徘徊者计划

徘徊者计划是美国在1960年代进行的系列无人太空任务之一，其目的是拍摄最早的月球表面近摄照片。徘徊者太空船被设计成撞击月球的表面，并在撞毁之前将影像传回地球。徘徊者的原始设计开始于1959年，被区分为三个不同的阶段，称为模组。每个模组有不同的任务和使命，并逐步的提升系统的设计。喷射推进实验室的设计师在每个模组中设计多次的发射，以获取最大化的工程经验和科学价值，并至少完成一次成功的飞行。徘徊者系列（从1号到9号）整体的研究、发展、发射和支援的花费大约是一亿七千万美元。每艘徘徊者太空船携带六架照相机，这些照相机基本上是相同的但有曝光时间、视野、镜头、和扫描速率的差异。这些相机系统被分为两个频道：部分（P）和全景（F），每个频道有自己独立的电源、计时器、和传送装置。F-频道有两部照相机：广角的A-相机和窄视野的B-相机。P-频道有4部照相机：P1和P2是窄视野，P3和P4是广角。F-频道的最后影像在撞击前2.5秒至5秒之间（高度大约5公里），P-频道大约在撞击前0.2至0.4秒（高度大约600米）拍摄最后一张影像。这些影像的分辨率被证明比地球上的观测好上1000倍。模组1，由在1961年的两次太空船发射组成，是为了测试擎天神-爱琴娜运载火箭和航太设备，只打算进入地球轨道，并未企图前往月球。在徘徊者之前，多数现在认可的航太技术都未经过测试。也许，其中最重要的是三轴状态的稳定性，意味着太空船相对于太空的位置是固定的，而不是靠着自转来稳定。这样能让巨大的太阳能板指向太阳，大的天线朝向地球，照相机和其它定向的科学感测器，都能适当的指向目标。在太空船上携带火箭燃料是另一项关键性的重要技术，需要足够精确才能抵达月球或遥远行星的目标。另一方面，也发展出太空船和地面基地间的双向沟通和闭环追踪，和使用车载计算机和地面指令序列的整合，所有必须发展的技术都要在飞行中测试。不幸的是，早期版本发射太空船的问题，让徘徊者1号和徘徊者2号只短暂的工作，不能在低地球轨道上稳定自己，以收集太阳能或活的久一点。在1962年，喷射推进实验室利用徘徊者1号和徘徊者2号设计出失败的水手1号和成功进入深太空抵达金星的水手2号。徘徊者计划的模组2在1962年发射3艘重331公斤的太空船前往月球，携带了电视摄影机、一个辐射侦查器、和一个地震仪，安置在一个有缓降火箭推进器包装在胶囊内，希望在低速撞击月球表面下仍能存活。这三次发射证明阿特拉斯-爱琴娜B是性能良好的太空船发射载具，但不幸的是并非所有的设备都是如此。徘徊者3号 发射进入深太空，但是一个不正确的延迟过程，使他完全错过了月球。徘徊者4号有完美的发射，但是太空船完全不能运作。专案团队追踪到地震仪胶囊撞击到月球背面释放出的信号，验证了通讯及导航系统。徘徊者5号不仅错过了月球，也不能运作。从这些任务中没有获得重大的科学资讯。回顾模组2的结果，发现在之前的任务中使用的一种二极管在太空的条件中有金板剥离的问题，这可能是导致失败的主因 。徘徊者模组3在1964-65年具体的进行了4次发射。这些太空船值得夸耀的电视摄影机，在设计上能在接近月球时观察月球的表面。它们能详细的显示比地面望远镜看见的更小范围的细节，最佳的可以达到洗手槽的大小。这个新系列的第一艘，徘徊者6号，有一次完美的飞行，只是电视摄影机因为飞行事故而不能使用，未能取得任何的图片。后续的三艘徘徊者，使用重新设计的电视摄影机，获得完全的成功。徘徊者7号拍摄下的目标平原，位于哥白尼坑南方，很快的被命名为知海。从他的六架照相机总共发送超过4,300张影像给守候着的科学家与工程师。这批新的影像显示即使在看似平坦与空旷的平原，坑洞依然是月球表面主要的特征。巨大的坑穴会有小坑穴重叠在其上，并且有极小的撞击痕迹，可以分辨的大小迅速的提升 － 大约达到50公分（16英寸）。从哥白尼坑和其他几个大坑穴辐射出来的浅色划痕，原来是由主撞击溅射而出的小坑穴和碎片组成的链和网。在1965年2月，徘徊者8号以倾斜的路径扫掠过风暴洋和云海，撞击在宁静海，该处是4年半之后阿波罗11号的登陆地点。它累积的影像超过7,000张，覆盖得更广泛的区域和加强了徘徊者7号的结论。大约一个月之后，徘徊者9号降落在直径90公里的阿方萨斯坑。它的5,800张影像，利用低角度阳光的长处和同轴嵌套，提供火山口对火山口的强烈对比，有效的呈现月球表面高低起伏的轮廓。因此，长期以来的困扰给了系统工程师大量的启发和教导，但科学家获得的很少，徘徊者计划的最后三次航程，给了他们极欲一见的影像，增进了月球科学家大量有关月球表面的知识。这两个链接是整本的图书。单一的HTML，请滚动鼠标点选以下章节的链接：宇宙神-5 · 德尔塔（二号 · 四号） · 美乐达 · 人牛怪运载火箭宇宙神（导弹 · 一号 · 二号 · 三号） · 雅典娜系列运载火箭 · 德尔塔-3 · 丘诺-1 · 土星1号 · 土星1B · 土星5号 · 大力神（二号 · 三号 · 三B · 34D · 四号）