익스플로러 7

익스플로러 7

익스플로러 7 위성
이름	나사 S-1A
미션형	지구과학
연산자	나사
하버드 지정	1959년 이오타 1호
COSPAR	1959-009a
새캣	00022
임무 기간	2년(계획)
우주선 속성
우주선	탐험가 7세
우주선형	사이언스 익스플로러
버스	S-1A
제조사	제트 추진 연구소
발사 질량	41.5kg(91lb)
치수	76 × 76 cm(30 × 30 in)
미션의 시작
출시일자	1959년 10월 13일, 15:30:04 GMT[1]
로켓	주노 2세 (AM-19A)
발사장	케이프 커내버럴, LC-5
계약자	육군 탄도 미사일국
입력서비스	1960년 10월 13일
미션 종료
마지막 연락처	1961년 8월 24일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도[2]
정권	지구 저궤도
페리기 고도	573km (1983mi)
아포기 고도	1,073km(667mi)
기울기	50.27°
기간	101.38분
계기
지면 기반 이온대기권 무거운 1차 우주선 미크로메테오라이트 태양 X선 및 Lyman-Alpha 방사선 열 복사 갇힌 방사선 및 태양 양성자
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익스플로러 7은 1959년 10월 13일, GMT 15:30:04에 케이프 커내버럴 공군기지(CCAFS)에서 573 × 1,073 km(356 × 667 mi)의 궤도와 기울기 50.27°의 주노 II 발사 차량에 의해 발사된 NASA 위성이다.^[1][2]태양 X선과 라이만 알파 플럭스, 정력적인 입자, 무거운 일차 우주선을 측정하도록 설계되었다.2차 목표에는 마이크로미터로이드 침투, 분자 스퍼터링, 지구-대기 열 균형 연구 등에 관한 데이터 수집이 포함되었다.^[3]

위성 설명

스핀 안정화 위성의 외부 구조물은 원통형 알루미늄 중심부와 연결된 두 개의 잘린 원뿔형 섬유 유리 껍질로 이루어져 있었다.이 우주선은 적도에서 폭이 76cm(30인치)로 높았고, 탑재 중량은 약 41.5kg(91lb)이었다.이 우주선은 위와 아래 포탄에 장착된 약 3000개의 태양 전지에 의해 동력을 공급받았다.적절한 회전율을 유지하는 데 도움을 주기 위해 외부 피부 근처의 적도에 위치한 15개의 충전식 니켈 카드뮴 배터리에 의해 추가 전력이 공급되었다.중앙 섹션에서 바깥쪽으로 투사된 두 개의 교차 쌍극(1W, 20-MHz) 원격측정 안테나와 추적에 사용되는 108-MHz 안테나가 하부 쉘 하단에 장착되었다.

중심부 주변부에는 열방사능 측정용 5볼미터와 황화 카드뮴 마이크로메토로이드 검출기 3개가 배치됐다.상단 원뿔의 맞은편에는 원통형 이온실(리튬 분말창)과 베릴륨창 X선실이, 맨 위에는 우주선 가이거 계수기가 자리 잡고 있었다.1차 우주선 이온화실은 상부 원뿔의 중심 부분 안에 위치했다.통신과 추적은 2개월 동안 작동하도록 설계된 15mW의 108MHz 송신기와 약 1년 후 차단용으로 설계된 태양전지로 구동되는 600mW의 20MHz 송신기로 제공되었다.^[3]

실험

지면 기반 이온대기권

올 트랜지스터 비컨 원격측정 송신기는 19.9915MHz의 기본 주파수로 작동되었다.태양전지와 충전식 니켈카드뮴 배터리로 구동된 이 송신기는 기본 주파수로 660mW의 전력을 공급했다.또한 39.9830과 59.9745-MHz로 두 번째와 세 번째 고조파(각각 15-mW)를 방사했다.비콘 수신기는 워싱턴 D.C.와 일리노이주 시카고에 있었던 것으로 알려졌다.인공위성과 지상국 간 신호특성 변화를 해석한 결과 수평 치수가 5km(3.1mi)~500km(310mi)인 하루 종일 비리가 존재했다.데이터는 16개월에 걸쳐 접수되었다.^[4]

무거운 1차 우주선

이 실험은 1 ~ 15.5 GV의 경성 범위에서 무거운 일차 우주선의 전방향 유량을 측정하기 위해 설계되었다. 원자 번호 Z >5, Z >8 및 Z >15를 갖는 입자는 각 입사 입자가 펄스를 생성하는 이온화 챔버에 의해 별도로 계산되었다.펄스 진폭은 입사 입자의 에너지와 실질적으로 독립적이지만 그 Z 값의 제곱에 비례했다.세 개의 계수율은 각각 15초마다 결정되었다.이 실험은 발사부터 1959년 10월 25일까지 계획대로 수행되었다.1959년 10월 25일부터 1960년 5월 31일까지 획득한 데이터의 약 80%가 유용하며 대부분의 문제는 가장 낮은 Z 모드에서 발생한다.1960년 5월 31일 이후 유용한 자료가 거의 확보되지 않았다.^[5]

미크로메테오라이트

마이크로메토라이트 침투와 분자 스퍼터를 측정하기 위해 3개의 광촉매 카드뮴 황화물 셀이 사용되었다.3개의 셀은 디자인과 유효 면적(18평방 mm)이 동일하며, 위성의 스핀 축에 수직으로 바깥쪽을 향한 위성의 적도의 마그네슘 판에 장착되었다.이 실험은 38일간의 활동 기간 동안 마이크로메테이트의 우주환경, 갇힌 방사선, 가래에 노출되었다.실험의 일부로 포함된 세 개의 세포와 서미스터는 정상적으로 수행되었다.16일째 되는 날 1개의 세포가 직경 약 10미크론의 입자에 의해 관통되었다.^[6]

태양 X선 및 Lyman-Alpha 방사선

태양 X선과 Lyman-alpha 방사선은 탐색기 7 위성의 더블 콘 구성 상단의 반대편에 장착된 가스 이온화 챔버를 이용하여 측정했다.태양 X선 및 Lyman-alpha 플럭스의 장기 이력을 얻고 이를 지상 대기 반응과 연관시키기 위해 강도를 모니터링했다.두 개의 X선 검출기(2.5cm(0.98인치)는 아르곤 가스로 채워졌고 베릴륨 창(.021 g/sqcm)이 있어 2~8A 범위에서 X선에 대한 민감도가 나타났다.질소산화물 가스로 채워진 원형 이온화 챔버(지름 1.9cm(0.75인치)인 라이먼-알파 검출기(반대편)에는 불소화 리튬 창이 있었다.그들의 민감도는 1050 - 1350 A 간격이었다.그러나 이 데이터는 반알렌 방사선(150 keV 전자)에 의한 검출기 회로의 포화도와 피드백 증폭기의 전자적 어려움 때문에 입사 태양 복사 측면에서 해석할 수 없었다.^[7]

열 복사

익스플로러 7 열방사선 실험은 지구-대기권 시스템의 추진력에 대한 더 나은 이해를 얻기 위해 사고를 측정하고 태양 자외선과 지상 IR 방사선을 반사하도록 설계되었다.1차 계측기는 중공 은반구 형태의 5개의 볼로미터로 구성되었는데, 이 도구는 열 절연되었지만 특수 알루미늄 처리된 거울에 근접했다.따라서 반구들은 우주의 고립된 구들과 매우 비슷하게 행동했다.두 개의 반구는 검은 코팅을 하고 있었고 태양과 지상 방사선에 거의 똑같이 반응했다.흰색으로 코팅된 제3반구는 태양 복사보다 지상 방사선에 더 민감했다.금금속 표면을 가진 넷째는 지상 방사선보다 태양 방사선에 더 민감했다.직사광선으로부터 보호되는 제5반구는 반사된 햇빛을 측정하는 데 사용되었다.각 반구 상단에 유리 코팅된 비드 서미스터를 장착해 온도를 측정했다.4개의 온도 관측치와 하나의 기준 샘플로 구성된 완전한 세트는 30초가 필요했다.따라서 각 궤도에서는 약 180도의 온도 측정치를 얻을 수 있었다.실험은 성공적이었고, 1961년 2월 28일까지 사용 가능한 데이터를 입수했다.^[8]

유의미하게, 버너 E 박사를 실어 나르기도 했다. 로버트 부모님의 도움으로 개선된 수오미의 평면 방사선계는 우주에서 최초로 지구 방사선 예산을 측정하고 기후의 위성 연구 시대를 열었다.그것은 "지구가 반사하는 태양 복사 및 지구가 방출하는 적외선 복사"의 첫 번째 조잡한 지도를 만들었다.^[9]

수오미는 지구 열 균형에 대한 위성 관측과 순유속 라디오온드로 측정한 대기 냉각 속도를 모두 사용하여 방사 태양 에너지를 흡수하는 데 있어 구름이 수행하는 중요한 역할을 확립했다.이러한 관측은 구름, 표면 알베도, 그리고 다른 흡수 구성 요소의 영향으로 지구의 에너지 예산이 현저하게 변동한다는 것을 입증했다.수오미와 그의 팀은 이러한 도구를 사용하여 지구가 원래 생각했던 것보다 더 많은 태양의 에너지를 흡수한다는 것을 발견했고, 지구 열예산의 계절적 변화를 측정하고 계량화하는 것이 가능하다는 것을 증명했다.탐험가 7호는 반알렌 방사선 벨트의 배경 방사선에 의해 센서가 포화 상태였기 때문에 태양 X선을 검출할 수 없었다.^[10]

갇힌 방사선 및 태양 양성자

2개의 전방향 가이거 계수기(안톤 302 및 112)를 사용하여 총 우주선 강도, 지자기 갇힌 분자 방사선, 태양 양성자에 대한 종합적인 공간 및 시간 모니터링을 실시했다.검출기는 양성자(E >20 MeV)와 전자(E >30 keV)에 민감했다.이 실험은 1960년 9월과 10월의 짧은 기간을 제외하고는 발사부터 1961년 2월 28일까지 만족스럽게 작동했다.^[11]

발사하다

당초 1959년 9월 말 발사 예정이었으나 발사 직후 인접한 패드에서 목성 IRBM 시험발사가 실패해 비행 잔해가 탐색기 7의 발사 차량에 부딪히면서 일주일간 임무가 지연됐다.그러나 부스터의 손상은 경미하여 쉽게 수리할 수 있었다.

익스플로러 7은 1959년 10월 13일 15시 31분 GMT를 타고 대서양 미사일 사거리에서 573 × 1,073 km(356 × 667 mi) 궤도로 주노 II에 발사되었다.1960년 6월 16일, NASA는 두 번째 송신기의 4개 주파수 변조 서브캐리어 중 하나가 불규칙해졌고 7개의 실험 중 3개에서 송신하고 있는 정보는 더 이상 이해할 수 없게 되었다고 발표했다.추적봉화는 1959년 12월 5일에 전송을 중단했다.1960년 9월 현재 궤도는 554 × 1,083 km (344 × 673 mi)이며 경사는 50.3°이고 기간은 101.2분이었다.유용한 실시간 데이터는 발사에서 1961년 2월까지, 그리고 간헐적으로 1961년 8월 24일까지 전송되었다.이 우주선은 방사선과 자성 폭풍에 대한 지구물리학적 정보를 제공하고, 내부 온도를 조절하는 방법을 시연했으며, 비행 중 센서의 첫 번째 마이크로메테이트 침투를 기록했으며, 대규모 날씨 패턴을 탐지했다.^[3]

미션 결과

그것은 1961년 2월까지 계속해서 자료를 전송했고 1961년 8월 24일에 죽었다.그것은 아직 궤도에 있다.^[12]

참고 항목

• S-1(위성)
• 탐색기 프로그램

참조