游骑兵4号(Ranger 4)是美国太空总署于1962年发射的航天器,属于游骑兵计划的一部分。其设计目的是在撞击月球前传输月球表面图像至地球站,放置地震仪胶囊并收集伽马射线数据,研究月球表面雷达反射率,并继续测试游骑兵计划以发展月球和行星际飞船[1]。然而,由于计算机故障导致太阳能板未展开,导航系统失效,最终航天器在远侧月球上坠毁,未能返回任何科学数据。这是美国首次成功将航天器送入其他天体,也是首个到达月球远侧表面的国家。 基本介绍
游骑兵4号采用了Block II型游骑兵航天器的设计,几乎与游骑兵3号相同。基本重量为331公斤(730磅),高度达3.1米(10英尺)。它由覆盖有木质冲击限制器的月球舱组成,直径为0.65米(26英寸),还包括单推进剂中途发动机、推力为22.6千牛顿(5,080磅力)的反向火箭、以及镀金和铬合金的六边形底座,直径为1.5米(4英尺11英寸)。底部连接了一个大型高增益碟状天线。两个翼状太阳能电池板宽5.2米(17英尺),在飞行早期展开。电力由8,680个太阳能电池提供,这些电池位于太阳能电池板内,可以充电11.5公斤(25磅)、容量为1千瓦时的AgZn启动和备用电池。 航天器控制通过固体状态计算机和序列器以及地球控制命令系统实现。姿态控制由太阳传感器、地球传感器、陀螺仪和俯仰滚转喷气机提供。航天器上的遥测系统包括两个960兆赫的发射器,功率分别为3瓦特和50毫瓦特,高增益天线和全向天线。白色油漆、镀金和镀铬层以及包裹在反向火箭周围的银色塑料片提供了热控功能。为了防止热量消毒引起游骑兵3号计算机的故障,这一程序被取消了。地震仪胶囊也被涂上了锯齿图案,以获得更好的热保护。 实验设备包括:(1) 采用扫描机制,在十秒内产生一帧画面的电荷耦合器件电视摄像机;(2) 安装在1.8米(5英尺11英寸)长臂上的伽玛射线分光计;(3) 雷达高度表;(4) 设计用于粗糙着陆在月球表面的地震仪,其中包括放大器、50毫瓦特发射机、电压控制器、定向天线,以及能够使月球舱发射机运行30天的六个银镉电池。雷达高度表不仅用于反射率研究,还设计用于触发胶囊分离并点燃反向火箭。