游骑兵9号
游骑兵9号
游骑兵9号是由美国航空航天局(NASA)于1965年发射的月球探测器,其目的是通过弹道轨迹撞击月球并在撞击前的最后几分钟飞行时间内传送回高分辨率的月球表面图像。该航天器搭载了6台电视摄像机,其中2台为广角镜头(F频道,A和B摄像头),4台为窄视角镜头(P频道)。这些摄像机分为两个独立的通道,每个通道都有自己的电源、定时器和传输装置,以便尽可能地获得高质量的电视图像。所有频道的图像均通过独立的信道传输。此外,游骑兵9号未配备其他科学仪器。
航天器设计
游骑兵9号采用了游骑兵系列飞船的第三版设计。它拥有一个直径1.5米的六边形底座,底座上方装有推进器和电源系统,以及一座顶部削平用于安装电视摄像机的圆锥形塔楼。两个翼状太阳能板分别宽379毫米、长1,537毫米,从底座两侧向外延伸,总跨度达4.6米。底座一角安装了一个定向的高增益碟形天线,而锥形塔顶则放置了一个圆柱状的准静态无定向天线。整个航天器的高度为3.6米。
推进系统
游骑兵9号的中途修正与航向校正推进器采用肼作为燃料,产生224牛顿的推力,并通过四片喷流叶片实现向量控制。三轴定位和姿态控制依靠12个氮气喷嘴与三个陀螺仪相结合。四个主太阳传感器、两个备用太阳传感器和一个地球传感器负责导航。太阳能板上的9,792个硅太阳能电池总面积为2.3平方米,能够产生200瓦的动力。两个容量为1,200瓦·时、电压26.5伏特的银锌空气电池能够单独为通信和电视摄像机链路供电长达9小时。另外两个1,000瓦·时的银锌氧蓄电池存储着航天器运行所需的电力。
通信系统
航天器的通信可以通过准静态无定向的低增益天线和抛物面的高增益天线进行。传输器包括电视频道F的959.52兆赫,功率为60瓦;电视频道P的960.05兆赫,功率同样为60瓦;以及频道8的960.58兆赫,功率为3瓦的传输器。电信设备将来自摄像机的复合视频信号转换为无线电频率信号,然后依次通过航天器的高增益天线发送出去。充足的视频带宽使得窄视角和广视角的电视画面都能够快速传输。
发射与任务
游骑兵9号由擎天神250D和爱琴娜B-6009助推器发射升空,原定将爱琴娜和徘徊者8号送入185公里高的地球停泊轨道。爱琴娜再次点火90秒,将航天器送入飞往月球的转移轨道,随后游骑兵9号与爱琴娜分离。发射后不久,命令发出展开太阳能板,姿态控制系统开始工作,并将通信从无定向天线切换至高增益天线。由于初始轨迹精度较高,原计划的中途修正从3月22日推迟至3月23日,于12:03UTC(UTC)启动。经过定位后,火箭在12:30 UTC点火31秒并重新定位,启动程序在13:30 UTC全部完成。
着陆过程
游骑兵9号于1965年3月24日13:31 UTC到达月球。在撞击前的20分钟,摄像机进行了约一分钟的预热。第一张照片是在13:49:41 UTC,当时距离地面2,363公里。在最后19分钟的飞行期间,共传回了5,814张对比鲜明的照片。撞击前的最后一张照片的分辨率达到了0.3米。航天器沿着与月球赤道呈-5.6度的角度进入渐近线,轨道平面相对于月球赤道倾斜15.6度。飞行64.5小时后,于14:08:19.994 UTC在南纬12.83度,东经357.63度的位置,位于阿尔丰索斯陨石坑内,以每秒2,670米的速度撞击月表。此次任务圆满成功,实时电视转播覆盖了全国范围内的直播网络,传递了许多F频道(主要是B相机,但也有一些A相机)的照片。
参考资料
目录
概述
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推进系统
通信系统
发射与任务
着陆过程
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