탐험가 41

탐험가 41

익스플로러 41 위성
이름	IMM-G IMM-5 행성간 모니터링 플랫폼-5
미션형	우주물리학
연산자	나사
COSPAR	1969-053a
새캣	03990
임무 기간	3.5년(초)
우주선 속성
우주선	탐색기 XLI
우주선형	행성간 모니터링 플랫폼
버스	IMM
제조사	고다드 우주 비행 센터
발사 질량	175 kg (165 lb)
미션의 시작
출시일자	1969년 6월 21일 08:47:58 GMT[1]
로켓	Thor-Delta E1 (Tor 482 / 델타 069)
발사장	반덴버그, SLC-2W
계약자	더글러스 에어포트 컴퍼니
입력서비스	1969년 6월 21일
미션 종료
마지막 연락처	1072년 12월 23일
붕괴일자	1972년 12월 23일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도[2]
정권	고타원 궤도
페리기 고도	3,920km(2,920mi)
아포기 고도	172,912 km (1973,443 mi)
기울기	85.10°
기간	4840.90분
계기
계기 채널트론 전자 검출기 우주선 음이소트로피 우주선 에너지 대 에너지 손실 우주선 양성자(R vs DE/DX) 정전기 분석기 이온 챔버 저에너지 양성자 및 알파 검출기 저에너지 양성자 및 전자 차등 에너지 분석기(LEPEDEA) 저에너지 양성자 및 전자 차등 에너지 분석기(LEPEDEA 2) 저에너지 고체 상태의 망원경 태양 양성자 감시 실험 삼축 플럭스게이트 자기계
탐색기 프로그램 ← 탐험가 40 탐험가 42 →

IMF-G와 IMF-5로도 불리는 익스플로러 41은 탐색기 프로그램의 일환으로 발사된 NASA 위성이었다.1969년 6월 21일 캘리포니아 반덴버그 AFB에서 토르-델타 E1 발사체로 발사된 탐험가 41호.탐색기 41은 전체 행성간 모니터링 플랫폼 시리즈의 일부로 발사된 7번째 위성으로, 이전 두 항공편이 "AIMP" ("Amp") 지정을 대신 사용했기 때문에 발사 후 지정 "IMP-5"를 받았다.^[3]그것은 1967년 7월에 발사된 두 번째 항공편인 익스플로러 35 ([A]IMP-E / AIMP-2]가 선행했다.엄격한 IMM 계열의 발사에서 그것의 전신인 탐색기 34는 1967년 5월에 발사되었는데, 탐색기 41과 유사한 디자인을 공유하였다.그 다음 발사는 1971년 IMF 위성 탐색기 43 (IMP-I / IMM-6)이었다.

우주선과 미션

탐험가 41(IMP-G)은 시슬루나 우주에서 에너지 입자, 자기장, 플라즈마를 측정하기 위해 고침투, 고타원 궤도에 배치된 스핀 안정 위성이었다.압사이드 선과 위성 스핀 벡터는 각각 황색면과 평행하고 정상인 몇 도 이내였다.초기 현지 시간은 약 13:00 시간이었다.초기 위성 회전율은 27.5rpm이었다.기본적인 원격 측정 순서는 20.48초였다.데이터 전송은 1971년 11월 15일부터 1972년 2월 1일까지의 간격을 제외하고 우주선 수명 동안 거의 100%에 가까웠다.^[4]

실험

채널트론 전자 검출기

이 실험을 위한 계측기는 병렬 플레이트 전기장 분석기와 두 개의 깔때기 모양의 채널 승수로 구성되었다.평행판 분석기는 차별적 장치로 사용되었다.채널 곱셈기 중 하나는 2.5~7.5keV의 에너지로 전자에 반응했고, 다른 하나는 7.5~12.5keV의 에너지로 전자에 반응했다.채널 승수의 합격 원뿔은 우주선 스핀 축에서 60° 떨어진 대칭 축과 약 30°의 풀 앵글을 가지고 있었다.백그라운드 카운트 비율이 높아 품질이 낮은 데이터만 입수했다.^[5]

우주선 음이소트로피

이 실험은 태양 입자 음이소트로피와 시간에 따른 변화를 연구하기 위해 고안되었다.A telescope, consisting of three aligned detectors (A-solid state, B-plastic scintillator, C-Caesium iodide (CsI) scintillator) and a plastic scintillator anticoincidence shield (D), was used to measure protons from 0.8 to 7.0-MeV (counts in A but not in B) and from 35 to 110-MeV (coincident counts in B (dE/dx) and C (total E) but not in D).펄스 높이 분석은 이 두 에너지 구간에서 각각 6점 스펙트럼을 산출했다.7~55MeV(A와 B의 카운트)의 양성자도 스펙트럼 정보 없이 기록됐다.또한 비례 카운터는 2keV 이상의 에너지와 70keV 이상의 전자를 가진 X선의 방향 측정을 제공했다.각 입자 계수 모드의 계수는 황색 평면의 8 옥탄트 각에서 구했다.X선 수치는 태양 옥탄트에서 얻었다.81.9초마다 전체 계수 속도와 스펙트럼 데이터를 얻었다.^[6]

우주선 에너지 대 에너지 손실

이 실험에서는 얇고 두꺼운 CsI 섬광기(각각 하나씩)와 반침착 플라스틱 섬광기를 사용한 dE/dx 대 E 망원경을 사용했다.망원경 축은 우주선 스핀 축과 평행했다.얇은 CsI 섬광기를 관통하고 두꺼운 CsI 섬광기에서 정지하는 입자 수는 매 2.73분마다 두 개의 4.48초 간격으로 누적되었다.다양한 종(전자가 2.7~21.5MeV, 전하 = 1, 2, 원자질량 = 1, 2, 3 또는 4, 에너지 18.7~81.6MeV/뉴클레온)의 계수율과 에너지 스펙트럼 정보에 대한 상대적 기여도는 두 CsI 섬광의 출력에 대해 동시에 수행한 1024 채널 펄스 높이 분석으로 결정되었다.2.73분마다 16번 토르를 한다.또한 얇은 섬광기에서 0.3~0.9MeV 사이의 전자 계수도 각 2.73분마다 한 번씩 구했다.그 실험은 효과가 좋았다.^[7]

우주선 양성자(R vs DE/DX)

이 실험은 고체상태와 체렌코프 카운터 우주선 망원경을 조합하여 태양핵과 은하핵(Z<14)의 기여도를 별도로 측정하기 위해 고안되었다.검출기는 양자의 에너지 손실 대 범위 또는 총 에너지 측정값(0.8~119MeV의 차동 측정 및 119-MeV와 1-GeV의 적분 측정)을 위해 설계되었다.He와 높은 Z 핵에 대한 유사한 미분 에너지 측정은 3 MeV/핵과 1 GeV/핵 사이에 이루어졌다.검출기는 위성 스핀 축에 수직으로 방향을 잡았다.검출기 축전지는 20.48초마다 4번 원격 측정되었다.각 누적 시간은 4.8초(우주선 초기 스핀 주기는 약 2.2초)이었다.3개의 256 채널 펄스 높이 분석기에서 나온 출력은 5.12초마다 얻었으며 검출기 축전지와 함께 텔레메터링되었다.이 망원경의 D3 원소는 1969년 9월 29일 소음이 심해졌고 1970년 1월 5일 우주선이 첫 그림자로부터 모습을 드러낼 때까지 상태가 계속됐다.그렇지 않으면 1972년 12월 23일 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 실험은 정상적으로 수행되었다.^[8]

정전기 분석기

태양풍에서 양성자와 알파 입자 스펙트럼을 별도로 결정하기 위해 정전기 분석기와 우주선 스핀 축에 정상인 E-크로스-B 속도 셀렉터를 사용했다.각 종에 대해, 전하 범위 310 - 5100-eV의 에너지 측정은 에너지에서 로그로 동일한 14 지점에서 수행되었다.개별 우주선 회전 동안, 주어진 종과 에너지에 대한 22.5 데그 16개 섹터 각각에서 카운트를 얻었다.이 계수들의 합, 이 계수들의 제곱의 합, 그리고 최대 카운트의 섹터 수는 지구로 원격 측정되었다.양성자와 알파 입자에 대한 연속 61.44초 스펙트럼 결정 후 1408 eV에서 양성자에 대한 15회의 연속 판독을 얻었다.3.07분이라는 기간은 동일한 종의 두 스펙트럼을 분리했다.그 기구는 간헐적으로 작동했다.^[9]

이온 챔버

이 실험은 지구 바깥 자력권의 에너지 충전 입자 집단과 이러한 집단에 영향을 미치는 동적 과정을 측정하기 위해 고안되었다.계측기는 지름 10cm(3.9인치)의 네헤르형 통합이온실과 가이거-뮐러관(GM) 3쌍으로 구성됐으며, 이온화실은 700keV 이상의 전자, 12MeV 이상의 양성자, 20keV 이상의 X선에 전방위적으로 반응했다.각각의 GM 튜브 쌍에는 우주선 스핀 축에 정상이고, 다른 한 쌍은 평행인 하나의 부재가 있었다.하나의 튜브를 제외한 모든 튜브는 70°의 전체 너비 수용 원뿔을 가지고 있었다.한 쌍의 GM 튜브의 구성원은 80keV 이상의 전자와 1.5-MeV 이상의 양성자에 반응했다.두 번째 한 쌍의 GM 튜브는 금색 포석에서 산란된 45-keV 이상의 전자에 반응했다.스핀 축에 정상인 세 번째 튜브는 120keV 이상의 전자, 2.3MeV 이상의 양성자, 3~20keV의 X선(0.1%)에 반응했다.세 번째 GM 튜브 세트의 다른 구성원은 18 keV 이상의 전자와 250 keV 이상의 양성자에 반응했다.이온화 챔버의 펄스 및 각 GM 튜브의 카운트는 9.92초 동안 누적되었고 각 40.96초마다 4번 판독되었다.이 실험은 1972년 12월 23일 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 정상적으로 수행되었는데, 다만 이온화실이 임무 내내 간헐적으로 작동했다는 점을 제외하면 말이다.^[10]

저에너지 양성자 및 알파 검출기

이 실험에서는 얇고 두꺼운 표면 배리어, 고체 상태 검출기 1개와 반침착 플라스틱 섬광기 계수기 2개를 갖춘 dE/dx 대 E 망원경을 사용했다.두 개의 두꺼운 검출기가 하나의 검출기 역할을 했다.망원경 축은 우주선 회전 축에 수직이었다.얇은 검출기를 관통하고 두꺼운 검출기에서 정지하는 입자 수는 두 개의 계수 모드 각각에 대해 2.73분마다 한 번씩 4.48초 간격으로 누적되었다(카운팅 모드는 얇은 dE/dx 검출기에 축적된 에너지에 대해 정의된다).양성자와 알파 입자의 좋은 분리는 이 모드 구분에 의해 달성되었다.4.2 ~ 19.1-MeV/핵 및 에너지 스펙트럼 정보를 가진 양성자와 알파 입자의 각 계수율에 대한 상대적 기여도는 1024 채널 펄스 높이 분석으로 결정되었으며, 두 임계 모드 각각에 대해 2.73분마다 4회씩 고체 상태 검출기의 출력에 대해 동시에 수행되었다.얇은 검출기에서 정지하는 양성자(및 이를 관통하는 입자)는 출력 신호를 8단계의 에너지 임계값 판별기를 통해 전달하여 측정했다.8개의 해당 양성자 에너지는 0.6에서 약 4-MeV까지 작동했다. 데이터는 2.73분마다 한 번씩 전송되었다.우주선 스핀 축을 따라 보고 덮개 포일 두께의 차이를 제외하면 동일한 두 개의 고체 상태의 검출기도 있었다.두 검출기 모두 80~200keV 범위에서 전자에 반응했다.하나는 83-keV와 2-MeV 사이의 양성자에 반응했고 다른 하나는 200-keV와 2-MeV 사이의 양성자에 반응했다. 스펙트럼 정보는 각 검출기에서 나오는 출력 신호를 8-레벨 에너지 임계값을 구별하여 수집했다.8개 수준과 2개 검출기의 각 데이터는 5.46분마다 한 번씩 전송되었다.1970년 3월 망원경 데이터가 시끄러웠던 2주 기간을 제외하면 모든 검출기가 정상적으로 작동했다.^[11]

저에너지 양성자 및 전자 차등 에너지 분석기(LEPEDEA)

탐험가 34의 아이오와 대학교 실험과 유사했던 이 실험은 자력권 내부와 행성간 지역에서 저에너지 전자와 양성자 강도를 별도로 측정하기 위해 고안되었다.검출기 시스템은 원통형 정전 분석기(LEPEDEA 검출기)와 Bendix Corporation 연속 채널 승수(채널트론) 어레이와 외부 자력권에서 E>40 keV로 전자의 강도를 측정하도록 설계된 Anton 213 Geiger–Mueller 튜브로 구성되었다.정전기 분석기는 25 eV ~ 47-keV 및 33-eV ~ 57-keV 에너지 범위에 걸쳐 15개의 연속 에너지 구간 내에서 양성자와 전자 강도의 각 분포 및 차이에너지 스펙트럼을 별도로 측정할 수 있었다.분석기 축열기는 20.48초마다 4번씩 판독되었다.각각의 축적 길이는 약 480ms(우주선 스핀 기간은 초기 2.2초)이었다.우주선 스핀 축에 수직인 평면에서 4방향 스펙트럼의 완전한 스캔에는 307.2초가 필요했다.각 에너지 간격에 대해 각 분포의 약 60° 스왓 4개에 대한 검출기 응답을 텔레메트로 측정했다.이 기구들은 1972년 12월 23일 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 정상적으로 작동했다.^[12]

저에너지 양성자 및 전자 차등 에너지 분석기(LEPEDEA 2)

이 실험은 변형된 저에너지 양성자와 전자 차등 에너지 분석기(LEPEDEA 검출기)를 사용하여 태양풍, 자력발열 내, 지자기 꼬리에서 양의 이온 강도를 관찰하기 위해 고안되었다.곡선 판 정전기 분석기와 연속 채널 곱셈기("채널트론")로 구성된 검출기는 에너지 범위가 90-eV에서 12-keV에 걸쳐 저에너지 양이온의 차이에너지 스펙트럼과 각도 분포를 측정하도록 설계됐다.검출기는 아날로그 장치였기 때문에 비행 중에 연속적으로 판독되었다.에너지 측정은 제안된 범위에 걸쳐 32개의 개별 에너지 간격 내에서, 그리고 각 에너지 간격에 대해 우주선 회전 축에 수직인 16개의 태양 기준 방위 방향에서 얻었다.실험 전력 공급에 실패했을 때 발사 후 약 2개월 반 동안 정상적으로 실험이 수행되었다.^[13]

저에너지 고체 상태의 망원경

이 실험에서는 수용 콘 반각 20°의 4요소 고체 상태의 망원경을 우주선 스핀 축에 정상 탑재했다.각 2.73분 간격 동안, 16개의 개별 계산 모드 각각에서 9.82초 축적을 구했다.이러한 모드에는 0.5~20MeV를 커버하는 10개의 에너지 간격의 양성자, 4~70MeV를 커버하는 6개의 간격의 알파 입자, 그리고 0.3~3, 5~20, 5.5~25, 11~72MeV의 간격의 전자, 중수소, 헬륨-3 핵이 각각 포함되었다.온보드 보정 검사는 6시간마다 수행되었다.실험은 1970년 1월 30일 고다드 우주비행센터(GSFC) 전원공급장치 고장으로 양자로 수집된 유용한 데이터가 0.5~5MeV, 알파 입자가 4~18MeV, 전자 입자가 0.3~3MeV로 제한될 때까지 정상적으로 수행되었다. 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 추가 실험 열화는 일어나지 않았다.1972년 12월 3일.이 기구는 탐색기 34의 벨 연구소 그룹이 비행한 기기와 본질적으로 동일했다.^[14]

태양 양성자 감시 실험

태양 양성자 모니터링 실험은 각각 1개 이상의 고체 상태 센서를 사용하는 4개의 개별 검출기를 활용했다.3개의 검출기는 핵당 에너지가 10, 30, 60-MeV 이상인 양자와 알파 입자의 전방향 유속을 측정했다.총계수 비율에 대한 알파 입자 기여도는 일반적으로 10% 미만이었다.이러한 검출기는 각각 약 0.7, 2.0, 8.0-MeV 이상의 전자에도 민감했다.10-MeV 채널은 163.8초마다 2개의 19.2초 간격으로, 30-60-MeV 채널은 163.8초마다 1개의 19.2초 간격으로 샘플링되었다.그 결과 시간당 평균 유속이 태양-지질물리학 데이터(National Ocean-Geophysical Data, NOAA, National Ocean and Basic Administration, NOAA, 콜로라도 주 볼더)에 급속도로 발표되었다.네 번째 검출기는 우주선 스핀 축에 정상인 60°의 풀룩 각도를 가지고 있었다.두 가지 차별 수준은 각각 163.8초마다 19.2초 간격으로 샘플링되었다.1~10MeV/핵 양성자와 알파 입자의 플럭스는 각각 하위 및 상위 차별 상태에서 측정되었다.모든 검출기는 발사 때부터 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 정상적으로 작동했다(1969년 6월 21일 ~ 1972년 12월 23일).^[15]

삼축 플럭스게이트 자기계

붐에 장착된 삼축 플럭스게이트 자력계는 행성간 매체, 자기장 발열체 및 지자기 꼬리 부분의 자기장을 측정했다.자력계는 ± 0.2nT와 ± 1.0nT의 각 민감도를 갖는 ± 40-nT와 ± 200-nT의 동적 범위를 가졌다.자동 온보드 범위 선택이 포함되었다.자기장 변동의 에너지 스펙트럼 측정은 온보드 디지털 프로세서에서 자기 상관 함수의 계산을 통해 이루어졌다.이 실험은 발사 때부터 우주선이 궤도에서 썩을 때까지 정상적으로 기능했다(1969년 6월 21일~1972년 12월 23일).^[16]

1972년 8월 태양 폭풍

그것은 1972년 8월 초 우주 시대의 가장 강력한 태양 양성자 사건 중 하나에 대한 중요한 데이터를 기록했다.^[17]

대기권 진입

탐험가 41은 발사로부터 1972년 12월 23일 궤도에서 썩을 때까지 매우 잘 기능했다.^[2][18]

참고 항목

• 탐색기 프로그램

참조