Americký projekt Ranger, který byl otevřen 21. prosince 1959, navazoval na pokusy se sondami Pioneer z roku 1958, které se neúspěšně pokoušely o výzkum Měsíce z jeho bezprostřední blízkosti.
Program Ranger byl rozdělen do tří fází. První fáze zahrnovala sondy spořadovými čísly 1 a 2 a jejím úkolem bylo testování systémů sondy a prověrka navedení na dráhu k Měsíci; druhá fáze předpokládala dopravu malého kulového pouzdra na Měsíc - zahrnovala sondy číslo 3 až 5 - a třetí fáze měla přinést podrobné snímky, které měly být získány během dopadu na Měsíc (sondy číslo 6 až 9). V původním projektu se uvažovaly i fáze IV (sondy 10 až 12) a fáze V (sondy 13 až 17) pro podrobný vědecký výzkum, ale v průběhu realizace projektu byly obě fáze zrušeny ve prospěch dalších projektů. Celý program řídila Jet Propulsion Laboratory (JPL), výroba sond probíhala ve firmě Ford Motor Company a celkové náklady dosáhly 170 miliónů dolarů.Hlavním úkolem prvních dvou sond programu Ranger bylo ověřit navedení na dráhu k Měsíci (testování nosné rakety Atlas Agena B) a vyzkoušení základních systémů vlastní sondy. Sekundárním cílem byl vědecký výzkum oblasti mezi Zemí a Měsícem (sondy měly být navedeny na protáhlou geocentrickou dráhu s apogeem za drahou Měsíce); k tomu byly sondy vybaveny vědeckou aparaturou, která byla zaměřena zejména na studium kosmického záření a mikrometeoritů, o hmotnosti asi 65 kg (celková hmotnost sondy byla 306 kg).
První sonda Ranger odstartovala po několikerém odkladu z Cape Canaveral 23. srpna 1961 (původně se start plánoval mezi 26. červencem a 2. srpnem 1961). Nosná raketa Atlas Agena B ale nepracovala správně (konkrétně se nezdařil opětovný zážeh motoru druhého stupně) a dopravila sondu pouze na nízkou parkovací dráhu (168 - 501 km; [2] uvádí dráhu 179 - 446 km), když v plánu byla dráha s apogeem přes milión km. Sonda po sedmidenním letu zanikla v hustých vrstvách atmosféry. Stejně dopadla i druhá sonda, která z Cape Canaveral startovala 18. listopadu 1961 (opět po odkladu, když původně se předpokládal start mezi 20. a 28. říjnem). Také při tomto pokusu se nezdařil restart motoru druhého stupně a sonda zůstala na nízké parkovací dráze ve výšce 150 - 242 km. Po dvou dnech zanikla v atmosféře. Přestože se ani jedna sonda nedostala na translunární dráhu a nesplnily tak základní úkol první fáze, přistoupil NASA podle původního plánu ke druhé fázi projektu.Sondy Ranger druhé fáze nesly kulové dopadové pouzdro (se seismometrem) o průměru 305 mm a hmotnosti necelých 44 kg, které mělo po částečném zbrždění dopadnout na Měsíc, díky své konstrukci (bylo uvnitř balsového pouzdra o průměru 635 mm, jež mělo náraz ztlumit) dopad přežít a zaslat z povrchu vědecká data. Optimistická varianta předpokládala životnost přístrojů na Měsíci až 30 dní. Pouzdro s brzdicím motorem se mělo oddělit od zbytku sondy ve výšce mezi 19 a 25 km; hlavní část sondy přitom měla během dopadové fáze pořizovat snímky měsíčního povrchu.
První sonda druhé řady - Ranger 3 - startovala z Cape Canaveral 26. ledna 1962 - na konci startovnío okna. Také v tomto případě nepracovala nosná raketa správně a udělila sondě rychlost asi o 61 m/s vyšší než byla potřebná. Sonda, která sice byla opatřena korekčním motorem, ale odchylka byla výrazně větší, než možnosti motoru, tak minula Měsíc o více než 36.000 km a hlavní cíl letu - dopravit pouzdro na Měsíc - nebyl splněn. Nezdařil se ani pokus o snímkování Měsíce během průletu. Po průletu kolem Měsíce přešla sonda Ranger 3 na helocentrickou dráhu, která se jen nepatrně liší od dráhy Země.Za necelé tři měsíce byla z Cape Canaveral vypuštěna další sonda - Ranger 4. Vybavením a účelem letu se nelišila od předchozí, ale ani tento experiment nepřinesl úspěch. Nosná raketa tentokrát pracovala bezvadně a sonda byla navedena na přesnou dráhu k Měsíci, ale 15 minut po startu přestal pracovat řídicí počítač. Později bylo oznámeno, že se zastavily hlavní hodiny v palubním počítači, a že příčinou poruchy bylo krátké spojení způsobené útržkem hliníkové fólie z tepelné izolace (v literatuře se často uvádí, že k poškození aparatury došlo během předletové sterilizace). Sondu se podařilo sledovat díky vysílači v přistávacím pouzdru. Sonda Ranger 4 nakonec 26. dubna 1962 jako první americké těleso dosáhlo Měsíce, když dopadla na odvrácenou stranu Měsíce v oblasti kráteru Joffe (místo dopadu bylo vypočtena na základě známých parametrů dráhy).Poslední sondou této série byl Ranger 5, který byl pomocí nosné rakety Atlas Agena B vypuštěn 18. října 1962. Původně se předpokládal start už v červnu, ale byl odložen vzhledem k prioritě letů sond Mariner 1 a 2 k Venuši. Odklad měl rovněž umožnit analýzu předchozího neúspěšného letu a měl být získán čas pro příslušné úpravy sondy. Po startu z Cape Canaveral probíhal let přesně podle plánu, i když na raketě došlo k poruše naváděcího systému (raketa pak byla navedena pomocí povelů z pozemního střediska). Sonda se úspěšně dostala na translunární dráhu, oddělila se od horního stupně nosné rakety a po rozložení slunečních baterií se plně orientovala v prostoru. Ale asi 5 hodin po startu došlo na sondě k poruše - krátké spojení vyřadilo panely slunečních baterií ([2] nesprávně uvádí, že se nerozevřely panely sluneční baterie) a sonda mohla být napájena jen z chemických baterií, jejichž kapacita stačila jen na několik hodin provozu. Zcela se nezdařil ani korekční manévr, který měl zajistit dopad sondy na Měsíc; a tak mrtvá sonda proletěla 21. října ve výšce 720 km nad měsíčním povrchem a později přešla na heliocentrickou dráhu. Sondu se opět dařilo sledovat jen díky slabému vysílači (výkon 50 W) v přistávacím pouzdru.Letem Rangeru 5 byla ukončena druhá fáze projektu - opět ani jeden ze tří letů nebyl úspěšný a tak se v USA rozvinula debata o správnosti koncepce výzkumu Měsíce. Navíc na výsledky z měsíčních sond čekaly týmy, které připravovaly projekt pilotovaného letu na Měsíc.Sondy třetí fáze programu Ranger už byly určeny k podpoře programu přistání lidí na Měsíci. Jejich hlavním úkolem bylo získat těsně před dopadem detailní snímky povrchu s vysokým rozlišením. Hlavním prvkem sondy tak byla televizní aparatura, která sestávala ze šesti televizních kamer a dvou vysílačů. Dvě kamery pořizovaly snímky o 1150 řádcích každých 5 vteřin, další čtyři kamery pak snímky o 300 řádcích každé 0,2 vteřiny.
Ranger 6 odstartoval z Cape Canaveral 30. ledna 1964 a nosná raketa sondu navedla na přeletovou dráhu k Měsíci s odchylkou 1000 km. Korekční manévr malou odchylku zcela vyrovnal a sonda úspěšně mířila k místu dopadu v Mare Tranquilitatis. 2. února byly devatenáct minut před dopadem zapnuty dvě kamery (pořizující záběry o 1150 řádcích) a za další čtyři minuty byly zapojeny zbývající kamery (kamery potřebují asi 5 minut na žhavení a první snímky měly být odvysílány třináct minut před dopadem). Sonda dopadla 36 km od plánovaného místa dopadu, ale na Zemi se nedostal žádný snímek - po analýze telemetrických dat bylo oznámeno, že příčinou byl zkrat v televizním systému, který se projevil vypojením kamer. Telemetrická data rovněž ukázala, že kamery se samovolně zapnuly již ve 141. vteřině letu (tedy během činnosti prvního stupně nosné rakety).Následující sonda - Ranger 7 - se stala prvním americkým objektem, který úspěšně pořídil a odeslal snímky měsíčního povrchu na Zemi. Sonda byla vybavením shodná s předchozí, ale zvláštní komise podrobila důkladné kontrole celou televizní aparaturu. Pro její vypuštění bylo stanoveno startovní okno na konci června 1964Vzhledem k dodatečným testům televizní aparatury se startovní okno posunulo na červenec (27. až 31.7.) a sonda z Cape Canaveral odstartovala po jednodenním odkladu 28. července 1964. Ranger 7 se úspěšně dostal na dráhu k Měsíci a stejně úspěšně proběhla drobná korekce letové dráhy. Vzhledem k předchozí zkušenosti bylo žhavení prvních dvou kamer zapojeno o pět minut dříve, aby byl dostatek času pro případné akce na jejich opravu. Tentokrát ale televizní systém fungoval správně a již devadesát vteřin po zahájení žhavení byl získán první snímek. Tři minuty po prvních dvou kamerách bylo zahájeno žhavení zbývajích čtyř kamer a také ty tentokrát pracovaly správně. První snímek Měsíce byl pořízen z výšky 2210 km (asi 17 minut před dopadem) a zachycené detaily nepřevyšovaly snímky pořízené teleskopy ze Země; poslední přijatý snímek byl pořízen z výšky 300 metrů (asi 0,1 s před dopadem a jeho přenos zůstal nedokončený) a zachycuje podrobnosti o velikosti 0,5 metru; celkem bylo získáno 4316 snímků. Sonda dopadla rychlostí 2,62 km/s v oblasti mezi Mare Nubium a Oceanus Procellarum v místě vzdáleném 13 km od plánovaného bodu dopadu.Úspěšné byly i poslední dvě sondy zkráceného programuu. Ranger 8 startoval 17. února 1965 a 20. února pořídil celke 7137 snímků měsíčního povrchu; větší počet je dán tím, že kamery byly spuštěny již 23 minut před dopadem v oblasti Mare Tranquilitatis (sonda dopadla 24 km od určeného cíle). První snímek byl získán z výšky 2510 km, poslední ukazuje detaily o rozměru 1,5 metru. (Na tiskové konferenci po skončení letu JPL uvedla, že se jednalo o "učebnicový let", protože od startu z Cape Canaveral do dopadu na Měsíc se nevyskytly žádné závažné závady.)Poslední sonda - Ranger 9 - odstartovala z Cape Canaveral 21. března 1965 a jeho televizní kamery předaly na Zemi celkem 5814 snímků; první z výšky 2363 km (někde se uvádí 2261 km) a poslední z výšky 550 metrů (ten zachycoval volně ležící kameny o velosti 25 cm). Poslední sonda programu dopadla do kráteru Alphonsus s odchylkou pouhých 4,5 km od plánovaného místa dopadu.
HLAVNÍ PRAMENY:
[1] P. Knap: Ranger. Listy z historie - in: Letectví a kosmonautika, ročník 1977, číslo 7
[2] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[3] K. Pacner, A. Vítek: Půlstoletí kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
[4] http://www.astronautix.com/project/ranger.htm[5] http://history.nasa.gov/SP-4210/pages/Cover.htm[6] http://www.lib.cas.cz/space.40/PROJ/USA/RANGER.HTM
-----
Příště: Přehled událostí v kosmonautice; plánované zveřejnění: 24.8.2011.
