✖


Jump to content

Эксплорер 1

(Перенаправлено из Explorer I )
Эта статья о спутнике США. Чтобы узнать о других значениях, см. Explorer One (значения) .
Чтобы узнать о других значениях, см. Проводник (значения) .

Эксплорер 1
Эксплорер-1 в орбитальной конфигурации с прикрепленной четвертой ступенью ракеты-носителя.
Имена исследователь я
1958 Альфа 1
Тип миссии Науки о Земле
Оператор JPL / Армейское агентство по баллистическим ракетам
Обозначение Гарварда 1958 Альфа 1
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 1958-001А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 00004
Продолжительность миссии 120 дней (планируется)
111 дней (достигнуто)
Свойства космического корабля
Космический корабль исследователь я
Тип космического корабля Научный исследователь
Автобус Эксплорер 1
Производитель Лаборатория реактивного движения
Стартовая масса 13,97 кг (30,8 фунта)
Размеры Длина 203 см (80 дюймов)
Диаметр 15,2 см (6,0 дюйма)
Власть 60 Вт
Начало миссии
Дата запуска 1 февраля 1958 г., 03:47:56 по Гринвичу
Ракета Юнона I (РС-29)
Запуск сайта Атлантический ракетный полигон , LC-26A
Подрядчик Армейское агентство по баллистическим ракетам
Вступил в сервис 1 февраля 1958 г.
Конец миссии
Последний контакт 23 мая 1958 г.
Дата распада 31 марта 1970 г.
Орбитальные параметры
Справочная система Геоцентрическая орбита [1]
Режим Средняя околоземная орбита
Высота перигея 358 км (222 миль)
Высота апогея 2550 км (1580 миль)
Наклон 33.24°
Период 114,80 минут
Революция нет. 58402
Инструменты
Детектор космических лучей
Детектор микрометеоритов
Термометры сопротивления
Сопротивление спутника Плотность атмосферы
программа проводник
 

«Эксплорер-1» был первым спутником, запущенным Соединенными Штатами в 1958 году, и был частью участия США в Международном геофизическом году (МГГ). Миссия последовала за первыми двумя спутниками, запущенными Советским Союзом в прошлом году: «Спутник-1» и «Спутник-2» . Это положило начало космической гонке во время холодной войны между двумя странами.

«Эксплорер-1» был запущен 1 февраля 1958 года в 03:47:56 по Гринвичу (или 31 января 1958 года в 22:47:56 по восточному времени) на первой ракете-носителе «Юнона» с LC-26A в Ракетном испытательном центре Атлантического ракетного полигона на мысе Канаверал. (AMR) во Флориде. Это был первый космический корабль, обнаруживший радиационный пояс Ван Аллена . [2] возвращал данные до тех пор, пока его батареи не разрядились почти через четыре месяца. Он оставался на орбите до 1970 года.

Эксплорер-1 получил спутниковый каталожный номер 00004 и гарвардское обозначение 1958 Alpha 1. [3] предшественник современного международного обозначения .

Предыстория [ править ]

Программа спутников Земли в США началась в 1954 году как совместное предложение армии США и ВМС США под названием «Проект Орбитер» по выводу научного спутника на орбиту во время Международного геофизического года . ВМФ « Предложение об использовании военной ракеты «Редстоун» было отклонено в 1955 году администрацией Эйзенхауэра в пользу проекта Авангард» , в котором использовалась ракета-носитель, рекламируемая как более гражданская по своей природе. [4] [5] После запуска советского спутника «Спутник-1» 4 октября 1957 года первоначальная программа «Проект Орбитальный аппарат» была возрождена как программа «Исследователь», призванная догнать Советский Союз. [6]

«Эксплорер-1» был спроектирован и построен Лабораторией реактивного движения ( JPL ), а ракета «Юпитер-С» была модифицирована Армейским агентством по баллистическим ракетам (ABMA) для размещения полезной нагрузки спутника; получившаяся в результате ракета, известная как I. Юнона Конструкция «Юпитер-С», использованная для запуска, уже прошла летные испытания при входе в носовой обтекатель баллистической ракеты средней дальности «Юпитер» (IRBM) и была модифицирована в «Юнону I». Работая в тесном сотрудничестве, ABMA и JPL завершили работу по модификация «Юпитера-С» и постройка «Эксплорера-1» за 84 дня. Однако до того, как работы были завершены, Советский Союз запустил второй спутник, «Спутник-2» , 3 ноября 1957 года. ВМС США попытались вывести на орбиту первый спутник США, но потерпели неудачу с запуском «Авангарда ТВ-3» 6 декабря. 1957. [7]

Космический корабль [ править ]

Спутник «Эксплорер-1» соединен со своим ускорителем на LC-26.

Эксплорер-1 был спроектирован и построен Лабораторией реактивных двигателей Калифорнийского технологического института под руководством доктора Уильяма Х. Пикеринга . Это был второй спутник с полезной нагрузкой миссии (первым был «Спутник-2»).

Общая масса спутника составила 13,97 кг (30,8 фунта), из которых 8,3 кг (18 фунтов) приходилось на приборы. Для сравнения, масса первого советского спутника «Спутник-1» составляла 83,6 кг (184 фунта). Приборная секция в передней части спутника и пустой уменьшенный корпус ракеты четвертой ступени вращались по орбите как единое целое, вращаясь вокруг своей длинной оси со скоростью 750 оборотов в минуту.

Данные от научных приборов передавались на землю двумя антеннами. Передатчик мощностью 60 милливатт питал дипольную антенну, состоящую из двух щелевых антенн из стекловолокна в корпусе спутника, работающих на частоте 108,03 МГц, а четыре гибких штыря, образующих турникетную антенну, питались передатчиком мощностью 10 милливатт, работающим на частоте 108,00 МГц. [8] [9]

Из-за ограниченного пространства и требований к малому весу приборы полезной нагрузки были спроектированы и изготовлены с учетом простоты и высокой надежности, с использованием в электронике германиевых и кремниевых транзисторов. [10] Всего в «Эксплорере-1» использовалось 20 транзисторов, а также дополнительные в армейском микрометеоритном усилителе. Электроэнергия обеспечивалась ртутными химическими батареями , которые составляли примерно 40% веса полезной нагрузки.

Внешняя обшивка приборной части выполнена из нержавеющей стали с пескоструйной обработкой и белыми полосами. Было протестировано несколько других цветовых схем, в результате чего были созданы резервные статьи, модели и фотографии, показывающие различные конфигурации, включая чередующиеся белые и зеленые полосы, а также синие полосы, чередующиеся с медными. Окончательная цветовая схема была определена путем изучения интервалов тени и солнечного света на основе времени стрельбы, траектории, орбиты и наклонения.

Схема Эксплорера 1

Научная полезная нагрузка [ править ]

Продолжительность: 2 минуты 50 секунд. Доступны субтитры.
Универсальная кинохроника о спутнике

Полезная нагрузка «Эксплорера-1» состояла из прибора космических лучей Айовы без магнитофона, который не был вовремя модифицирован для доставки на космический корабль. Таким образом, данные в режиме реального времени, полученные на местах, были очень скудными и загадочными, демонстрируя нормальную скорость подсчета и отсутствие подсчета вообще. Более поздняя миссия Explorer 3, в состав полезной нагрузки которой входил магнитофон, предоставила дополнительные данные для подтверждения более ранних данных Explorer 1.

Научное оборудование «Эксплорера-1» было спроектировано и построено под руководством доктора Джеймса Ван Аллена из Университета Айовы и содержит: [8]

  • Пять датчиков температуры (один внутренний, три внешних и один на носовом обтекателе);
  • Акустический детектор (кристаллический преобразователь и твердотельный усилитель ) для обнаружения микрометеоритов ( космической пыли ударов ). Он реагировал на удары микрометеоритов по обшивке космического корабля таким образом, что каждый удар зависел от массы и скорости. Его эффективная площадь составляла 0,075 м2. 2 а средняя пороговая чувствительность составила 2,5 × 10 −3 г см/с; [12] [13]
  • Детектор проволочной сетки, также предназначенный для обнаружения ударов микрометеоритов. Он состоял из 12 параллельно соединенных карт, смонтированных в поддерживающем кольце из стекловолокна. Каждая карта была намотана двумя слоями эмалированной проволоки из никелевого сплава диаметром 17 мкм (21 мкм с включенной эмалевой изоляцией) таким образом, чтобы была полностью покрыта общая площадь 1 × 1 см (0,39 × 0,39 дюйма). Если бы врезался микрометеорит размером около 10 мкм, он сломал бы провод, разрушил электрическое соединение и, таким образом, зафиксировал бы событие. [12] [13]

Полет [ править ]

Пульт управления запуском Explorer 1 выставлен в Музее космонавтики Хантсвилля
Пульт управления запуском Explorer 1 на выставке в Космическом и ракетном центре Хантсвилля. Красная стрелка указывает на переключатель запуска, повернутый вручную.

После задержки, связанной с реактивным течением 28 января 1958 г., в 03:47:56 по Гринвичу 1 февраля 1958 г. [14] была запущена ракета «Юнона I» , выведшая «Эксплорер-1» на орбиту с перигеем 358 км (222 мили) и апогеем 2550 км (1580 миль), периодом 114,80 минут и наклонением 33,24 °. [1] [15] Станция слежения Голдстоун не смогла сообщить через 90 минут, как планировалось, об успешном запуске, поскольку орбита оказалась больше, чем ожидалось. [14] Примерно в 06:30 по Гринвичу, после подтверждения того, что «Эксплорер-1» действительно находится на орбите, в Большом зале Национальной академии наук в Вашингтоне, округ Колумбия, была проведена пресс-конференция, на которой было объявлено об этом всему миру. [16]

Нарисованный вручную сюжет миссии Explorer 1.
Нарисованный вручную сюжет миссии Explorer 1.

Первоначальный ожидаемый срок службы спутника до распада на орбите составлял три года. [14] Ртутные батареи питали передатчик большой мощности в течение 31 дня, а передатчик малой мощности — 105 дней. Эксплорер-1 прекратил передачу данных 23 мая 1958 года. [17] когда его батареи разрядились, но оставался на орбите более 12 лет. [18] Он снова вошел в атмосферу над Тихим океаном 31 марта 1970 года, совершив более 58 400 витков.

Результаты [ править ]

Эксплорер 1 изменил ось вращения после запуска. Удлиненный корпус космического корабля был спроектирован так, чтобы вращаться вокруг своей длинной (наименьшей инерции) оси, но отказался это делать и вместо этого начал прецессию из-за рассеяния энергии на гибких элементах конструкции. Позже стало понятно, что в общих чертах тело оказывается в состоянии спина, которое минимизирует кинетическую энергию вращения при фиксированном угловом моменте (это ось максимальной инерции). Это побудило к первому после почти 200 лет дальнейшему развитию эйлеровой теории динамики твердого тела – для решения проблемы такого рода диссипации энергии, сохраняющей импульс. [19] [20]

Иногда приборы сообщали об ожидаемом количестве космических лучей (приблизительно 30 импульсов в секунду), но в других случаях они показывали своеобразное нулевое количество импульсов в секунду. Университет Айовы (под руководством Джеймса Ван Аллена ) заметил, что все сообщения о нулевых отсчетах в секунду были получены с высоты более 2000 км (1200 миль) над Южной Америкой, тогда как пролеты на высоте 500 км (310 миль) показывали ожидаемый результат. уровень космических лучей. Позже, после «Эксплорера-3» , был сделан вывод, что первоначальный счетчик Гейгера был подавлен («насыщен») сильным излучением, исходящим от пояса заряженных частиц, захваченных в космосе магнитным полем Земли. Этот пояс заряженных частиц теперь известен как радиационный пояс Ван Аллена . Это открытие было признано одним из выдающихся открытий Международного геофизического года .

Акустический детектор микрометеоритов зафиксировал 145 ударов космической пыли за 78 750 секунд. Это соответствует средней частоте воздействия 8,0. −3 ударов в секунду на квадратный метр или 29 ударов в час на квадратный метр в течение двенадцатидневного периода. [21]

Наследие [ править ]

Explorer 1 был первым из давно действующей программы Explorers. Четыре последующих спутника серии Explorer были запущены ракетой -носителем Juno I в 1958 году, из них Explorer 3 и 4 были успешными, а Explorer 2 и 5 не смогли достичь орбиты. Последний полет ракеты-носителя Juno I, спутника Beacon-1 , также потерпел неудачу. [22] В 1959 году ракета-носитель «Юнона I» была заменена ракетой -носителем «Юнона II» .

Продолжение первой миссии, Explorer-1 [PRIME], было успешно запущено на борту ракеты-носителя Delta II в конце октября 2011 года. PRIME был построен с использованием современных технологий строительства спутников. Орбитальный спутник был резервным, поскольку первоначальный «Эксплорер-1 ПРАЙМ», запущенный 4 марта 2011 года, не достиг орбиты из-за отказа ракеты-носителя. [23]

Идентично сконструированная летная копия «Эксплорера-1» выставлена ​​в Смитсоновского института , Национальном музее авиации и космонавтики в галерее «Вехи полета» в Вашингтоне, округ Колумбия. LC-26 был деактивирован в 1963 году и был предназначен для использования в качестве музея в 1964 году. Музей космонавтики и ракетно-космической техники ВВС . [24] Здесь также представлен полномасштабный Explorer 1, но это макет. [25]

Галерея [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Траектория: Эксплорер-1 1958-001А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 12 февраля 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  2. ^ Пол Диксон, Спутник: Запуск космической гонки , Торонто: Макфарлейн Уолтер и Росс, 2001, стр. 190
  3. ^ Йост, Чарльз В. (1963). Регистрационные данные для космических запусков США (PDF) . Управление ООН по вопросам космического пространства . Проверено 19 февраля 2009 г.
  4. ^ Мэтт Билле и Эрика Лишок, Первая космическая гонка: запуск первых в мире спутников, Texas A&M University Press, 2004, Глава 5
  5. ^ «Проект Авангард – почему он не оправдал своего названия» . Время . 21 октября 1957 года. Архивировано из оригинала 15 мая 2008 года . Проверено 12 февраля 2008 г.
  6. ^ «Спутник и начало космической эры» . История НАСА . НАСА . Проверено 13 февраля 2008 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  7. ^ Маклафлин Грин, Констанс; Ломаск, Милтон (1970). «Глава 11: от Спутника I до ТВ-3» . Авангард, История . НАСА. Архивировано из оригинала 7 октября 2018 года . Проверено 13 февраля 2008 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  8. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Эксплорер-I и Юпитер-С» . НАСА . Проверено 9 февраля 2008 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  9. ^ Уильямс, МЫ младший (апрель 1960 г.). «Космические телеметрические системы». Труды Института радиоинженеров . 48 (4): 685–690. дои : 10.1109/JRPROC.1960.287448 . S2CID   51646193 .
  10. ^ «Первые транзисторы в космосе - личные размышления разработчика комплекта приборов для космических лучей для спутника Explorer I» . Интервью в Музее транзисторов с доктором Джорджем Людвигом . Транзисторный музей . Проверено 25 февраля 2008 г.
  11. ^ «Детектор космических лучей» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 12 февраля 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  12. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Детектор микрометеоритов» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 12 февраля 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  13. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мэнринг, Эдвард Р. (январь 1959 г.). «Измерения микрометеоритов со спутников Альфа и Гамма 1958 года». Планетарная и космическая наука . 1 (1): 27–31. Бибкод : 1959P&SS....1...27M . дои : 10.1016/0032-0633(59)90019-4 .
  14. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Лей, Вилли (октябрь 1968 г.). «Орбита Эксплорера-1» . Галактическая научная фантастика . стр. 93–102.
  15. ^ «Исследователь Солнечной системы 1» . НАСА. Архивировано из оригинала 8 января 2008 года . Проверено 6 февраля 2008 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  16. ^ Макдональд, Ногл (2008). «Открытие радиационных поясов Земли: воспоминания об Исследователе 1 и 3». История НАСА . 89 (39). НАСА: 361–363. Бибкод : 2008EOSTr..89..361M . дои : 10.1029/2008EO390001 . Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  17. ^ Задунайский, Педро Э. (октябрь 1960 г.). «Орбита спутника 456 Альфа (Эксплорер 1) во время первых 10500 оборотов». Специальный репортаж САО . 50 . Бибкод : 1960SAOSR..50.....Z .
  18. ^ Лей, Вилли (октябрь 1968 г.). «Орбита Эксплорера-1» . Довожу до вашего сведения. Галактическая научная фантастика . Том. 27, нет. 3. С. 93–102 . [T] Первоначальная оценка срока службы «Эксплорера-1», сделанная примерно через неделю после запуска, составляла три года. К настоящему времени он находится на орбите уже десять лет, и оценка его оставшегося срока службы снова составляет три года, но на этот раз с тщательными объяснениями факторов, которые нам неизвестны.
  19. ^ Эфроимский, Михаил (август 2001 г.). «Релаксация колеблющихся астероидов и комет – теоретические проблемы, перспективы экспериментального наблюдения». Планетарная и космическая наука . 49 (9): 937–955. arXiv : astro-ph/9911072 . Бибкод : 2001P&SS...49..937E . CiteSeerX   10.1.1.256.6140 . дои : 10.1016/S0032-0633(01)00051-4 . S2CID   14114765 .
  20. ^ Эфроимский, Михаил (март 2002 г.). «Эйлер, Якоби и миссии к кометам и астероидам». Достижения в космических исследованиях . 29 (5): 725–734. arXiv : astro-ph/0112054 . Бибкод : 2002AdSpR..29..725E . CiteSeerX   10.1.1.192.380 . дои : 10.1016/S0273-1177(02)00017-0 . S2CID   1110286 .
  21. ^ Дубин, Морис (январь 1960 г.). «Измерения микрометеоритов МГГ» (PDF) . Космические исследования – материалы Первого международного симпозиума по космической науке . 1 (1): 1042–1058. Бибкод : 1960spre.conf.1042D . Проверено 9 февраля 2023 г.
  22. ^ Дж. Бём, Х. Дж. Фихтнер и Отто А. Хоберг, СПУТНИКИ EXPLORER, ЗАПУСКАЕМЫЕ АППАРАТАМИ JUNO 1 И JUNO 2 , НАСА Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  23. ^ Эвелин Босуэлл (23 октября 2011 г.). «Спутник-близнец МГУ будет запущен 28 октября на ракете НАСА» . Лаборатория космической науки и техники . Архивировано из оригинала 5 октября 2013 года . Проверено 1 октября 2013 г.
  24. ↑ Стартовый комплекс 26 Blockhouse. Архивировано 25 апреля 2016 г. в Wayback Machine. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  25. ↑ Explorer I. Архивировано 26 мая 2016 г. в Wayback Machine. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  26. ^ Немиров Р.; Боннелл, Дж., ред. (31 января 2008 г.). «Первый исследователь» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 3 февраля 2008 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  27. ^ «NASA/JPL — Наземная антенна» . НАСА . Проверено 30 марта 2012 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

Библиография [ править ]

Уэст, Дуг (2017). Доктор Вернер фон Браун: Краткая биография . США ISBN  978-1-9779279-1-0 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Explorer 1 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Explorer_1&oldid=1232144638"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cb91cced2989b89a3d1d0718bc91f881__1719887760
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cb/81/cb91cced2989b89a3d1d0718bc91f881.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Explorer 1 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)