Эксплорер 13
 Спутник Эксплорер 13 | |||
| Имена | С-55А | ||
|---|---|---|---|
| Тип миссии | Исследование микрометеороидов | ||
| Оператор | НАСА | ||
| Обозначение Гарварда | 1961 Филиал 1 | ||
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1961-022А | ||
| САТКАТ нет. | 00180 | ||
| Продолжительность миссии | 2,5 дня (достигнуто) | ||
| Свойства космического корабля | |||
| Космический корабль | Эксплорер 13 | ||
| Тип космического корабля | Научный исследователь | ||
| Автобус | С-55 | ||
| Производитель | Центр космических полетов Годдарда | ||
| Стартовая масса | 86 кг (190 фунтов) | ||
| Размеры | Цилиндр 61 × 1,92 см (24,02 × 0,76 дюйма) | ||
| Власть | Солнечные элементы и никель-кадмиевые батареи | ||
| Начало миссии | |||
| Дата запуска | 25 августа 1961 г., 18:29:44 по Гринвичу [1] | ||
| Ракета | Разведчик Х-1 (СТ-6) | ||
| Запуск сайта | Летная база Уоллопса , LA-3 | ||
| Подрядчик | Воут | ||
| Вступил в сервис | 25 августа 1961 г. | ||
| Конец миссии | |||
| Последний контакт | 28 августа 1961 г. | ||
| Дата распада | 28 августа 1961 г. | ||
| Орбитальные параметры | |||
| Справочная система | Геоцентрическая орбита | ||
| Режим | Низкая околоземная орбита | ||
| Высота перигея | 125 км (78 миль) | ||
| Высота апогея | 1164 км (723 миль) | ||
| Наклон | 37.7° | ||
| Период | 97,5 минут | ||
| Инструменты | |||
| |||
Explorer 13 (также называемый S-55A ) — спутник НАСА , запущенный в рамках программы Explorer 25 августа 1961 года в 18:29:44 по Гринвичу . [1] из полигона Уоллопса (WFF), Вирджиния . [2]
Миссия
[ редактировать ]Целями полета были проверка характеристик и наведения корабля, а также исследование природы и воздействия микрометеороидов на системы космического корабля. Научное оборудование состояло из детекторов микрометеороидов с ячейками из сульфида кадмия , проволочной сетки, пьезоэлектрических , герметичных ячеек и фольговых детекторов. [2]
Космический корабль
[ редактировать ]Космический корабль представлял собой цилиндр размером 61 × 192 см (24 × 76 дюймов). При весе 86 кг (190 фунтов), включая четвертую ступень и переходную секцию, его целью было проверить характеристики ракеты-носителя Scout и ее системы наведения, а также исследовать природу и влияние космического полета на микрометеороиды . Его полезная нагрузка представляла собой цилиндр размером 61 × 192 см (24 × 76 дюймов), почти прикрытый пятью типами микрометеороидных детекторов удара, двумя передатчиками, солнечными элементами и никель-кадмиевыми батареями . [2]
Инструменты
[ редактировать ]Детектор микрометеоритов с ячейкой сульфида кадмия
[ редактировать ]Два детектора с ячейками из сульфида кадмия (CdS), установленные на передней части корпуса космического корабля под углом 180 ° друг от друга, использовались для обнаружения частиц микрометеороидов, слишком мелких, чтобы повредить тяжелое металлическое оборудование, но предположительно присутствующих в достаточном количестве, чтобы повредить чувствительные поверхности. Каждый клеточный сенсор представлял собой зеркальную эллипсоидальную колбу с двумя оптическими фокусами. Поперек одной из фокальных плоскостей натягивался лист алюминизированной майларовой пленки , а в другой устанавливалась ячейка из сульфида кадмия. Общая эффективная площадь проникновения составила 20,0 см. 2 . Когда микрометеороид проникал через непрозрачную алюминизированную пленку, лучи Солнца либо падали на ячейку, либо отражались от нее от зеркальных стенок. Перед полетом ячейки были откалиброваны на земле, и чувствительность была такова, что можно было обнаружить частицы диаметром около 25 микрон. Детектор стеклянной колбы представлял собой объем воздуха, который необходимо было эвакуировать, когда спутник покинул атмосферу. Для этого в задней части колбы было предусмотрено вентиляционное отверстие. Предварительные наземные испытания показали, что алюминизированная майларовая пленка не будет разорвана расширяющимся воздухом, но послеполетный анализ и испытания показали, что пленка разорвалась во время запуска, пропустив большое количество солнечного света и сделав эксперименты неэффективными. Предполагается, что неправильная вентиляция колбы является вероятной причиной неудачи эксперимента. [3]
Детектор микрометероита из медной проволоки
[ редактировать ]Для обнаружения ударов частиц использовались сорок шесть карточных детекторов с медными проводами, состоящих из обмоток тонкой проволоки, прикрепленных к прямоугольным картам размером 3,68 × 17,78 см (1,45 × 7,00 дюйма). Четырнадцать карт имели проволоку толщиной 50 микрон, а 32 карты имели толщину проволоки 75 микрон. Общая эффективная площадь воздействия составила 0,11 м2. 2 . Карты монтировались квадрантами на стеклопластиковой опоре на конце цилиндра космического корабля, противоположном тому концу, на котором были установлены антенны. Обрыв провода карты изменит ее сопротивление, и об этом будет сообщено через телеметрию передатчику. Ожидалось, что температура на поверхностях проводной карты будет варьироваться от минус 10 ° C (50 ° F) до максимум 60 ° C (140 ° F), что достаточно для изменения места жительства карты. 100 Ом Чтобы компенсировать это, резистор сопротивлением был подключен параллельно с постоянным резистором номиналом 300 Фм и установлен последовательно с каждой 50-микронной картой и с каждой парой 75-микронных карт. Размер частиц, необходимый для разрыва проволоки, оценивался в половину размера проволоки. За 2,5 дня пребывания спутника на орбите ни одного падения метеорита не зафиксировано. [4]
Обнаружение удара
[ редактировать ]Цели эксперимента заключались в том, чтобы распространить измерения микрометеороидов на диапазон с низкой численностью населения, где существует мало данных, а также коррелировать и дополнять данные, собранные в ходе предыдущих спутниковых экспериментов с использованием аналогичных методов. Детектор имел три пороговых уровня импульсной чувствительности (0,01, 0,1 и 1,0 г-см/сек) и состоял из двух различных физических конфигураций детектирующих поверхностей. Первая конфигурация, которая использовалась для обнаружения с высокой и низкой чувствительностью, состояла из пары чувствительных к ударам пластин из нержавеющей стали , установленных на конической части передней оболочки спутника. Плиты, имевшие общую геометрическую площадь 0,142 м2. 2 Каждый из них имел подключенный преобразователь, а также схему формирования сигнала, подсчета событий удара и схемы хранения данных. Вторая конфигурация детектора состояла из 20 детекторов проникновения под давлением толщиной 0,013 см, которые были сенсибилизированы для обнаружения удара. Камеры общей площадью 0,186 м2 2 , использовались для обнаружения промежуточных ударов. Короткое время пребывания космического корабля на орбите (2,5 дня) позволило произвести всего 10 опросов спутникового самописца. Измеренные скорости потока удара были значительно выше, чем те, которые были получены в ходе более ранних экспериментов с метеороидами, и, вероятно, содержали ложные значения из-за аэродинамических механических возмущений и температурного воздействия на элементы датчика удара, возникающие из-за низкого начального перигея. Следовательно, данные следует считать неубедительными. [5]
Детектор микрометеоритов с герметичными ячейками
[ редактировать ]Герметичные ячейки, которые были основными датчиками «Эксплорера 13», занимали большую часть чувствительной области. Сто шестьдесят медно-бериллиевых ячеек пяти толщин были установлены по периферии космического корабля пятью круговыми рядами, каждый ряд содержал 32 ячейки. Перед запуском в ячейках находился газообразный гелий под давлением примерно на 10 фунтов на квадратный дюйм выше атмосферного давления. С помощью переключателя, активируемого давлением на каждой ячейке, можно было обнаружить и телеметрически измерить потерю давления, вызванную ударом микрометеороида. Никаких попыток контролировать скорость утечки давления не предпринималось. Количество ячеек каждой толщины было следующим: шестьдесят 0,0025 см (0,00098 дюйма), сорок 0,0038 см (0,0015 дюйма), двадцать 0,0076 см (0,0030 дюйма), двадцать 0,064 см (0,025 дюйма) и двадцать 0,130 см (0,051 дюйма). ). Зона проникновения каждого детектора составляла около 140 см. 2 так что 2,25 м 2 площади было задействовано для эксперимента. Однако из-за полукруглого сечения герметичных ячеек эффективная площадь захвата микрометеороидов была меньше, чем площадь воздействия. Из-за большой ошибки угла выведения срок службы космического корабля на орбите составил всего 2,5 дня, но информация эксперимента была телеметрирована и записана в течение 29 проходов. За это время не было размыканий переключателей детекторов ячеек под давлением. Температуры герметичных ячеек, которые, как было показано, варьировались от 56 ° C (133 ° F) до 27 ° C (81 ° F), контролировались на протяжении всего полета. Не было никаких признаков неисправности 160 детекторов герметичных ячеек во время запуска и пребывания корабля на орбите. [6]
Запуск
[ редактировать ]«Эксплорер-13» был выведен на геоцентрическую орбиту умеренного эксцентриситета с помощью Scout X-1 ракеты-носителя . Орбита оказалась ниже запланированной, и космический корабль снова вошел в атмосферу 28 августа 1961 года, пробыв на орбите немногим более двух дней. Во время экспериментальных операций проникновения этого спутника зафиксировано не было. Это помогло определить полезные пределы потока для последующего планирования эксперимента. [2]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана. 21 июля 2021 г. Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Дисплей: Эксплорер 13 (С-55А)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 ноября 2021 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Эксперимент: детектор микрометеоритов на основе сульфида кадмия» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: детектор микрометероита из медной проволоки» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: обнаружение удара» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Детектор микрометеоритов с герметичными ячейками» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
