Эксплорер 23
 Спутник Эксплорер 23 | |
| Имена | С-55С НАСА С-55С |
|---|---|
| Тип миссии | Исследование микрометеороидов |
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1964-074А |
| САТКАТ нет. | 00924 |
| Продолжительность миссии | 1 год (достигнуто) |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Эксплорер С-55 |
| Автобус | С-55 |
| Производитель | Центр космических полетов Годдарда |
| Стартовая масса | 133,8 кг (295 фунтов) |
| Размеры | Цилиндр 61 × 192 см (24 × 76 дюймов) |
| Власть | Солнечные элементы и никель-кадмиевые батареи |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 6 ноября 1964 г., 12:02:01 по Гринвичу [1] |
| Ракета | Разведчик Х-1 (С-133Р) |
| Запуск сайта | Летная база Уоллопса , LA-3 |
| Подрядчик | Воут |
| Вступил в сервис | 6 ноября 1964 г. |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | 7 ноября 1965 г. |
| Дата распада | 29 июня 1983 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [2] |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота перигея | 451 км (280 миль) |
| Высота апогея | 865 км (537 миль) |
| Наклон | 51.90° |
| Период | 97,90 минут |
| Инструменты | |
| Клетки сульфида кадмия Конденсаторные детекторы Детекторы ударов Ячейки под давлением | |
программа проводник | |
Explorer 23 (также называемый S-55C ) был последним из трёх S-55, спутников НАСА микрометеороидных запущенных в рамках программы Explorer . Его целью было получение данных о околоземной метеороидной среде, что позволило бы дать точную оценку вероятности проникновения метеороидов в конструкции космических аппаратов и позволить более уверенно определить зависимость потока проникновения от толщины материала. [3]
Космический корабль
[ редактировать ]Космический корабль цилиндрической формы размерами около 61 см × 234 см (24 × 92 дюйма) был построен вокруг сгоревшей четвертой ступени ракеты «Скаут» -носителя , оставшейся в составе орбитального спутника. На «Эксплорере 23» были установлены детекторы проникновения герметичных ячеек из нержавеющей стали , детекторы ударов и детекторы ячеек из сульфида кадмия для получения данных о размере, количестве, распределении и импульсе частиц пыли в околоземной среде. Кроме того, космический аппарат был предназначен для предоставления данных о влиянии космической среды на работу детекторов пробития конденсаторов и солнечных батарей источников питания . Масса космического корабля без учета оборудования и двигателя четвертой ступени составляла 133,8 кг (295 фунтов). [3]
Эксперименты
[ редактировать ]Клетки сульфида кадмия
[ редактировать ]Целью этого эксперимента было определение размера проникающих метеороидов путем измерения размера отверстий, образовавшихся в результате ударов в пластиковой пленке двух толщин, с использованием двух светочувствительных ячеек из сульфида кадмия (CdS). Обе ячейки были установлены на передней поверхности космического корабля: одна под листом 6,35 микрона толщиной ПЭТ-пленки , а другая — под листом ПЭТ-пленки толщиной 3,18 микрона. Каждый детектор имел 24-см 2 площади поверхности, подвергшейся воздействию метеоритов. Каждый лист ПЭТ-пленки имел тонкое покрытие из алюминия, нанесенное с обеих сторон. Проникновение алюминизированных листов ПЭТ позволит солнечному свету (прямому или отраженному) освещать элемент и снижать его сопротивление, при этом элемент калибруется так, чтобы связать изменение сопротивления с размерами накопительных отверстий в ПЭТ-пленке. До старта все детекторы работали нормально; однако при первом опросе, проведенном вскоре после выгорания четвертой стадии, было обнаружено, что клетки CdS были насыщены светом. Судя по всему, покрытия из алюминизированной ПЭТ-пленки были повреждены во время запуска, что помешало сбору данных. [4]
Конденсаторные детекторы
[ редактировать ]Целью эксперимента было определить, оказывает ли космическая радиационная обстановка какое-либо негативное влияние на работу конденсатора как детектора проникновения метеороидов. Наблюдения в лаборатории показали, что энергичные электроны в космосе могут собираться в диэлектрике и давать ложные результаты проникновения. Аппаратура состояла по существу из двух конденсаторов, состоящих из тонкопленочного полимерного диэлектрика ( биламинат толщиной 3,8 микрона, полужесткий, тип 302), который служил одним электродом . . На внешнюю поверхность диэлектрика в вакууме наносился медный слой толщиной около 0,65 микрона, что позволяло ему служить вторым электродом толщиной 0,63 см Каждый конденсатор был закреплен на слое пенополиуретана с помощью клея толщиной 2,5 микрона. Пенопластовая опора, в свою очередь, была помещена в лоток из ламинированного стекловолокна , который служил монтажным приспособлением. Проникновение снаряда в заряженный конденсатор привело к мгновенному замыканию и разрядке конденсатора. Этот разряд был обнаружен и сохранен в счетчике для последующей передачи. Путь проводимости рассеялся менее чем за 1 микросекунду и позволил конденсатору перезарядиться и обнаружить любые дополнительные проникновения. За 365 дней эксперимента (с 6 ноября 1964 г. по 5 ноября 1965 г.) на одном из детекторов было зарегистрировано два разряда. Разрядов на втором конденсаторе не зафиксировано. Однако более точные лабораторные тесты показали, что количество импульсов, вызванных радиацией, будет примерно таким же или меньшим, чем количество, возникающее в результате реальных проколов, что затрудняет, а то и делает невозможным различие между ними. Следовательно, происхождение двух отсчетов (электрон или метеороид) определить не удалось. Однако из полученных данных было установлено, что любые радиационно-индуцированные импульсы длительностью более 2 Вольты были минимальны и вряд ли могли бы сильно повлиять на данные о потоке метеороидов, особенно когда скорость проникновения была относительно высокой. [5]
Детекторы ударов
[ редактировать ]Распределение масс метеороидов в космосе определялось с помощью системы обнаружения ударов, состоящей из 24 треугольных из алюминиевого сплава 6061 дек толщиной 0,13 см. Каждый из них имел пьезоэлектрический преобразователь, установленный в центре нижней части деки. Детекторы обеспечивали 144-см 2 площади, подвергшейся воздействию метеоритов. По периферии космического корабля были установлены четыре группы по шесть электрически параллельных дек. Когда метеороид падал на деку, от преобразователя исходил электрический сигнал. Затем его усиливали, определяли пороговое значение, подсчитывали и сохраняли до считывания. Усилитель для каждой группы имел три ступени усиления, что соответствовало трем уровням импульса — низкому, среднему и высокому. Присвоив скорость частицам, ударяющимся о резонаторы в космосе, выходные данные системы были напрямую связаны с пороговыми уровнями массы частиц. Чувствительность системы была отрегулирована во время окончательной калибровки таким образом, чтобы все 24 деки действовали как один детектор для всех трех уровней чувствительности. Пороги импульса, полученные путем калибровки для низкого, среднего и высокого диапазонов, составили 1,2E-4, 8,E-6 и 3,E-7 ньютон-секунд соответственно. Полученные данные показали 14 169 отсчетов, 218 отсчетов и 2 отсчета для систем высокой, средней и низкой чувствительности соответственно за 1 год (с 6 ноября 1964 г. по 5 ноября 1965 г.). [6]
Ячейки под давлением
[ редактировать ]Частота, с которой прокалывались в пространстве две нержавеющие стали разной толщины, была получена с использованием 216 ячеек из нержавеющей стали толщиной 9,87E-3 см. Ячейки были герметизированы гелием (абсолютное давление 1300 мм рт. ст. (Hg)) и установлены в семь рядов по периферии космического корабля. Испытуемый материал представлял собой полутвердую нержавеющую сталь типа 302, покрытую термобалансирующим покрытием толщиной 1,4 микрона, состоящим из последовательных слоев хрома, моноксида кремния, алюминия и моноксида кремния. Из 210 активных ячеек (шесть ячеек были неактивны из-за ограничений телеметрии) 70 имели тестовый материал толщиной 2,54 ± 2,5 микрона, а 40 имели толщину тестового материала 50,8 ± 2,5 микрона. Общая экспонируемая площадь детекторов каждого класса составила 0,69 см2. 2 и 1,38 см 2 , соответственно. Когда ячейка была проколота, газ вытек, и падение давления привело к размыканию переключателя, указывая на то, что произошел прокол. Частота, с которой клетки теряли давление, была прямой мерой частоты, с которой исследуемый материал был пробит метеороидами. Хотя клетки не смогли обнаружить никаких дополнительных проколов, они обеспечили постоянную запись первоначального прокола. Эксперимент работал удовлетворительно в течение 365 дней, зафиксировав 50 проколов 25-микронных клеток и 74 прокола 50-микронных ячеек. Полученные данные хорошо согласуются с показателями частоты пробоев, полученными в предыдущих спутниковых экспериментах. [7]
Результаты
[ редактировать ]Космический корабль работал удовлетворительно в течение одного года своего существования (с 6 ноября 1964 г. по 7 ноября 1965 г.), и все цели миссии были достигнуты, за исключением эксперимента с детектором ячеек сульфида кадмия (CdS), который был поврежден при взлете и не предоставил никаких данных. [3]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана. 21 июля 2021 года. Архивировано из оригинала 14 ноября 2021 года . Проверено 7 ноября 2021 г.
- ^ «Траектория: Эксплорер 23 (S 55C) 1964-074А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Перейти обратно: а б с «Дисплей: Explorer 23 (S 55C) 1964-074A» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: клетки с сульфидом кадмия» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Конденсаторные детекторы» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Детекторы ударов» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Ячейки под давлением» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
