Эксплорер 34
 Спутник Эксплорер 34 | |||
| Имена | ИМП-Ф ИМП-4 Межпланетная мониторинговая платформа-4 | ||
|---|---|---|---|
| Тип миссии | Космическая физика | ||
| Оператор | НАСА | ||
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1967-051А | ||
| САТКАТ нет. | 02817 | ||
| Продолжительность миссии | 2 года (достигнуто) | ||
| Свойства космического корабля | |||
| Космический корабль | Исследователь XXXIV | ||
| Тип космического корабля | Межпланетная платформа мониторинга | ||
| Автобус | ИМП | ||
| Производитель | Центр космических полетов Годдарда | ||
| Стартовая масса | 163 кг (359 фунтов) | ||
| Размеры | 71 × 20,3 см (28,0 × 8,0 дюйма) | ||
| Власть | 4 развертываемые солнечные батареи и батареи | ||
| Начало миссии | |||
| Дата запуска | 24 мая 1967 г., 14:05:54 по Гринвичу [1] | ||
| Ракета | Дельта Е1 (Тор 486 / Дельта 049) | ||
| Запуск сайта | Ванденберг , SLC-2E [2] | ||
| Вступил в сервис | 24 мая 1967 г. | ||
| Конец миссии | |||
| Последний контакт | 3 мая 1969 г. | ||
| Дата распада | 3 мая 1969 г. [3] | ||
| Орбитальные параметры | |||
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [4] | ||
| Режим | Сильно эллиптическая орбита | ||
| Высота перигея | 2031 км (1262 миль) | ||
| Высота апогея | 209 242 км (130 017 миль) | ||
| Наклон | 68.50° | ||
| Период | 6218,30 минут | ||
| Инструменты | |||
| |||
программа проводник | |||
Explorer 34 ( IMP-F , IMP-4 ) — спутник НАСА, запущенный в рамках программы Explorer . Эксплорер 34, запущенный 24 мая 1967 года с базы ВВС Ванденберг , Калифорния , с Thor-Delta E1 ракетой-носителем . «Эксплорер 34» был пятым спутником, запущенным в рамках программы Межпланетной платформы мониторинга , но был известен как «IMP-4», поскольку предыдущий запуск был, точнее, частью подпрограммы «Anchored IMP». [5] Космический корабль был выведен в космос между запусками Explorer 33 (IMP-D/AIMP-1) в 1966 году и Explorer 35 (IMP-E/AIMP-2) в июле 1967 года, но следующим спутником, использовавшим общую конструкцию Explorer 34, был Эксплорер 41 (IMP-G/IMP-5), совершивший полет в 1969 году. [6]
Запуск
[ редактировать ]«Эксплорер-34» был выведен на высоконаклоненную эллиптическую орбиту . Точка апогея располагалась вблизи плоскости эклиптики и имела начальное местное время около 19:00 часов. Космический корабль был стабилизирован по вращению и имел начальный период вращения 2,6 секунды. Вектор спина был примерно перпендикулярен плоскости эклиптики. Как и более ранние IMP, этот космический корабль был предназначен для изучения межпланетных магнитных полей , энергичных частиц и плазмы . [7]
Эксперименты
[ редактировать ]Анизотропия космических лучей
[ редактировать ]Этот эксперимент был разработан для изучения солнечных частиц анизотропии и ее изменения со временем. Телескоп, состоящий из трех совмещенных детекторов - (A) твердотельного, (B) пластикового сцинтиллятора и (C) сцинтиллятора из йодида цезия (CsI) - и пластикового антисовпадающего экрана сцинтиллятора (D), использовался для измерения протонов от 0,8 до 7,0 МэВ — учитывается в (А), но не в (Б) — и от 35 до 110 МэВ — совпадение учитывается в (Б), измерении dE/dx, и (С), измерении полной энергии, но не в (D) ). Амплитудный анализ позволил получить шеститочечные спектры в каждом из этих двух энергетических интервалов. Протоны от 7 до 55 МэВ — отсчеты в (А) и (Б) — также были зарегистрированы без спектральной информации. Кроме того, пропорциональный счетчик обеспечивал направленные измерения рентгеновских лучей с энергией выше 2 кэВ и электронов выше 70 кэВ. Отсчеты в каждом режиме счета частиц были получены в каждом из восьми октантов плоскости эклиптики . Рентгеновские отсчеты были получены в солнечном октанте. Полный набор скоростей счета и спектральных данных получали каждые 81,9 секунды. [8]
Энергия космических лучей и потеря энергии
[ редактировать ]В этом эксперименте использовался телескоп dE/dx vs E с тонким и толстым сцинтилляторами из йодида цезия (CsI) (по одному каждый) и пластиковым сцинтилляционным счетчиком антисовпадений. Ось телескопа была параллельна оси вращения космического корабля. Подсчет частиц, проникших через тонкий сцинтиллятор CsI и остановившихся в толстом сцинтилляторе CsI, накапливался в течение интервала 4,48 секунды дважды каждые 2,73 минуты. Относительный вклад в скорость счета различных видов (электроны от 2,7 до 21,5 МэВ, ядра с зарядом 1 и 2, атомная масса 1, 2, 3 и 4 и энергия от 18,7 до 81,6 МэВ/ нуклон ) и энергетическая спектральная информация определялись путем 1024-канального амплитудного анализа, выполняемого одновременно на выходе обоих сцинтилляторов CsI 16 раз каждые 2,73 минуты. Подсчеты электронов с энергией от 0,3 до 0,9 МэВ, остановившихся в тонком сцинтилляторе, также были получены один раз каждые 2,73 минуты. За исключением отмеченного выше, эксперимент прошел хорошо с момента запуска до 3 мая 1969 года (дата входа космического корабля в атмосферу). [9]
Протон космических лучей (R против DE/DX)
[ редактировать ]Эксперимент был разработан для отдельного измерения вклада солнечных ядер и галактических ядер (Z<=14) с использованием твердотельного телескопа космических лучей, предназначенного для измерения потерь энергии в зависимости от дальности или полной энергии. Энергия частиц на нуклонный интервал была примерно пропорциональна Z в квадрате/А. Например, протоны имели интервалы от 0,8 до 9,6 МэВ, от 9,6 до 18,8 МэВ, от 29,5 до 94,2 МэВ и от 94,2 до 170 МэВ и выше. Угол обзора детектора был перпендикулярен оси вращения спутника. Второй твердотельный телескоп меньшего размера, установленный параллельно оси вращения космического корабля, использовался для обнаружения электронов в диапазонах от 80 до 130 кэВ и от 175 до 390 кэВ. Детектор электронов был разработан для предоставления информации о форме и интенсивности электронных спектров магнитосферы. Аккумуляторы детектора для каждого энергетического интервала измерялись телеметрией четыре раза каждые 20,48 секунды. Длительность каждого накопления составляла 4,8 секунды (начальный период вращения КА составлял около 2,6 секунды). Выходной сигнал трех 256-канальных анализаторов амплитуды импульса телескопа ядерных частиц получался каждые 5,12 секунды и измерялся телеметрически вместе с аккумуляторами детектора. 16 ноября 1967 года элемент D3 первого телескопа начал периодически шуметь, что потребовало более сложного анализа для поддержания полезности данных. После сентября 1968 г. полезных данных выше 30 МэВ/нуклон получено не было. В остальном этот телескоп функционировал до момента входа космического корабля в атмосферу. Электронный телескоп предоставил полезные данные только в течение первых шести дней после запуска. [10]
Электростатический анализатор
[ редактировать ]Электростатический анализатор и селектор скорости E-cross-B, перпендикулярный оси вращения космического корабля, использовались для раздельного определения спектров протонов и альфа-частиц в солнечном ветре. Для каждого вида измерения в диапазоне энергии на заряд от 310 до 5100 эВ проводились в 14 точках, логарифмически равноотстоящих по энергии. В ходе отдельных вращений космического корабля были получены отсчеты в каждом из шестнадцати секторов по 22,5° для данного вида и энергии. Сумма этих отсчетов, сумма квадратов этих отсчетов и номер сектора максимального подсчета были переданы телеметрией на Землю. После последовательных спектральных определений протонов и альфа-частиц в течение 61,44 секунды было получено 15 последовательных измерений протонов при 1408 эВ. Период 3,07 минуты разделял два спектра одного и того же вида. Прибор работал нормально до 30 января 1968 года. В это время он был выключен, поскольку апогей космического корабля переместился в хвост магнитосферы . Позже попытки повторно активировать датчик не увенчались успехом. [11]
Ионная камера
[ редактировать ]Аппаратура для этого эксперимента состояла из ионизационной камеры типа 205 Лайонела типа Неера диаметром 10 см (3,9 дюйма) и двух трубок Гейгера – Мюллера (GM). Ионная камера всенаправленно реагировала на электроны с энергией выше 0,7 МэВ и протоны с энергией выше 12 МэВ. Обе трубки ГМ были установлены параллельно оси вращения космического корабля. GM-трубка А обнаружила электроны с энергией выше 45 кэВ, рассеянные золотой фольгой . Приемный конус для этих электронов имел полный угол 70 ° и ось симметрии, отстоящую на 20 ° от оси вращения космического корабля. Трубка GM B реагировала на электроны и протоны с энергией выше 22 и 300 кэВ соответственно в аксептансном конусе с полным углом 70 ° с центром в направлении вращения. Обе трубки GM всенаправленно реагировали на электроны и протоны с энергиями выше 2,5 и 50 МэВ соответственно. Импульсы из ионной камеры и отсчеты от каждой трубки GM накапливались в течение 9,92 секунды и считывались каждые 10,24 секунды. Также измерялось время между первыми двумя импульсами ионной камеры в периоде накопления. Этот эксперимент проходил нормально с момента запуска до 8 сентября 1967 года, когда трубка GM A вышла из строя. 5 ноября 1967 года трубка GM B вышла из строя, и эксперимент был прекращен. [12]
Детектор протонов низкой энергии и альфа-детектор
[ редактировать ]В этом эксперименте использовался телескоп dE/dx по сравнению с E с одним тонким и двумя толстыми поверхностными барьерами, твердотельными детекторами и пластиковым сцинтилляционным счетчиком антисовпадений. Два толстых детектора действовали вместе как один детектор. Ось телескопа была перпендикулярна оси вращения космического корабля. Подсчеты частиц, проникших в тонкий детектор и остановившихся в толстом детекторе, накапливались за два интервала по 4,48 секунды каждые 2,73 минуты. Относительные вклады в скорость счета протонов и альфа-частиц с энергиями от 4,2 до 19,1 МэВ/нуклон и энергетическая спектральная информация определялись с помощью 1024-канального амплитудного анализа, который проводился одновременно на выходе восьми твердотельных детекторов. раз каждые 2,73 минуты. Останавливающиеся в тонком детекторе протоны (и проникающие в него частицы) измерялись путем пропускания выходного сигнала через восьмиуровневый дискриминатор энергетического порога. Энергия восьми соответствующих протонов варьировалась от 1,1 до примерно 4 МэВ. Данные с любого уровня передавались раз в 2,73 минуты. Антисовпадительный сцинтиллятор вышел из строя в марте 1968 года. Это привело к несколько более высокой фоновой скорости счета, что затруднило разделение изотопов (но не зарядов). За исключением уже отмеченного, эксперимент прошел хорошо с момента запуска до 3 мая 1969 года (дата входа космического корабля в атмосферу). [13]
Анализатор дифференциальной энергии протонов и электронов низкой энергии (LEPEDEA)
[ редактировать ]Этот эксперимент был предназначен для раздельного измерения интенсивностей низкоэнергетических электронов и протонов внутри магнитосферы и в межпланетном регионе. Система приборов состояла из цилиндрического электростатического анализатора (LEPEDEA или низкоэнергетического дифференциального анализатора энергии протонов и электронов) и матрицы непрерывного канального умножителя (каналтрона) Bendix, а также трубки Антона 213 Гейгера-Мюллера (GM), предназначенной для провести исследование интенсивностей электронов с энергией >40 кэВ во внешней магнитосфере . Электростатический анализатор был способен измерять угловые распределения и дифференциальные энергетические спектры интенсивностей протонов (от 25 эВ до 47 кэВ) и электронов (от 33 эВ до 57 кэВ) отдельно в 15 смежных энергетических интервалах. Аккумуляторы анализатора считывались четыре раза каждые 20,48 секунды. Длительность каждого накопления составляла около 480 мс (период вращения КА первоначально составлял 2,6 секунды). Полное сканирование спектра по четырем направлениям в плоскости, перпендикулярной оси вращения космического корабля, потребовало 307,2 секунды для каждого энергетического интервала. Отклики детектора для четырех сегментов углового распределения примерно по 60 ° передавались в телеметрическую систему космического корабля. Направление обзора сегментов рассчитывалось на основе информации об оптическом аспекте космического корабля. Приборы работали нормально с момента запуска до разрушения спутника 3 мая 1969 года. [14]
Твердотельный телескоп низкой энергии
[ редактировать ]Четырехэлементный твердотельный телескоп с полууголом приемного конуса 20° был установлен перпендикулярно оси вращения космического корабля. В течение каждого 2,73-минутного интервала были получены накопления по 9,82 секунды в каждом из 16 различных режимов счета. В этих модах участвовали протоны в пяти энергетических интервалах от 0,6 до 18 МэВ, альфа-частицы в четырех интервалах от 1,7 до 80 МэВ, а также электроны, дейтроны , тритоны и ядра гелия-3 в интервалах от 0,3 до 3, от 5 до 20, от 5,5 до 25 и 11–72 МэВ соответственно. Бортовые проверки калибровки проводились каждые 6 часов. Эксперимент проходил нормально с момента запуска до даты входа космического корабля в атмосферу 3 мая 1969 года. [15]
Эксперимент по мониторингу солнечных протонов
[ редактировать ]В эксперименте по мониторингу солнечных протонов использовались четыре отдельных детектора, каждый из которых использовал один или несколько твердотельных датчиков. Три детектора измеряли всенаправленные потоки протонов и альфа-частиц с энергией на нуклон выше 10, 30 и 60 МэВ. Вклад альфа-частиц в общую скорость счета обычно составлял менее 10%. Эти детекторы также были чувствительны к электронам с энергией выше примерно 0,7, 2 и 8 МэВ соответственно. Канал 10 МэВ дискретизировался в течение двух интервалов по 19,2 секунды каждые 163,8 секунды, а каналы 30 и 60 МэВ - в течение одного интервала 19,2 секунды каждые 163,8 секунды. Результирующие усредненные почасовые потоки были опубликованы в журнале Solar-Geophysical Data ( NOAA , Боулдер, Колорадо оперативно ). Четвертый детектор имел полный угол обзора 60°, перпендикулярный оси вращения космического корабля, и измерял потоки протонов с энергией от 1 до 10 МэВ в течение двух интервалов по 19,2 секунды каждые 163,8 секунды. Данные были получены от первых трех детекторов в период между запуском и 3 мая 1969 года. Данные с четвертого детектора были получены в период между запуском и 12 июня 1968 года. [16]
Сферический электростатический анализатор
[ редактировать ]В этом эксперименте использовался сферический электростатический анализатор с электронным умножителем для изучения направленных свойств, абсолютной интенсивности, временных изменений и энергетического спектра протонов, электронов и альфа-частиц в диапазоне энергий ниже 10 кэВ. На момент запуска было сомнительно, открылась ли дверь эксперимента. Через неделю эксперимент провалился. Никаких полезных данных получено не было. [17]
Трехосный феррозондовый магнитометр
[ редактировать ]В этом эксперименте использовался трехосный феррозондовый магнитометр. Каждый датчик имел два диапазона от минус до плюс 32 нТл и 128 нТл и ошибки оцифровки от минус до плюс 0,16 и 0,64 нТл соответственно. Радиус действия мог быть изменен по команде с земли. Датчик, параллельный оси вращения, находился на стреле длиной 1,8 м и переворачивался каждые 3,9 дня для проверки нулевого уровня. Два других датчика находились на отдельной стреле. Векторные измерения возвращались каждые 2,56 с. В комплект поставки входил бортовой автокорреляционный компьютер. Данные автокорреляции, основанные на 240 выборках, возвращались по альтернативным компонентам каждые 20,45 с. Эксперимент успешно работал на протяжении всего срока службы космического корабля. Однако отказ системы оптической ориентации космического корабля 4 марта 1969 года сделал невозможным определение направления магнитного поля за последние 2 месяца сбора данных. [18]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Джонатан Макдауэлл. 21 июля 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г.
- ^ «ИМП» . Энциклопедия космонавтики. Архивировано из оригинала 21 декабря 2016 года . Проверено 16 июня 2018 г.
- ^ «ЭКСПЛОРЕР 34» . N2YO.com . Проверено 16 июня 2018 г.
- ^ «Траектория: Эксплорер-34 (ИМП-Ф) 1967-051А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Клод Лафлер. «Эксплорер 34/ИМП-4» . Энциклопедия космических кораблей . Проверено 11 ноября 2021 г.
- ^ «Справочные изображения серии Explorer» . Проверено 4 июля 2021 г.
- ^ «Дисплей: Эксплорер-34 (ИМП-Ф) 1967-051А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: анизотропия космических лучей» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: энергия космических лучей и потеря энергии» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Протон космических лучей (R против DE/DX)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Электростатический анализатор» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Ионная камера» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: протоны низких энергий и альфа-детектор» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Анализатор дифференциальной энергии протонов и электронов низкой энергии (LEPEDEA)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Твердотельный телескоп низкой энергии» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент по мониторингу солнечных протонов» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Сферический электростатический анализатор» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Трёхосный феррозондовый магнитометр» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 11 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
