imagens da superfície lunar com um sistema de televisão-like, estimar a massa da Lua e topografia dos pólos, registrar a distribuição e velocidade de micrometeoritos , e estudar a radiação , campos magnéticos , e baixa freqüência de ondas eletromagnéticas no espaço. Um sistema midcourse propulsão e foguete injeção teria sido o primeiro dos Estados Unidos sistema de propulsão independente, capaz de funcionar muitos meses após o lançamento a grandes distâncias da Terra e os primeiros testes dos EUA de manobrar um satélite no espaço.
Conteúdo
Missão
A sonda foi lançada sobre Atlas veículo 91D acoplado a fases superiores Thor-Able incluindo um sólido terceira fase propulsor Capaz em 15 de Dezembro, 1960. O lançamento foi rotineiro até t + 66 segundos quando uma perturbação axial grave foi registado, seguido por uma rápida perda de pressão do tanque de LOX e mudanças no escape do motor do Atlas indicativo de inanição oxidante. Em t + 73 segundos, o Atlas experimentado separação estrutural total e de perda de telemetria. Os estágios superiores continuou transmitindo dados até o impacto com o oceano. A carga caiu no Oceano Atlântico 12 a 20 km (7 a 12 milhas) a partir do Cabo Canaveral em cerca de 20 metros (65 pés) de águas profundas. A operação de salvamento da marinha recuperou partes do veículo de lançamento e a carga útil. A causa imediata da falha não estava claro, mas pensado para ser relacionado para o adaptador de acasalamento os estágios capaz do Atlas se soltar e ser colidiu com o tanque de LOX ou então buffeting aerodinâmico no veículo de lançamento. A segunda fase Capaz recuperado mostrou qualquer sinal de que a ignição ou o funcionamento do motor tivesse ocorrido, e a causa mais provável da falha foi Acredita-se que a flexão aerodinâmico do adaptador Capaz que, em seguida rompidos tanque LOX da Atlas. O impulsionador incapacitada continuou a voar por alguns segundos mais tarde, mas o colapso estrutural da secção da frente do Atlas combinada com a perda de pressão LOX para o sistema de alimentação de carburante resultou na paragem do motor e do veículo auto-destruição.
Como um resultado desta falha e Mercury-Atlas 1 cinco meses mais cedo devido a um episódio semelhante de flexão aerodinâmico na parte da frente do tanque de LOX, GD / D começou a exigir que todas as combinações superior fase / carga útil Atlas sofrer adequada testes dinâmica estruturais.
A falha foi descrito como "especialmente decepcionante", uma vez que foi o lançamento final da série sonda Capaz como seu sucessor, o programa Ranger, estava em obras. No final, o programa espacial dos EUA não iria ver uma sonda lunar completamente bem sucedido até Ranger 7 , quatro anos depois. Ele também marcou o lançamento final na primeira geração de sondas lunares, que costumavam trajetórias subida directa e dariam lugar às segundas sondas geração que tinham órbita de espera.
projeto da nave espacial
Pioneer P-31 foi virtualmente idêntico ao anteriormente Pioneer P-30 satélite que falhou, uma esfera de diâmetro de 1 metro, com um sistema de propulsão montados sobre o fundo dando um comprimento total de 1,4 metros. A massa do invólucro e estrutura da liga de alumínio foi de cerca de 30 kg e as unidades de propulsão de aproximadamente 90 kg. Quatro painéis solares, cada um de 60 x 60 cm e contendo 2200 células solares em 22 nódulos de 100 células, prolongadas a partir dos lados da concha esférica com uma configuração "roda de pás" com um período total de cerca de 2,7 metros. Os painéis solares carregada baterias de níquel-cádmio . No interior do reservatório, um grande tanque de hidrazina esférica composta maior parte do volume, encimado por dois tanques de azoto esféricas mais pequenas e um foguete 90 N injecção para retardar a sonda para baixo para entrar em órbita lunar, que foi concebido para ser capaz de disparar duas vezes durante a missão. Acoplado na parte inferior da esfera era um foguete 90 N vernier para propulsão meados de curso e manobras em órbita lunar que poderia ser demitido quatro vezes.
Em torno do hemisfério superior do tanque de hidrazina foi uma plataforma instrumento em forma de anel, que tinha as baterias em duas embalagens, duas 1.5 W UHF transmissores e Diplexers, módulos lógicos para instrumentos científicos, receptores dois comandos, descodificadores, um buffer de / amplificador, três conversores , um Telebit, uma caixa de comando, ea maioria dos instrumentos científicos. Duas antenas UHF dipolo saliente a partir da parte superior da esfera, em ambos os lados do bico de injecção do foguete. Duas antenas UHF dipolo e uma antena VLF longo projetava a partir do fundo da esfera. Os transmissores operado numa frequência de 378 MHz.
controlo térmico foi planeado para ser alcançado por 50 dispositivos pequenos "pás da hélice" na superfície da esfera. As próprias lâminas foram feitas de material reflector e consistiu de quatro pás que eram rente à superfície, que cobre um padrão de absorção de calor pintado de preto sobre a esfera. Uma bobina termicamente sensíveis estava ligado às lâminas, de tal modo que as baixas temperaturas dentro do satélite causariam a bobina para contrair e rodar as lâminas e expõem a superfície absorver o calor, e temperaturas elevadas faria com que as lâminas para cobrir os padrões preto. unidades de dissipador de calor Square, também foram montados sobre a superfície da esfera para ajudar a dissipar o calor a partir do interior.
Equipamento de bordo
Os instrumentos científicos consistiu de uma câmara de ionização e tubo Geiger-Muller para medir total de fluxo de radiação , um contador de radiação telescópio proporcional para medir a radiação de alta energia, um contador de cintilação para monitorar a radiação de baixa energia, um espectrómetro de cintilação para estudar a Terra (e possível lunar) cintos de radiação , um receptor VLF para naturais ondas de rádio , um transponder para estudar a densidade de electrões, e parte do fluxo de porta-bobina e procurar magnetómetros montados na plataforma do instrumento. Uma sonda de plasma foi montado sobre a esfera para medir a distribuição de energia e quantidade de movimento de protões acima de alguns kilovolts para estudar o efeito da radiação das chamas solares. O detector e sol scanner de micrometeoritos foram montados na esfera bem. A única diferença entre Pioneer P-31 e o mais cedo Pioneer P-30, foi a adição de um detector de estado sólido sensível aos protões de baixa energia sobre o satélite e uma experiência padrão de frequência rubídio concebido-STL colocado sobre uma vagem ligado ao reforço. A massa total do pacote ciência incluindo a electrónica e fonte de alimentação foi aproximadamente 60 kg. O custo total da missão foi estimado em 9-10 milhões de dólares.
Referências
- ^ "Relatório Missile 91D vôo de Avaliação", 14 de janeiro, 1961 Convair