탐험가 13

탐험가 13

익스플로러 13 위성
이름	S-55A 나사 S-55A
미션형	마이크로미터로이드 연구
연산자	나사
하버드 지정	1961 χ1
COSPAR	1961-022a
새캣	00180
임무 기간	2.5일(시간)
우주선 속성
우주선	탐험가 13세
우주선형	사이언스 익스플로러
버스	S-55
제조사	고다드 우주 비행 센터
발사 질량	86kg(lb)
치수	61 × 1.92cm(24.02 × 0.76인치) 실린더
힘	태양전지 및 니켈카드뮴전지
미션의 시작
출시일자	1961년 8월 25일 18:29:44 GMT[1]
로켓	스카우트 X-1(ST-6)
발사장	월롭스 비행 시설, LA-3
계약자	보우트
입력서비스	1961년 8월 25일
미션 종료
마지막 연락처	1961년 8월 28일
붕괴일자	1961년 8월 28일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도
정권	지구 저궤도
페리기 고도	125km(78mi)
아포기 고도	1,210 km(723 mi)
기울기	37.7°
기간	97.5분
계기
계기 황화 카드뮴 셀 마이크로메토라이트 검출기 구리선 마이크로미터 검출기 그리드 디텍터 충격 감지 가압 셀 마이크로메테오라이트 검출기
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탐색기 13(S-55A라고도 함)은 1961년 8월 25일 버지니아주 월롭스 비행시설(^[1]WFF)에서 GMT 18:29:44에 탐색기 프로그램의 일부로 발사된 NASA 위성이다.^[2]

미션

비행 목표는 차량 성능과 지침을 테스트하고 우주선 시스템에 미치는 마이크로미터로이드의 성격과 영향을 조사하는 것이었다.과학 계측기는 황화 카드뮴 셀, 와이어-그리드, 압전, 가압-셀, 호일형 마이크로메토로이드 검출기로 구성되었다.^[2]

우주선

그 우주선은 61 × 192 cm (24 × 76 in) 원통이었다.4단계와 전환 구간을 포함하여 86kg(190lb)의 무게로, 그것의 목적은 스카우트 발사체와 그것의 유도 시스템의 성능을 시험하고 마이크로미터로이드에 대한 우주 비행의 성격과 영향을 조사하는 것이었다.그것의 탑재량은 61 × 192 cm (24 × 76 in) 원통이었는데, 거의 5가지 종류의 마이크로미터로이드 충격 감지기와 2개의 송신기, 태양 전지, 니켈 카드뮴 배터리로 덮여 있었다.^[2]

계기

황화 카드뮴 셀 마이크로메토라이트 검출기

우주선 껍질 앞쪽 끝에 180° 간격으로 탑재된 두 개의 카드뮴 황화(CdS) 세포 검출기를 사용해 중금속 하드웨어를 손상시키기에 너무 미세한 마이크로미터로이드 입자를 검출했지만 민감한 표면을 손상시킬 만큼 충분한 숫자로 존재하는 것으로 추정된다.각 셀 센서는 두 개의 광학 포커스를 가진 미러링 타원형 플라스크로 구성되었다.알루미늄으로 처리된 몰라 필름 한 장이 초점면 중 하나에 걸쳐져 있고 카드뮴-황화물 세포는 다른 면에 장착되었다.관통부에 노출된 총 유효 면적은 20.0-cm이었다².마이크로메토로이드가 불투명한 알루미늄 필름에 침투하면 태양 광선은 세포에 떨어지거나 거울이 있는 벽에서 반사된다.이 세포들은 비행에 앞서 지상에서 보정되었으며, 지름이 약 25미크론의 입자를 감지할 수 있을 정도로 민감했다.유리 플라스크 탐지기는 위성이 대기권을 벗어나면서 대피해야 하는 공기량을 나타내었다.이를 위해 플라스크 후면에 환기구 구멍이 제공되었다.예비 지상 테스트에서는 알루미늄으로 도금된 몰라 필름이 팽창하는 공기로 인해 찢어지지 않는 것으로 나타났으나, 비행 후 분석과 테스트에서는 발사 중 필름이 파열되어 많은 양의 햇빛을 인정하고 실험이 작동하지 않는 것으로 나타났다.부적절한 플라스크 배기가 실험 실패의 가능한 원인으로 가정한다.^[3]

구리선 마이크로미터 검출기

입자 충격을 감지하기 위해 3.68 cm × 17.78 cm (× 7.00 in) 직사각형 카드에 장착된 미세 와이어의 권선으로 구성된 46개의 구리선 카드 감지기가 사용되었다.카드 중 14개는 50미크론 두께의 철사를, 32개 카드는 75미크론 두께의 철사를 가지고 있었다.총 노출 유효 면적은 0.11m이었다².카드는 안테나가 장착된 끝 반대편의 우주선 실린더 끝에 있는 섬유 유리 지지대 위에 사분면에 장착되었다.카드의 와이어가 끊기면 저항이 변하며, 이는 원격측정을 통해 송신기로 보고될 것이다.와이어 카드 표면의 온도는 카드의 거주지를 변경하기에 충분한 양인 영하 10°C(50°F)에서 최대 60°C(140°F)까지 확장될 것으로 예상되었다.이를 보완하기 위해 100옴 저항기를 300ph의 고정 저항기와 병렬로 배선하고 각 50미크론 카드와 각 75미크론 카드 한 쌍으로 직렬로 설치했다.와이어를 끊는 데 필요한 입자 크기는 와이어의 절반 크기로 추정됐다.인공위성이 궤도에 머물던 2.5일 동안 유성체 타격은 기록되지 않았다.^[4]

충격 감지

이 실험의 목적은 마이크로미터로이드 측정치를 데이터가 거의 존재하지 않는 낮은 모집단 범위로 확장하고 유사한 기법을 사용한 이전의 위성 실험에 의해 축적된 데이터와 상관관계를 맺고 증가시키는 것이었다.검출기에는 3가지 모멘텀 민감도(0.01, 0.1, 1.0gm-cm/초)가 있었으며 검출 표면의 두 가지 물리적 구성으로 구성되었다.고감도 및 저감도 검출에 사용된 첫 번째 구성은 위성 포워드 쉘의 원뿔 부분에 탑재된 충격에 민감한 스테인리스 강판 한 쌍으로 구성됐다.총 기하학적 면적이 0.142m인² 이 판에는 각각 신호 조절, 충격 이벤트 계수, 계수 저장 회로뿐만 아니라 변환기가 부착되어 있었다.두 번째 검출기 구성은 충격 감지를 위해 감작된 0.013cm 두께의 가압 셀 침투 검출기 중 20개로 구성되었다.총 면적이 0.186m인² 이 셀들은 중간 충격 감지용으로 사용되었다.우주선의 짧은 궤도 수명(2.5일)은 위성 기록기의 10회만 심문할 수 있었다.측정된 충격 유속 속도는 이전의 유성체 실험에서 얻은 것보다 상당히 높았으며, 낮은 초기 위험에서 기인한 충격 감지 변환기 요소에 대한 공기역학적 기계적 섭동과 온도 영향 때문에 잘못된 계수를 포함했을 것이다.따라서 그 데이터는 결론에 도달하지 못한 것으로 간주되어야 한다.^[5]

가압 셀 마이크로메테오라이트 검출기

탐색기 13의 1차 센서였던 가압 전지는 민감 영역의 주요 부분을 차지했다.5개의 두께의 160개의 베릴륨 구리 세포가 우주선 주변부를 5개의 원줄로 둘러 쌓았는데, 각 행에는 32개의 세포가 들어 있었다.이 세포들은 헬륨 가스로 발사되기 전에 대기압에서 약 10 psi로 가압되었다.각 셀의 압력 활성화 스위치를 사용하여 마이크로미터 충격에 의한 압력 손실을 감지하고 원격측정할 수 있다.압력 누출 속도를 감시하려는 어떠한 시도도 없었다.각 두께의 셀 수는 다음과 같다. 즉, sixty 0.0025 cm(0.00098 in), 40 0.0038 cm(0.0015 in), 20 0.0076 cm(0.0030 in), 20 0.064 cm(0.025 in), 20 0.130 cm(0.051 in).각 검출기의 침투 면적은 약 140cm로², 실험에 필요한 면적 2.25m가² 노출되었다.그러나 가압된 세포의 반원형 단면 때문에 마이크로미터로이드 포획의 유효 면적이 노출된 면적에 비해 작았다.큰 주입각 오류로 인해 우주선의 궤도 수명은 2.5일에 불과했지만, 실험에서 얻은 정보는 텔레메트로 측정되어 29번의 패스 동안 기록되었다.이 기간 동안 가압 셀 검출기의 스위치 개구부는 없었다.56 °C(133 °F)와 27 °C(81 °F) 사이에 차이가 있는 것으로 나타난 가압 셀 온도를 비행 내내 모니터링했다.차량의 발사 및 궤도 수명 동안 160개의 가압 셀 검출기가 오작동했다는 징후는 없었다.^[6]

발사하다

탐험가 13호는 스카우트 X-1 발사체를 이용하여 중간 정도의 편심 궤도에 주입되었다.궤도는 계획보다 낮았고, 1961년 8월 28일 우주선은 궤도상에서 이틀 남짓밖에 지나지 않아 대기권에 재진입했다.이 인공위성은 실험 작업 중 어떤 침투도 기록하지 않았다.이는 후속 실험 설계에 유용한 플럭스 한계를 결정하는 데 도움이 되었다.^[2]

참고 항목

• 탐색기 프로그램

참조