탐험가 50

탐험가 50

탐색기 50(IMP-8) 위성
이름	IMM-J IMM-8 행성간 모니터링 플랫폼-8
미션형	우주물리학
연산자	나사
COSPAR	1973-078a
새캣	06893
임무 기간	34년 (1965년)
우주선 속성
우주선	탐험가 L
우주선형	행성간 모니터링 플랫폼
버스	IMM
제조사	고다드 우주 비행 센터
발사 질량	371kg(818lb)
치수	16면 다면: 높이 157.4cm(62.0인치) 135.6cm(53.4인치) 직경
힘	150와트
미션의 시작
출시일자	1973년 10월 26일 02:26:03 UTC[2]
로켓	토르델타1604 (582/097번 델타)
발사장	케이프 커내버럴, LC-17B
계약자	더글러스 에어포트 컴퍼니
입력서비스	1972년 10월 26일
미션 종료
비활성화됨	2001년 10월
마지막 연락처	2006년 10월 7일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도[3]
정권	높은 지구 궤도
페리기 고도	22.11 RE
아포기 고도	45.26 RE
기울기	28.64°
기간	11.99일
계기
충전된 입자 측정 실험(CPME) 우주선 핵구성 전자, 수소 및 헬륨 동위 원소 정전기장 정전기파 및 무선소음 정력적인 전자와 양성자 자기장 실험 저에너지 양성자와 전자 측정 태양 및 우주선 입자 태양열 플라즈마 정전기 분석기 솔라 플라즈마 패러데이컵
탐색기 프로그램 ← 탐험가 49 익스플로러 51 →

IFM-J 또는 IMM-8로도 알려진 탐험가 50은 나사의 인공위성으로, 자기권을 연구하기 위해 발사되었다.행성간 모니터링 플랫폼 시리즈 중 8번째이자 마지막이었다.^[4]

우주선

탐험가 50호는 가로 135.6cm(53.4인치) 높이 157.4cm(62.0인치)의 드럼 모양의 우주선이었으며, 추진 스타-17A는 우주선, 에너지 넘치는 태양 입자, 플라즈마, 전기장과 자기장의 행성간 매체와 자기장 연구를 위해 계기되었다.그것의 초기 궤도는 지구 반지름과 지구 반지름의 약 45.26과 22.11 지구 반지름의 아포기 및 주변 거리로 의도한 것보다 타원형이었다.그것의 궤도 이심률은 발사 후 감소했다.그것의 궤도 경사는 몇 년의 주기성으로 0도에서 약 55° 사이에 변화했다.우주선 스핀 축은 황색면까지는 정상이었고, 스핀 속도는 23rpm이었다.데이터 원격측정 속도는 1600bps였다.우주선은 11.99일 주기로 7~8일간 태양풍에 휩싸였다.원격 측정 적용 범위는 초기에는 90%였지만 1980년대와 1990년대 초반에는 대부분 60~70%에 불과했다.보도는 1990년대 중후반 90%대로 되돌아갔다.^[5]

발사하다

탐험가 50호는 1973년 10월 23일 02:26:03 UTC에 플로리다 케이프 커내버럴(CCAFS)에서 발사된 토르-델타 1604 발사 차량에 의해 발사되었다.^[2][6]이 우주선은 2006년 10월 7일까지 명목상으로 기능했다.위성은 28.67°의 경사로 12일에 한 번씩 지구 궤도를 돌았다.그것의 가장자리는 25개의 지구 반지름이었고 아포기는 45개의 지구 반지름이었다.^[5]

실험

충전된 입자 측정 실험(CPME)

반침투성 플라스틱 섬광기의 3개의 고체 상태 검출기에서 0.2~2.5MeV 사이의 전자, 0.3~500MeV 사이의 양성자, 2.0~200MeV 사이의 알파 입자, 8MeV 이상의 에너지를 가진 2~5의 Z 값의 중입자, t보다 큰 에너지를 가진 6~8개의 중입자가 관찰되었다.한 32 MeV, 그리고 50 MeV/뉴클레온보다 큰 에너지의 일체형 양성자와 알파, 모두 (cm초-sr²)당 1 - 1E+6 입자의 동적 범위를 가지고 있다.5개의 박창 가이거-뮐러 관은 15 keV 이상의 에너지의 전자, 250 keV 이상의 에너지의 양성자, 2 - 10 A 사이의 파장을 가진 X선을 관측했는데, 모두 동적 범위가 (cm초-sr²) 당 10 - 1E+8이었다.입자와 X선은 주로 태양 기원을 중심으로 연구되었지만, 기구의 동적 범위와 분해능도 우주선과 자석 입자의 관측을 허용했다.^[7]

우주선 핵구성

이 실험은 약 0.5 MeV/뉴클레온 이상의 태양(및 은하) 입자의 구성과 에너지 스펙트럼을 측정하기 위해 두 개의 망원경을 사용했다.주 망원경은 플라스틱 반침하 차폐물로 둘러싸인 5개의 콜린어 원소(고형 상태 3개, 요오드화 세슘(CsI), 사파이어 체렌코프 1개)로 구성되었다.이 망원경은 60°의 풀 앵글 수용 원뿔을 가지고 있었고, 축은 우주선 스핀 축에 거의 정상이었으며, 입자 도착 방향에 대한 8개의 계통 정보를 허용했다.주 망원경의 네 가지 원소를 펄스 높이로 분석했으며, 명령을 통해 수소(H) 또는 전자 원소와 수소(H)와 헬륨(He)의 동위원소와 경핵의 분해능을 허용하는 저게인 모드와 고게인 모드를 선택할 수 있었다.정상 및 일사량 조건에서 덜 풍부한 입자 종을 샘플링할 수 있도록 선택 우선순위 계획이 포함되었다.저에너지 망원경은 본질적으로 70°의 풀 앵글 수용콘을 가진 차폐된 고체 상태의 검출기였다.첫 번째 요소는 펄스 높이를 분석했으며 섹터별로 데이터를 기록하였다.^[8]

전자, 수소 및 헬륨 동위 원소

이 실험은 산소를 통해 2 ~ 40 MeV/뉴클레온, 0.2 ~ 5 MeV의 전자를 통해 수소 동위원소의 미분 에너지 스펙트럼을 측정하기 위해 고안되었다.기기는 플라스틱 섬광기 반침착 컵으로 둘러싸인 11개의 완전히 고갈된 실리콘 고체 상태 검출기로 구성되었다.외부 2개의 고체 상태 검출기는 환형 검출기로, 좁은 지오메트리(일반 기하학적 계수는 0.2 cm-sr²)와 넓은 지오메트리(일반 기하학적 계수는 1.5 cm-sr²) 우연 모드 모두에서 측정이 가능하다.음이소트로피 데이터(45° 각도 및 20초 시간 분해능)를 얻었다.^[9]

정전기장

이 기기는 태양풍에서 주변 전기장과 지구 자기장 고도를 최대 1kHz 주파수로 측정하도록 설계되었다.센서는 70m(230ft) 와이어 안테나(140m(460ft), 팁투팁(tip-to-tip) 한 쌍으로 구성됐으며, 위성 스핀(약 24rpm)으로 인해 원심력에 의해 경직된 상태로 고정됐다.우주선 피복에서 활동 중인 탐사선 영역을 제거하기 위해 짧은 외부 부분을 제외한 전선을 플라스마에서 절연시켰다.안테나는 이중 부유 탐사선 역할을 했고, 우주선 회전 시마다 (약 0.75초) 측정을 했다.초저주파수(ULF)와 초저주파수(VLF) 측정은 중심 주파수가 1-Hz에서 1000-Hz까지 로그 간격으로 배치된 7개의 60% 대역폭 필터를 사용하여 얻었다.이러한 주파수 채널은 내인성 감도가 1.0E-5 V/m이고 피크 범위는 1.0E-2 V/m이었다.그러나 유효 저주파 필터 문턱은 비대칭 피복 내에서 회전하는 우주선의 고조파 때문에 간섭에 의해 결정되었다.또 다른 주요 제한은 피복 효과 때문이기도 했다.전자 플라즈마 밀도가 약 10 입자/cc 미만일 때마다 피복은 활성 안테나 부분을 겹쳐 주변 조건의 의미 있는 측정을 배제했다.^[10]

정전기파 및 무선소음

고해상도 주파수 시간 스펙트럼 관측에는 광대역 수신기를, 파동 특성을 관측하는 데는 중심 주파수가 가변적인 6채널 협대역 수신기를 사용했다.수신기는 세 개의 안테나 시스템에서 작동했다.첫 번째 시스템에는 긴 쌍의 쌍극 안테나(한 쌍, 약 124m(407ft)까지 연장 가능, 우주선 스핀 축에 정상, 다른 안테나는 스핀 축을 따라 약 6.1m(20ft)까지 연장 가능)가 포함되어 있었다.두 번째 시스템에는 직교 루프 안테나의 붐 장착형 3중형 안테나가 포함되어 있었다.세 번째 시스템은 붐에 장착된 0.51m(1ft 8인치) 스핀 축 쌍극자로 구성되었다.자기장과 전기장 강도와 주파수 스펙트럼, 양극화 및 자기권에서 자연적으로 발생하는 무선 노이즈의 도착 방향이 관찰되었다.연구된 현상은 시간 공간 분포, 기원, 전파, 분산 및 자기권 경계 영역 양쪽에서 발생하는 무선 소음의 다른 특성이었다.전기장의 주파수 범위는 0.3Hz~200kHz, 자기장의 경우 20Hz~200kHz였다.^[11]

정력적인 전자와 양성자

이 조사의 목적은 (1) 아래에 지시된 에너지 범위에 걸쳐 행성간 매체를 통한 태양 우주선의 전파 특성을 연구하기 위한 것이며, (2) 지구자기 꼬리 전체와 자기권 옆구리 부근의 전자 및 양성자 유속을 연구하기 위한 것이며, (3) 태양 우주선이 태양으로 진입하는 것을 연구하기 위한 것이었다.자력권계측기는 완전히 고갈된 표면 배리어 고체 상태 검출기를 사용하는 3원소 망원경과 전자를 비껴갈 수 있는 자석으로 구성되었다.편향된 전자를 측정하기 위해 두 개의 측면 장착 검출기가 사용되었다.15 keV(F) 이상, 0.6 MeV(G1) 이상 2 이상, 1.0 MeV(G2) 이상, 2.0 MeV(G3) 이상 3 이상 Z 이상 충전된 입자를 측정하기 위해 별도의 마운트에 2개의 추가 검출기를 사용했다.The telescope measured protons in three ranges between 2.1 and 25 MeV (14, 15, 16 channels); Z greater than or equal to 1 in three ranges between 0.05 and 2.1 MeV (11, 12, 13 channels); alpha particles between 8.4 and 35.0 MeV in two ranges (111, 112 channels); Z greater than or equal to 2 between 2.2 and 8.4 MeV (110 channel); and a background ch안넬(19채널)편향된 전자는 30~200 keV(17, 18 채널)의 두 범위에서 측정되었다.^[12]

자기장 실험

이 실험은 행성과 지구자기 꼬리 자기장을 연구하기 위해 설계된 붐 탑재형 3축 플럭스게이트 자기계로 구성되었다.각 센서는 ± 12, ± 36, ± 108nT의 세 가지 동적 범위를 가졌다.비트 컴팩트 방식(델타 변조)의 도움으로 초당 25개의 벡터 측정을 하고 텔레메트릭을 했다.이 실험은 발사 때부터 1975년 중반까지 정상적으로 작동했다.1975년 7월 11일, 범위 표시기 문제로 인해, 실험 연산은 36 nT 범위로 동결되었다.이 범위의 디지털화 정확도는 약 ± 0.3nT이다.1978년 3월 23일 센서 플리퍼가 고장났다.이후 Z축 센서 제로레벨 측정의 대체 방법이 필요했다.자력계는 2000년 6월 10일에 고장났다.^[13]

저에너지 양성자와 전자 측정

이 실험은 지구 반지름 30~40개의 지구 중심 범위에서 저에너지 전자와 양성자의 에너지 스펙트럼을 측정하여 지구자기 폭풍, 오로라, 꼬리, 중성 시트 및 기타 자기권 현상에 대한 추가 데이터를 제공하도록 설계되었다.검출기는 16개의 에너지 간격이 5 eV에서 50 keV 사이인 이중 채널 곡선 정전기 분석기(LEPEDEA - 저에너지 양성자 및 전자 차동 에너지 분석기)였다.그것은 가로 9°, 세로 25°의 시야를 가졌다.검출기는 두 가지 모드 중 하나로 작동할 수 있다. (1) 각 분해능이 좋은 모드(각 입자 에너지 대역에 대해 16방향)는 272초마다 한 번씩, (2) 4방향 전체 에너지 범위가 68초마다 측정되는 양호한 시간 분해능을 제공하는 모드다.^[14]

태양 및 우주선 입자

고다드 우주 비행 센터 우주선 실험은 Z=30까지의 태양 및 은하 전자, 양성자 및 무거운 핵의 에너지 스펙트럼, 구성 및 각도 분포를 측정하기 위해 설계되었다.세 개의 구별되는 검출기 시스템이 사용되었다.첫 번째 시스템은 150, 350, 700 keV 이상의 전자와 0.05, 0.15, 0.50, 0.70, 1.0, 1.2, 2.5, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 15, 25 MeV 이상의 양자를 측정하는 한 쌍의 고체 상태의 망원경으로 구성되었다.0.05 MeV 양성자 모드를 제외한 모든 계수 모드에는 고유한 종 식별이 있었다.두 번째 검출기 시스템은 스핀 축에 수직으로 보이는 고체 상태의 dE/dx 대 E 망원경이었다.이 망원경은 4에서 20 MeV/뉴클레온 사이의 에너지로 Z=1에서 16개의 핵을 측정했다.0.5~4MeV/뉴클레온 범위의 입자 계수는 충전 분해능이 없고 dE/dx 센서에서 계수로서 얻었지만 E 센서에서는 얻지 못했다.세 번째 검출기 시스템은 축이 스핀 축에 대해 39°의 각도를 이루는 3요소 망원경이었다.중간 소자는 CsI 섬광기였고, 나머지 두 소자는 솔리드 스테이트 센서였다.기기는 2 ~ 12 MeV 사이의 전자에 반응했고, 20 ~ 500 MeV/핵의 에너지 범위에서 Z=1 ~ 30 핵에 반응했다.80 MeV 미만 입자의 경우 이 기기는 dE/dx 대 E 검출기 역할을 했다.80MeV 이상에서는 양방향 삼중 dE/dx 대 E 검출기 역할을 했다.플럭스 방향성 정보는 각 검출기의 데이터의 특정 부분을 8개의 각 섹터로 나누어 얻었다.^[15]

태양열 플라즈마 정전기 분석기

반구형 정전기 분석기는 태양풍, 자력발광, 자력발광에서 양의 이온과 전자의 방향강도를 측정했다.태양풍 온도가 낮을 때 산소만큼 무거운 이온은 해결되었다.에너지 분석은 플레이트를 알려진 전압 레벨로 충전하고 알려진 RC 시간 상수로 방전할 수 있도록 하여 수행되었다.태양풍에서는 200-eV에서 5 keV까지의 양의 이온(간격 15%, 분해능 3%)과 5 eV에서 1 keV까지의 전자(간격 30%, 분해능 15%)가 연구되었다.자석혈구에서는 200 eV ~ 5 keV(간격 15%, 분해능 3%), 200 eV ~ 20 keV(간격 30%, 분해능 15%), 5 eV ~ 1 keV의 전자(간격 30%, 분해능 15%)가 연구되었다.자석류에서는 200 eV ~ 20 keV(간격 30%, 분해능 15%)의 양의 이온과 5 eV ~ 1 keV(간격 30%, 분해능 15%), 100 eV ~ 20 keV의 전자(15% 분해능)가 연구되었다.2001년 10월 이후 이 실험에서 얻은 데이터는 없다.^[16]

솔라 플라즈마 패러데이컵

우주선 스핀 축에 수직인 변조된 분할 집열기 패러데이 컵을 사용하여 태양풍, 전환 영역, 자석탄에서 양의 이온과 전자의 방향 강도를 연구했다.전자는 17 eV와 7 keV 사이에서 로그로 등분된 8개의 에너지 채널에서 연구되었다.50 eV에서 7 keV 사이의 8개 채널에서 양의 이온이 연구되었다.스펙트럼은 우주선 회전 8번마다 얻어졌다.각도 정보는 위성의 360° 회전 동안 동일한 간격의 15개 또는 우주선-태양선에 더 가깝게 중심을 맞춘 15개의 각도 세그먼트에서 얻었다.^[17]

솔리드 스테이트 디텍터

이 실험은 태양 플레어와 27-d의 재발 이벤트 동안 관측된 저에너지 입자의 구성 및 에너지 스펙트럼을 결정하기 위해 설계되었다.사용되는 검출기에는 (1) 창문 없는 고체 상태 검출기(에너지 손실을 측정하기 위해)의 배열과 결합된 정전기 분석기(충전당 원하는 에너지의 입자를 선택하기 위해)와 (2) 박창 비례 계수기 고체 상태 입자 망원경이 포함된다.이 실험은 12개 대역에서 전하 당 0.1~10MeV의 입자 에너지를 측정했고 1부터 8까지 Z의 전하로 핵뿐만 아니라 양전자 및 전자를 고유하게 식별했다(8개보다 큰 Z에 대한 전하 분해능 없음).각 검출기마다 하나씩 1000채널 펄스 높이 분석기 2대가 실험 페이로드에 포함되었다.^[18]

확장 미션

확장 탐색기 50(IMP-8) 운영의 목적은 태양풍 매개변수를 자기권리 연구를 위한 입력 및 심층 우주 연구를 위한 1AU 기준선으로 제공하고, 잘 보정되고 이해된 단일 세트의 계측기로 태양 주기 변동 연구를 지속하는 것이었다.^[5]

미션 종료

2001년 10월, 엑스코레 50 (IMP-8)은 독립 임무로 종료되었다.텔레메트리 인수는 보이저와 율리시스 임무의 부속물로서 호주 캔버라에서 약 3개월 만에 재개되었다.익스플로러 50 (IMP-8)의 마지막 유용한 과학 자료는 2006년 10월 7일에 취득되었다.^[5]

참고 항목

• 탐험가 43
• 탐험가 47
• 탐색기 프로그램
• 태양물리학 미션 목록

참조

외부 링크

• IMF-8 프로젝트 정보 나사 고다드 우주 비행 센터