익스플로러 8

익스플로러 8

익스플로러 8 위성
이름	S-30 나사-S30
미션형	지구과학
연산자	나사
하버드 지정	1960년 12월 1일
COSPAR	1960-014a
새캣	00060
임무 기간	54일(일)
우주선 속성
우주선	탐험가 8세
우주선형	사이언스 익스플로러
버스	S-30
제조사	제트 추진 연구소
발사 질량	40.88kg(90.1lb)
치수	76 × 76 cm(30 × 30 in)
힘	100와트
미션의 시작
출시일자	1960년 11월 3일 05:23:10 GMT
로켓	주노 2세 (AM-19D)
발사장	케이프 커내버럴, LC-26B
계약자	육군 탄도 미사일국
입력서비스	1960년 11월 3일
미션 종료
마지막 연락처	1960년 12월 27일
붕괴일자	2012년 3월 28일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도[1]
정권	중간 지구 궤도
페리기 고도	416km(258mi)
아포기 고도	2,286km(1,106mi)
기울기	49.9°
기간	112.7분
계기
전기장계량기 이온 트랩 랑무어 프로브 마이크로메테오라이트 마이크로메테오라이트 포토물티플라이어 RF 임피던스 위성 드래그 대기 밀도
탐색기 프로그램 ← 탐험가 S-46 익스플로러 S-56 →

익스플로러 8은 1960년 11월 3일에 발사된 NASA 연구 위성이다.^[2]400km(250mi)~1600km(990mi)의 고도에서 전리권 내 전자 밀도, 전자 온도, 이온 농도, 이온 질량, 마이크로메토라이트 분포 및 마이크로메토라이트 질량의 시간 및 공간 분포와 완전한 일광 조건에서 완전한 셰이드까지의 변화를 연구하기 위한 것이었다.오, 아니면 밤, 조건.^[3]

우주선

익스플로러 8은 40.88kg (90.1lb)의 수은 배터리로 작동하는 위성이었다.탑재체는 원통형 적도에 염기들이 부착된 두 개의 잘린 원추형이었다.외피는 알루미늄으로 직경이 76cm(30인치)이고 높이는 76cm(30인치)에 이른다.108.00MHz 송신기는 평균 전력이 100mW로 배터리 팩의 수명(54일)에 맞춰 기능했다.데이터 시스템에는 실시간 전송과 함께 연속 작동으로 구성된 원격 측정이 포함되었다.태양전지 표면의 비대칭 충전에 의해 실험에 미치는 영향의 가능성을 피하기 위해 태양 전지는 사용하지 않았다.^[3]

실험

실험 계측에는 무선 주파수(RF) 임피던스 프로브, 이온 전류 모니터, 지연 전위 프로브, 2-Element 및 3-Element 전자 온도 프로브, 전자 전류 모니터, 광전자 증배형 및 마이크형 마이크로미터 검출기, 전기장계, 태양 수평선 센서, 보온기 등이 포함되었다.온도 탐침을 토하다전자와 이온 농도의 동시 측정은 매체의 중립성 문제를 해결하기 위해 사용되었다.^[3]

전기장계량기

위성 스핀 축의 전방 끝에 회전 셔터형 전기장계계를 탑재해 인공위성과 플라즈마 피복의 상호작용으로 인해 위성 표면에 누적되는 전하 분포의 측정을 얻었다.계량기는 노출된 4블레이드 모터 구동 셔터(로터)와 브러시로 위성 피부에 접지된 4블레이드 스테이터(센서)로 구성됐으며, 바로 뒤에 위치해 로터와 동일한 구성을 갖는 4블레이드 스테이터(센서)로 구성됐다.저항 부하를 통해 지면에 연결된 스테이터는 7500rpm 로터에 의해 번갈아 노출되고 차폐되었다.미터기의 노출된 표면은 금도금되었다.로터-스테이터 간격은 3mm이었습니다.전력수요가 큰 실험(3W) 때문에 지상에서 전원이 켜졌다.작동 2분 후 명령 프로그램 모듈에 의해 실험이 자동으로 꺼졌다.우주선과 환경의 총 주간 전위차는 매질의 전자 밀도가 약 1일 때 0.15V인 것으로 밝혀졌다.E4 전자/cc.전자 밀도가 1 정도였던 아포지(apoge)에서 말이다.E3 전자/cc, 전위가 역전되어 10분의 1볼트의 양성이 되었다.^[4]

이온 트랩

평면 병렬 격자와 수집기가 있는 일련의 4개의 플러시 장착 및 전기 절연 평면 이온 트랩을 사용하여 수집기에서 방출되는 입사 양성자, 전자, 기타 전하 입자 및 광전자의 총 전류를 측정했다.단일 접지 격자와 양의 편향된 수집기를 추가하면 위성 자세의 함수로 전자 전류를 측정할 수 있었다.이 실험은 또한 우주선 평형 전위와 외부 전자 온도를 측정하기 위해 그리드를 -1.2에서 +8V로 쓸 수 있도록 했다.접지된 외부 그리드와 수집기 사이에 두 번째 그리드를 추가함으로써 두 개의 3-Element 프로브가 양성 이온과 전자 전류를 측정할 수 있었다.내측 그리드를 -15V로 한 탐침은 외부 전자를 물리치고 내부 광전자를 억제하면서 들어오는 양의 이온을 수집했다.내부 그리드 편향 +25V의 두 번째 탐침은 입사 전자 플럭스와 그 다음 억제되지 않은 광 방출 전류를 측정했다.이 실험의 결과는 제한적이었다. 왜냐하면 인공위성에 대한 금지 계획이 너무 열악해서 기계 처리가 불가능했기 때문이다.의미 있는 신호 시퀀스의 일부 수동 인식은 시스템화되었고, 이 정보의 제한된 양은 실험에서 얻은 총 관측 데이터를 구성했다.^[5]

랑무어 프로브

두 종류의 전자 온도 탐침, 즉 랑무르 탐침의 단순한 변형 모두 전자 온도를 직접 측정하기 위해 위성에 포함되었다.하나의 타입 프로브가 두 가지 모드로 작동한다.첫 번째 모드의 경우, 전자 확산 전류의 방향 감도를 감시하기 위해 우주선 전위로 개구부 그리드를 유지했다.두 번째 모드에서는 개구부 그리드에 적용된 다양한 전위가 위성 전위와 주변 전자 밀도 및 온도의 측정을 허용했다.이 탐침은 스핀 축에 약 40°에서 위성의 상단 근처에 장착되었다(즉, 위성의 상단 원뿔 표면과 같은 높이).두 번째 동일한 탐침은 위성의 반대편에 대칭적으로 장착되었다.이 두 번째 탐사선은 위성의 적도에 위치한 네 개의 센서로 구성되었다.이 센서들은 이온, 전자, 광 방출 전류의 다양한 조합을 측정했다.파생된 이온과 전자 밀도는 다른 위성 센서의 관측치와의 비교를 위해 사용되었다.이 실험은 첫 번째 유형의 탐침보다 낮은 원격 측정 분해능을 가지고 있었고, 따라서 해당 탐침의 데이터와 잘 일치하지만 데이터는 유용하지 않았다.많은 다소 심한 태양 플레어 때문에, 유일한 유용한 데이터는 조용한 14일 동안 찍은 데이터로 제한되었다.유용한 데이터의 수집에 대한 또 다른 심각한 제한은 기계가 감지할 수 있는 형태로 정보를 제공하는 통신 시스템의 실패였다.획득한 유용한 데이터는 수작업으로 인식하여 원격측정에서 추출하여 처리해야 했다.^[6]

마이크로메테오라이트

위성 피부와 음향학적으로 격리된 두 개의 음향 보드에 각각 부착된 압전 결정 2개를 사용해 마이크로메토라이트 충격의 빈도와 추진력을 측정했다.이들 센서로부터 얻은 정보는 저감도, 중감도, 고감도 레벨로 입수되어 3개의 독립된 디지털 카운터에 저장되었다.그 실험은 정상적으로 수행되었다.^[7]

마이크로메테오라이트 포토물티플라이어

전면 표면에 알루미늄 코팅의 증발로 불투명하게 만들어진 광전자 증배관은 표면에 충돌하는 마이크로미터라이트로서 방출되는 광 에너지를 측정하고 이 측정된 에너지를 입자의 주변 운동 에너지와 연관시키도록 설계되었다.광 펄스에 대한 센서의 최대 감도는 1.E-14 erg의 순서였으며, 이는 속도가 20 km/s인 1.E-14 g의 입자 충격을 감지할 수 있음을 의미한다.이 실험은 또한 마이크로메토라이트 충격의 에로시 효과를 결정하기 위한 것이었다.측정 가능한 마이크로미터가 충격을 받아 알루미늄 코팅의 일부를 제거했다.그런 다음 광전자 증배기는 알려진 외부 광원으로부터 층을 통해 전달되는 광 에너지의 양을 등록했다.이러한 데이터를 마이크로메토라이트 충격의 에너지에 대한 데이터와 결합했을 때, 단일 마이크로메토라이트 에로스 효과의 측정을 얻었다.광전자 증배기의 데이터는 배터리 팩의 수명 동안 수신되었다.그러나 광선 플래시 검출기도 양성자(E>40 MeV)에 의해 촉발되어 데이터를 폐기해야 했다.^[8]

RF 임피던스

전리층의 전자 농도를 측정하기 위해 위성 적도에 있는 쌍극 안테나 캐패시턴스 변화를 안테나 캐패시턴스를 사용하여 오실레이터의 주파수를 제어함으로써 측정했다.스위프 발생기는 주파수에서 80ms 상하 스위프에 프로브 오실레이터를 시동했다.프로브 오실레이터가 6.5MHz를 지날 때마다 신호가 결정 필터를 통과했다.각 80ms 스위프 동안 두 개의 펄스가 발생했지만, 스위프 시작과 관련하여 펄스가 발생한 시간은 오실레이터 튜닝 회로의 일체형 부분인 안테나의 캐패시턴스에 의해 수정되었다.컴퓨터가 시간 간격을 계산하여 이 정보를 원격측정시스템에 중계했다.이를 통해 전자 밀도를 40ms마다 측정했다.이 실험은 위성의 속도를 고려해 300m(980ft)의 작은 크기의 전리권 부조화를 검출할 수 있었다.^[9]

위성 드래그 대기 밀도

그것의 대칭적인 모양 때문에, 탐험가 8은 고도, 위도, 계절, 태양 활동의 함수로써 높은 대기 밀도를 결정하는 데 사용하기 위해 선택되었다.이 실험은 발사 전에 계획되지 않았다.근거리 밀도 값은 광학(Baker-Nunn 카메라 네트워크)과 무선 및/또는 레이더 추적 기술을 사용하여 우주선 위치의 순차 관측에서 추론했다.이 실험은 적당한 밀도 값을 성공적으로 결정하게 되었고 탐색기 8의 예상 궤도 수명은 80년이기 때문에 장기 대기 밀도 값을 산출할 수 있다.^[10]

미션

배터리 전력은 1960년 12월 27일에 고장났다.기계 처리를 가능하게 하기 위해 텔레메트릭 데이터를 비활성화하면서 상당한 어려움에 직면했다.이러한 어려움으로 인해 자료들은 대부분 수작업으로 처리되었다.이러한 어려움에도 불구하고, 위성의 작동을 통해 전리층에 대한 상당한 새로운 지식이 얻어졌다.^[3]탐험가 8호는 2012년 3월 28일 궤도에서 썩었다.^[11]

디스플레이

스미스소니언 국립 항공 우주 박물관의 스티븐 F에 복제품이 전시되어 있다. 버지니아 ^[12]주 샹틸리에 있는 우드바르-하지 센터

참고 항목

• 탐색기 프로그램

참조