Programme Ranger


Programme Ranger

Le programme Ranger est un programme spatial de l'agence spatiale américaine (NASA) qui s'est déroulé dans les années 1960 et dont l'objectif était d'obtenir des photographies du sol de la Lune grâce à l'envoi de sondes spatiales équipées de caméras. Neuf sondes ont été lancées entre 1961 et 1965 dont seules les trois dernières ont pu atteindre leur objectif.

Dès le départ le programme avait été scindé en trois phases (block). Chaque phase avait des objectifs différents et mettait en œuvre des systèmes d'une complexité croissante. Les concepteurs du programme au JPL avaient prévu d'envoyer à chaque phase plusieurs satellites pour accroître les retours d'expérience, les résultats scientifiques et garantir qu'au moins un vol serait réussi. Le coût total du programme s'est élevé à 170 millions $

Sommaire

Les sondes Ranger

La sondes Ranger sont envoyées sur une trajectoire de collision avec la Lune. Des clichés sont pris régulièrement jusqu'à l'impact.

Chaque sonde Ranger emporte 6 appareils photo. Ceux-ci ne diffèrent que par le temps d'exposition, le nombre de vues, l'objectif et la vitesse de transmission de l'image vers la Terre. Les images fournies dans les derniers instants de la sonde ont une définition mille fois meilleure que celle qui peut être obtenue depuis la Terre.

Liste des missions

Missions Block 1

Schéma de la sonde Ranger block I (NASA)
  • Ranger 1, lancée le 23 août 1961, prototype, échec du lancement de la fusée
  • Ranger 2, lancée le 18 novembre 1961, prototype, échec du lancement de la fusée

Deux sondes ont été envoyées en 1961 pour tester à la fois le lanceur Atlas/Agena et les équipements des sondes Ranger. Il n'était pas prévu que celles-ci atteignent la Lune.

La plupart des équipements qui sont présents sur les sondes actuelles n'avaient alors jamais été testés. Le plus important de ces équipements est sans doute le système de stabilisation 3 axes qui permet à un vaisseau de maintenir durant le vol ses panneaux solaires face au Soleil, ses antennes face à la Terre et ses capteurs (caméra,...) face à leur cible (Lune,...). Jusque là pour stabiliser une sondes celle-ci était mise en rotation rapide autour de son axe de déplacement. Le système de propulsion embarqué par la sonde était une autre grande première : celui-ci devait arriver à diriger avec suffisamment de précision la sonde vers sa cible (Lune, Mars,...). Par ailleurs le système de télécommunications et le suivi de la trajectoire nécessitait la mise au point de nouveaux équipements tant au sol que dans les sondes et le recours à un ordinateur embarqué qui exécutait automatiquement certaines tâches au cours de la mission.

Malheureusement, le lanceur qui était en cours de mise au point, plaça les sondes sur une orbite trop basse ce qui ne leur permit pas de se stabiliser et d'utiliser l'énergie solaire. Les caractéristiques des sondes Ranger 1 et 2 furent reprises pour concevoir les sondes Mariner 1 et Mariner 2 envoyées vers Vénus (seule la deuxième atteignit son objectif).

Missions Block 2

Schéma de la sonde Ranger block II (NASA)
  • Ranger 3, lancée le 26 janvier 1962, Mauvais lancement, passe à côté de la Lune
  • Ranger 4, lancée le 23 avril 1962, Mauvais lancement, s'écrase sur la Lune
  • Ranger 5, lancée le 18 octobre 1962, Mauvais lancement, passe à côté de la Lune

Trois sondes du block 2 furent lancées vers la Lune en 1962 : elles emmenaient une capsule, contenant une caméra, un détecteur de rayonnement et un sismomètre, qui devait être ralentie par une fusée avant d'arriver au sol. La capsule était conçue pour résister au choc de l'atterrissage. Les trois missions démontrèrent que la fusée Atlas/Agena B pouvait fonctionner correctement et que la conception des Ranger n'était pas en défaut mais à chaque mission l'un de ces deux éléments connut une défaillance. Par manque de précision la sonde Ranger 3 manqua de 37 000 km la Lune. Le lancement de la sonde Ranger 4 se déroula parfaitement, mais le programme chargé à bord d'exécuter les différentes tâches ne fonctionna pas et la sonde alla s'écraser de manière passive sur la Lune. La sonde Ranger 5 fut victime du même problème mais, moins précise, manqua la Lune.

Missions Block 3

Schéma de la sonde Ranger block III (NASA)

Le Block 3 regroupe 4 lancements effectués en 1964-1965. Ces sondes emportaient 6 appareils photos qui devaient être utilisés pour observer la surface de la Lune durant l'approche finale. Le premier de la série, Ranger 6, eut un vol sans histoires, mais les appareils photos refusèrent de se mettre en marche. Les trois sondes suivantes, modifiées pour prendre en compte l'échec de la tête de série, fonctionnèrent parfaitement. Ranger 7 envoya plus de 4 300 photos et permit de découvrir que la surface de la Lune était complètement façonnée par les cratères y compris dans les zones plates. Ranger 8 envoya plus de 7 000 photos qui confirmèrent les conclusions précédentes. Ranger 9 réalisa 5 800 photos qui bénéficièrent d'un très bon contraste grâce à un éclairage rasant du soleil.

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Voir aussi


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