徘徊者7號

美國的徘徊者號探測器外形像個大蜻蜓，太陽能電池板展開總長4.57米，質量366千克。

基本介紹

• 中文名：徘徊者7號
• 外文名：Ranger 7
• 國家：美國
• 用途：無人行星探測任務
• 屬性：第7顆無人探測器
• 身長：3米

簡介

徘徊者7號是美國的無人行星探測任務“徘徊者計畫”的第7顆無人探測器，於1964年7月28日（UTC時間16:50:00）發射。它是第一艘成功的將月球表面的近距離影像傳輸回地球的美國探測器，它也是徘徊者計畫中第一艘完全成功的探測器。設計的目的是以拋射軌道撞擊月球表面，並在撞擊前的最後幾分鐘內傳送回高解析度的月球表面影像。

這艘太空船攜帶了6架電視光導攝像管，3架是廣角，3架是窄視野來完成這些目標。這些攝影機分成兩組，各自有獨立的電源、計時器和傳輸設備，以最大的可能來獲得高品質的電視影像，每個頻道的影像都由獨立的管道傳送。沒有其它的實驗設備備安裝在這艘太空船上。

基本資料

運載火箭	擎天神-愛琴娜運載火箭
發射時間	1964年7月28日世界時16:50:00
發射地點	佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地
硬著陸時間	1964年7月31日世界時13:25:48.82
硬著陸地點	西經20度36分 南緯10度38分
探測器質量	365.7千克
NSSDC ID	1964-041A

探測器結構

徘徊者6號、徘徊者7號、徘徊者8號、和徘徊者9號都是屬於徘徊者計畫模組3形式的探測器。這些探測器有一個直徑1.5米的六角形基座，在上面有推進器和動力系統，還有一座截去尖端以安放電視攝影機的圓錐形塔。兩個翼狀的太陽能板，每個寬379毫米、長1537毫米，由基做相對的兩側向外擴展，跨度為4.6米，一個定向的拋物面的高增益天線被安裝在基座上遠離太陽能板的一個角上。一個圓柱狀的準靜態無定向的低增益天線被安置在錐形塔的頂端。探測器整體的高度是3.6米。

在中途修正與校正航向的推進器以肼為燃料，推力為224牛頓，由4片噴流葉片進行向量控制。三軸的定位指向和姿態控制以12個氮氣噴嘴與3個陀螺儀耦合。裝有4個主要的太陽感測器、2個備用的太陽感測器，和一個地球感測器。動力由兩片在太陽能板上，陣列面積為2.3平方米的9792個太陽電池供應，產生的動力為200瓦。兩個功率為1200瓦-小時，電壓26.5伏特的銀鋅-氧電池可以單獨提供分離的通信與電視攝影機的機組運作9小時，兩個1千瓦-小時的銀鋅氧蓄電池儲存探測器運作所需要的電力。

模組3的探測器攜帶173千克重的電視單位（取代了模組2徘徊者探測器的登月膠囊），並且為了避免污染月球表面而做了消毒的處理。這六架攝影機包括三架廣角全景（F頻道A攝影機和P頻道P3、P4攝影機），和三架窄視野（F頻道B攝影機和P頻道P1、P2攝影機）。這套攝影系統可以提供範圍從6.4千米至1448千米的高解析度照片以支援阿波羅計畫。

通訊可以經由準靜態無定向的低增益天線和拋物面的高增益天線。探測器的傳輸器包括在959.52MHz的電視頻道F（功率60瓦），和在960.05MHz的電視頻道P（功率60瓦），還有在960.58上的頻道8（功率3瓦）傳輸器。電訊設備將照像圖片的訊號轉換為視訊的RF訊號後，由探測器的高增益天線依序傳送。足夠的視頻頻寬使窄視野和廣角的電視圖片影像都可以快速地傳送。

任務經過

擎天神LV-3和RM-81愛琴娜上面級火箭在發射時名義上是執行將愛琴娜和徘徊者送入高度192千米的地球泊車軌道，但在發射後一個半小時，愛琴娜的引擎再度點燃將探測器送入前往月球的拋射軌道。在與愛琴娜分離後，太陽能板啟動，姿態控制開始運作，探測器的信號傳輸也從無定向天線切換至高增益天線。第二天，7月29日，計畫中的中途修正在世界時10:27啟動，包括火箭短時間的再發動。在飛行途中唯一的異常是探測器與甘迺迪太空中心的DSIF追蹤站之間的一個雙向鎖定發生的短時間的流失。

徘徊者7號在7月31日抵達月球，在撞擊前18分鐘F頻道的攝影機開始一分鐘的暖機，在世界時13:08:45，高度2110千米處拍攝了第一張影像。在後續的17分鐘飛行時間共傳送回4,308張優質的照片，在碰撞前傳送回的最後一張照片解析度達到50厘米。太空船沿著一個雙曲線軌道的路徑，以一條與月球赤道呈-5.57度的漸近線，直接撞擊到月球表面。軌道平面對月球赤道的傾斜角是26.84度。在飛行68.6小時後，徘徊者7號撞擊在雲海和風暴洋之間的區域（之後被命名為智海），撞擊點的坐標大約在10.35S，339.42E（依據徘徊者7號的月球照片，撞擊點最初認定的座標是10.63S，339.34E）。撞擊的時間是世界時13:25:48.82，速度為2.62 千米/秒。這艘探測器的性能是完美無缺的。後來的徘徊者8號和徘徊者9號也都成功命中月球，分別降落在靜海和雲海，共發回13000多張月球近景照片。至此，美國結束了月球硬著陸探測飛行。

發射情況

徘徊者7號

從1961年8月到1965年3月，美國共發射9個徘徊者號探測器。頭兩次發射失敗，探測器沒有能夠脫離地球軌道。第三個因火箭瞄準偏差，探測器在距月球3.7萬千米處飛過。第四個因控制系統故障，探測器撞到月球背面去了。第五個因在到達月球前動力系統發生故障而失敗。第六個到達月球靜海，因電視攝像機失靈，沒有獲得探測成果。最後三個探測器均獲得成功。

第一個到達月球的徘徊者7號命中預定著陸點——雲海，在與月面相撞前17分鐘裡，它開動6台電視攝像機，拍攝了4316張月面照片，照片十分清晰，可以分辨出直徑1米左右的坑穴和30厘米大小的岩石。後來的徘徊者8號和徘徊者9號也都成功命中月球，分別降落在靜海和雲海，共發回13000多張月球近景照片。至此，美國結束了月球硬著陸探測飛行。

成就

1964年7月31日，美國“徘徊者7號”宇宙飛船向地球發回首批月球近景照片，這是自伽里略以來，人類在月球天文觀測方面取得的最大的成就。

徘徊者號系列中第一次取得成功的是7號，它向地球傳送了4300多幅電視圖像，其中最後的那些圖像是在離月面只有300米處拍攝的，顯示出月球上一些直徑小至1米的月坑和幾塊不到25厘米寬的岩石，為阿波羅號飛船登月選點作了先行的探測工作。