익스플로러 32

Explorer 32
익스플로러 32
Explorer 32 drawing.jpg
익스플로러 32 위성
이름AE-B
대기 탐색기-B
미션 타입지구과학
교환입니다.NASA
COSPAR ID1966-044a Edit this at Wikidata
새캣02183
웹 사이트익스플로러 32
미션 기간10개월(표준)
우주선 속성
우주선익스플로러 XXXII
우주선 종류대기 탐색기
버스AE
제조원고다드 우주 비행 센터
발사 질량224.5 kg (495파운드)
힘은색 아연 배터리 및
태양 전지
임무 개시
발매일1966년 5월 25일 14:00 GMT
로켓Thor-Delta C1(Thor 436/Delta 038)
발사장소케이프 커내버럴, LC-17B
청부업자더글러스 에어크래프트
입력 서비스1966년 5월 25일
임무 종료
마지막 연락처1867년 3월
붕괴일자1985년 2월 22일
궤도 파라미터
레퍼런스 시스템지구 중심 궤도[1]
정권지구 저궤도
근지 고도276 km (171 mi)
아포기 고도2,725 km (1,693 mi)
기울기64.67°
기간116.00분
인스트루먼트
전자 온도 및 밀도
이온 질량 분석계
중성 입자 자기 질량 분석계
압력 게이지
위성 드래그 대기 밀도
익스플로러 프로그램
← Explorer 31
Explorer 33 →

대기권 탐색기-B로도 알려진 익스플로러 [2]32는 미국이 지구 상층 대기를 연구하기 위해 발사한 나사의 위성이다.1966년 5월 25일 델타 C1 발사체로 케이프 커내버럴에서 발사되었다.이것은 5개의 대기권 탐험기 중 두 번째이며, 첫 번째는 익스플로러 17이다.탐사선 2단 고장으로 예상보다 높은 궤도에 올랐지만 10개월 동안 데이터를 전송했다가 갑작스러운 감압으로 실패했다.그 위성은 1985년 [2]2월 22일 지구 대기권에 재진입했다.

배경

익스플로러 32는 고다드 우주 비행 [3]센터에 의해 만들어졌는데, 그것은 매우 흡사한 익스플로러 17의 후속 기종으로, 상층 [4]대기의 온도, 구성, 밀도, 압력을 직접 측정하기 위해 만들어졌다.이전 위성과의 주요 차이점은 데이터 저장용 테이프 레코더, 온보드 배터리 충전을 위한 태양전지, 위성의 스핀을 안정시키기 위한 자기 토커, 그리고 [3]궤도에서 위성의 측면(대향)을 감지하기 위한 3축 플럭스게이트 자력계의 추가였다.

우주선

인공위성을 연구하는 과학자는 우주선의 추정 전면에 있는 도구를 사용한다.

익스플로러 32는 지름이 0.889m(2피트 11.0인치)인 진공 밀폐된 스테인리스강 구체였다.그것은 이온 분광계 1개, 중성 질량 분광계 2개, 마그네트론 밀도계 3개, 정전 프로브 2개를 탑재했다.그것은 위성이 13개의 지상국 중 하나의 범위에 있지 않을 때 수집된 데이터를 저장하기 위해 테이프 레코더를 사용했다.그것은 은색 아연 배터리와 위성 [2]외부에 장착된 태양 전지 어레이로 구동되었다.

실험

전자 온도 및 밀도

이 실험의 목적은 10에서 전자 온도와 밀도의 분포를 측정하는 것이었다.E3에서 10까지스위프 전압 전자 프로브를 사용하는 E6 전자/[5]cc.

이온 질량 분석계

이 실험은 시간, 위치, 그리고 태양과 지자기 활동의 함수로 상면 전리층(주로 원자 수소, 헬륨, 질소, 산소)의 이온 종들의 농도에 대한 설명을 얻기 위해 고안되었다.

분광계 센서는 5-mm 그리드 간격의 5-3 사이클 세라믹 튜브와 외부 가드 링 어셈블리로 구성되었습니다.2개의 RF 주파수인 3.7과 9.0MHz는 사다리꼴 모양의 스위프 전압과 함께 사용되어 이온 질량 범위 12~19를 커버했고, 1과 4의 원자 질량 단위(u)는 상면 전리층의 1차 이온 성분 검출을 보장했다.실험은 208초 동안 한 번의 완전한 질량 스캔을 거쳐 스위프 전압의 재활용과 높은 질량 범위의 두 번째 측정으로 구성되었습니다.정지 전위와 가드 링 전위는 분광계의 감도를 제어하며 각 전압은 지면에서 제어할 수 있습니다.분광계에 도달하는 이온 전류는 입자 민감도 범위가 약 10 x 1인 일련의 5차원 증폭기로 측정되었습니다.E6 이온/cc자동 교정기는 전원을 켤 때마다 한 번씩 작동하여 두 개의 알려진 신호를 앰프 시스템과 스위프 모니터에 공급했습니다.증폭기 특성은 이러한 펄스에 대한 응답으로부터 계산되었습니다.분광기 튜브는 거의 구형 우주선의 적도에 장착되었다.우주선 회전 주기와 자세는 회전 축이 궤도 평면에 대해 기본적으로 정상으로 유지되도록 자기적으로 제어되었고, 결과적으로 분광계 오리피스는 각 회전마다 위성 속도 벡터에 정렬되었다.회전 속도는 29 ± 1 rpm이었습니다.스핀 주기에 비해 질량 범위가 느리게 스캔되었기 때문에 이온 스펙트럼의 각 피크는 스핀 주파수로 변조되었으며, 분광계 축과 속도 벡터 사이의 각도가 최소일 때 이온 전류 최대값이 발생하였다.[6]

중성 입자 자기 질량 분석계

두 개의 이중 초점 자기 질량 분석기를 사용하여 285km(177mi)와 1,000km(620mi) 사이의 중성(충전되지 않은) 대기의 구성을 측정했다.하나는 스핀축에 수직인 구형 위성의 적도에 장착됐고, 다른 하나는 스핀축에 평행한 위성 상단에 장착됐다.중성 입자는 전자 충격에 의해 이온화되고 기기의 분석기 부분에서 질량 대 전하비(M/Q)에 따라 분리되었습니다.7가지 이온 종마다 수집 컵이 하나씩 있었다.두 개의 감도 범위가 100배씩 다른 전기계 증폭기가 7개의 수집기를 순차적으로 샘플링했습니다.특정 질량 및 민감도 범위에서 체류 시간은 2.4초였습니다.사이클의 15개 2.4초 단계 중 처음 4개 단계는 전기계의 제로 드리프트를 수정하고 저감도 및 고감도 제로 레벨을 기록하는 데 사용되었습니다.이온전류는 2(분자수소), 4(헬륨), 14(원자질소)인 M/Q에 대해 고감도, 28(분자질소), 32(분자산소), 16(원자산소), 18(수증기)인 M/Q에 대해 고감도 및 저감도로 측정되었다.1 사이클의 완료 시간은 36초였습니다.이 실험은 4분 간격으로 작동하도록 설계되었으며, 이 시간 동안 지상국 범위에 있을 때 실시간 데이터를 반환하거나 데이터를 사용할 [7]수 있을 때까지 테이프 레코더에 저장합니다.

압력 게이지

각각 고유 고전압 공급 및 출력 전위계를 가진 3개의 냉음극 마그네트론형 밀도 게이지(레드헤드 이온화 게이지)를 비행하여 고도, 시간, 위도 및 태양 및 지자기 활동의 함수로 중성 대기의 밀도를 측정했습니다.1개의 게이지는 NRC-528로, 다른 2개의 게이지는 GCA-R5로 지정됐다.위성 적도에는 각 명칭의 게이지가 하나씩 장착되었고, 세 번째 게이지는 적도 위 55°에 장착되었다.금속-세라믹 GCA-R5 게이지는 약 0.1T의 내부 자기장을 가지며 낮은 대기 밀도(10 미만)에서 작동할 수 있도록 양극에 축적된 방사성 물질을 포함하고 있었다.E-17 g/cc) (아노드 전위는 3500V로 고정).적도에 장착된 GCA-R5 게이지는 선형 범위 전환 가능 전위계 출력을 가지고 있어 고해상도 전류 측정치를 얻을 수 있었습니다.나머지 2개의 게이지 출력은 로그 전위계를 통해 출력되었습니다.모든 전기계는 한 번 켜질 때마다 보정되었습니다.측정의 시간 분해능은 2초였으며, 이는 위성 스핀 주기와 같았으며 궤도 [8]경로를 따라 6km(3.7mi)의 공간 분해능에 해당한다.

위성 드래그 대기 밀도

그것의 대칭적인 모양 때문에, 익스플로러 32는 고도, 위도, 계절, 그리고 태양 활동의 함수로써 상층 대기 밀도를 결정하는 데 사용하기 위해 실험자들에 의해 선택되었습니다.이 실험은 발사 전에 계획되었다.근지점 근처의 밀도 값은 광학(베이커-난 카메라 네트워크)과 무선 및/또는 레이더 추적 기술을 사용하여 우주선 위치의 순차적 관측에서 추론되었다.이 실험을 통해 합리적인 [9]밀도 값을 성공적으로 확인할 수 있었습니다.

미션

익스플로러 32는 1966년 5월 25일 14:00 GMT에 토르-델타 C1 발사체에 [10]의해 LC-17B에서 발사되었다.두 번째 단계는 명령을 받았을 때 끊어지지 않았고, 대신 추진체가 소진될 때까지 8초간 더 계속되었다.이로 인해 위성은 의도한 것보다 훨씬 높은 원점 궤도에 도달하게 되었다(1,688 km (1,049 mi) 대 750 km (470 mi) - TIROS-9 및 GEOS-A의 [11]발사에서 Thor-Delta와 유사한 오버스트러가 발생하였다.그럼에도 불구하고 위성은 사용 가능한 데이터를 [12]반환했다.

두 분광계의 논리가 전자적으로 오작동해 한쪽이 궤도에 오른 지 불과 4일 만에, 다른 한쪽이 [7]7일 만에 고장이 났지만 [13]: 11 그때까지는 좋은 데이터가 수신됐다.

익스플로러 32는 이후 10개월 동안 다른 실험의 데이터를 반환했는데, 이때 익스플로러 32는 배터리 고장으로 [2]이어지는 감압 현상을 겪었다. NASA는 그 원인을 유성체 충돌이나 우주선 껍데기의 용접 파열이 원인이라고 결정했다.3월 3일, 전자 온도 탐침 중 하나가 비활성화되었지만, 다른 탐침과 이온 질량 분석기는 3월 22일까지 잘 작동하였다.탐사선은 3월 26일 침묵했고 지상 지원은 [13]: 92 3월 31일 종료됐다.

그 위성은 1985년 [14]2월 22일 지구 대기권에 재진입했다.

결과와 레거시

모든 임무 목표를 달성한 익스플로러 32는 1966년 12월에 성공으로 선언되었습니다.위성 데이터에 기초한 논문은 1967년 4월 17-20일 워싱턴 D.C.에서 열린 미국 지구물리학 연합 회의에서 처음 발표되었으며,[13]: 92 7월 런던 코스파 회의에서 추가 결과가 보고되었다.

이온 질량 분석계 데이터는 우주선 테이프 레코더를 사용하여 13개의 지상국과 원격지에서 실시간으로 수집되었습니다.10개월의 유용한 위성 수명은 궤도 평면이 5.5개월마다 한 바퀴씩 회전했기 때문에 거의 두 번의 완전한 일주 주기 동안 대기의 일주일 변화를 전지구적으로 연구할 수 있었다.얻은 데이터를 사용하여 (1) 대기 이온 조성의 주간 및 계절 변화, (2) 대기 바람이 원자 수소 원자 산소 이온 전이 수준에 미치는 영향, (3) 열 대기 원자 수소의 밀도 및 시간 변화, (4) 이온 콤포의 고도 변화를 포함한 여러 연구가 수행되었다.중위도 기압골 지역에 위치.비행한 기구는 지구물리천문대(OGO) 위성 시리즈에서 [6]비행하는 이온 분광계와 설계가 유사했다.

중성 입자와 전자 밀도의 위성 측정은 열권 F 영역의 중력파가 전자 [15]밀도의 파동 같은 구조에 부분적으로 책임이 있다는 직접적인 증거를 제공했다.

위성이 근지점 근처에 있을 때, 그것은 무선과 레이더에 의해 추적될 뿐만 아니라 지상 기반의 베이커넌 카메라 네트워크에 의해 관측되었다.대기 항력에 의한 위성의 궤도 변화를 측정한 결과, 익스플로러 17에서 파생된 모델이 주로 보정 오류로 인해 35% 어긋난 것으로 확인되었습니다.따라서, 익스플로러 32는 약 260 km(160 mi)의 고도에서 훨씬 더 개선된 공기 밀도 지도를 제공했습니다.이 정보는 궤도에 있는 미 공군 위성 OV3-2의 데이터 세트와 동시에 [16]결합하면 훨씬 더 유용하다는 것이 입증되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Trajectory: Explorer 32 (AE-B) 1966-044A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  2. ^ a b c d "Display: Explorer 32 (AE-B) 1966-044A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  3. ^ a b William R. Corliss (1967). Scientific Satellites. Washington D.C.: Science and Technical Information Division, Office of Technology Utilization, NASA. pp. 711–3. Retrieved 11 May 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  4. ^ "Atmosphere and Earth Sciences". planet4589.org. Archived from the original on 3 March 2016. Retrieved 22 March 2015.
  5. ^ "Experiment: Electron Temperature and Density". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  6. ^ a b "Experiment: Ion Mass Spectrometer". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  7. ^ a b "Experiment: Neutral Particle Magnetic Mass Spectrometer". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  8. ^ "Experiment: Pressure Gauges". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  9. ^ "Experiment: Satellite Drag Atmospheric Density". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  10. ^ McDowell, Jonathan. "Launch Log". Jonathon's Space Report. Retrieved 24 May 2021.
  11. ^ "Explorer 32 enters Highly Elliptical Orbit". Aviation Week and Space Technology. McGraw Hill Publishing Company. 30 May 1966. p. 30. Retrieved 24 May 2021.{{cite magazine}}: CS1 maint :url-status (링크)
  12. ^ "Explorer 32 Returning Useful Data". Aviation Week and Space Technology. McGraw Hill Publishing Company. 30 May 1966. p. 30. Retrieved 24 May 2021.{{cite magazine}}: CS1 maint :url-status (링크)
  13. ^ a b c "Aeronautics and Astronautics, 1967" (PDF). NASA. Retrieved 21 December 2021.
  14. ^ McDowell, Jonathan (21 July 2021). "Satellite Catalog". Jonathan's Space Report. Retrieved 10 November 2021.
  15. ^ P.L. Dyson; G.P. Newton; L.H. Brace (1 June 1970). "In situ measurements of neutral and electron density wave structure from the Explorer 32 satellite". Journal of Geophysical Research. 75 (16): 3200–3210.
  16. ^ "Display: OV3-2 1966-097A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..

외부 링크