エクスプローラー27号

エクスプローラー27号
軌道上のエクスプローラー27号の描写
名称BE-Cビーコン エクスプローラーCビーコンC NASA S-66C
ミッションの種類電離層研究
オペレーターNASA
コスパーID1965-032A
SATCAT番号01328
ミッション期間60年9ヶ月9日（軌道上）
宇宙船の特性
宇宙船エクスプローラーXXVII
バスビーコン・エクスプローラー
製造元ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所
打ち上げ質量60.8kg (134ポンド)
寸法30×45cm (12×18インチ)
電力展開可能なソーラーパネル4基とバッテリー
ミッション開始
打ち上げ日1965年4月29日 14時17分00秒（グリニッジ標準時）
ロケットスカウトX-4 (S-136R)
発射場ワロップス飛行施設
請負業者ヴォート
就役1965年4月29日
ミッション終了
最後の交信1973年7月20日
軌道パラメータ
基準系地心軌道[ 1 ]
体制低軌道
近地点高度927km (576マイル)
遠地点高度1,320 km (820 マイル)
傾斜41.10°
周期107.70分
機器
ラングミュア探査機、レーザー追跡反射器、無線ビーコン、無線ドップラーシステム
エクスプローラー計画

エクスプローラー27号（BE-C 、ビーコン・エクスプローラーC、ビーコンC、S-66C ）は、1965年に打ち上げられたNASAの小型衛星で、電離層における科学研究を行うために設計されました。[ 2 ] 4枚の太陽電池パネルで電力を供給されました。ミッションの目標の一つは、地球の重力場の変化を調査することにより、 地球の形状を詳細に研究することでした。[ 3 ]エクスプローラー計画におけるビーコンの3番目で最後の衛星でした。この衛星は、その送信帯域をより優先度の高い宇宙船が使用できるように、1973年7月に停止されました。[ 2 ]

宇宙船

振動台に設置されたS-66-35
振動台に取り付けられたエクスプローラー27。[ 4 ]

エクスプローラー27号は、ゴダード宇宙飛行センターの指揮の下、応用物理学研究所（APL）で建造され、[ 5 ]、NASAの電離層探査の第一段階における5機の衛星の最後、そしてNASAの測地衛星5機のうち最初のS-66Cとして打ち上げられた。[ 6 ] : 346その主な使命は、「世界規模で電離層 測定を行うこと。このプログラムは、衛星と地球の間に位置する電離層の垂直断面の全電子数を決定する。この目的を達成することで、緯度、時刻、季節、太陽周期の関数として電離層の挙動パターンを確立するのに役立つ」ことであった。[ 4 ]

重量60.8kg（134ポンド）のこの衛星は八角形の宇宙船で、直径45cm（18インチ）、高さ30cm（12インチ）のハニカムナイロンとグラスファイバーの船体を持ち、幅25cm（9.8インチ）、長さ170cm（67インチ）の太陽電池パネル4枚を備えていた。[ 4 ]

3軸磁力計と太陽センサーが衛星の姿勢と回転速度に関する情報を提供した。[ 7 ]テープレコーダーは搭載されていなかったため、衛星が地上テレメトリ局の範囲内にある場合にのみ受信が可能であった。航法および測地学的研究のためにトランジット追跡局による正確な追跡を可能にするため、 162MHzと324MHzで動作する連続ドップラー送信機が使用された。 [ 2 ]他の4つの送信機は、電離層密度を測定するために20、40、41、および360MHzで動作した。エクスプローラー27号の最後の実験は、衛星のすぐ近くの荷電粒子を測定するために設計された電子密度実験であった。[ 4 ]

S-66には直径25mm（0.98インチ）の石英ガラス製のキューブコーナー反射鏡が360個搭載され、[ 4 ]ワロップス飛行施設（WFF）の移動局から発射されたレーザー光線を介して衛星を追跡することができた。[ 6 ] : 346 [ 8 ]

歴史

最初のS-66は1963年後半に打ち上げられる予定だった。しかし、スカウトX-4に問題が生じたため[ 4 ]、翌年にデルタBロケットでケープカナベラルLC-17Aから打ち上げられることとなった[ 9 ]。1964年3月19日、このS-66の最初の打ち上げは失敗に終わった。デルタロケットの第3段が、当初の予定の40秒ではなく、わずか22秒しか燃焼しなかったためである。これはデルタロケットの失敗は2度目で、この事故はそれ以前に22回の成功があった後のことであった[ 6 ]。

2機目のS-66は、1964年10月9日午前3時1分（グリニッジ標準時）、スカウトX-4ロケットでヴァンデンバーグ空軍基地のPALC-D発射施設から打ち上げられ、今度は成功しました。宇宙に到達したこの衛星は、エクスプローラー22号として知られるようになりました。[ 9 ]エクスプローラー22号のバックアップ（当時はまだ名前が付けられていませんでした）は、前任機の測地実験を延長するために、1965年3月/4月に打ち上げられる予定でした。[ 10 ]バックアップが1965年4月29日午後3時17分（グリニッジ標準時）、ワロップス島からスカウトX-4ロケットで打ち上げられた後、この3機目のS-66衛星はエクスプローラー27号と命名されました。[ 9 ]

実験

ラングミュアプローブ

ラングミュアプローブ型の円筒形静電プローブを2つ使用しました。これらは、円筒形のガードリングの中心軸から伸びるコレクタ電極で構成されていました。ガードリングは宇宙船から5cm（2.0インチ）、プローブは23cm（9.1インチ）伸びていました。 -3～+5ボルトの2Hzの鋸歯状電圧がいずれかのプローブに印加され、プローブへの電流プロファイルが遠隔測定されました。このプロファイルから、電子密度、電子温度、平均イオン質量が決定されました。この実験は、打ち上げから1968年8月13日まで、放射線による太陽電池の劣化により衛星のすべてのシステムが動作しなくなったため、正常に実行されました。その後、プローブは動作しませんでした。この実験は、既に成功裏に飛行していたエクスプローラー22号（BE-B）ミッションのバックアップであったため、アーカイブデータは生成されませんでした。 [ 11 ]

レーザー追跡リフレクター

宇宙船に搭載された9枚のパネルからなる受動光レーザー実験装置は、宇宙船の距離と角度を決定するために使用された。各パネルは40個の石英キューブコーナープリズムで覆われており、光学追跡研究のためのレーザー追跡機能を提供していた。地上の光送信機は1ミリ秒のパルスルビーレーザーであった。光検出器は、レーザービームが宇宙船を遮ったかどうかを判定した。[ 12 ]

無線ビーコン

無線ビーコンは、1.00025MHzの高調波である20.005MHz、40.010MHz、41.010MHz、360.090MHzで平面偏波信号を放射しました。3つの低い周波数の偏波面は、電子集中によりかなりの回転を起こしました。最も高い周波数の偏波面は、目立った回転はありませんでした。これらの回転を解析し、衛星と地上受信機間の総電子数を決定するために、いくつかの方法が使用されました。ビーコンは、1968年5月6日に衛星の運用が終了するまで稼働していました。1970年2月13日、1970年1月末までに完全に故障したエクスプローラー22号（1964-064A - BE-B）ビーコンの代わりに、ビーコンが再び稼働しました。[ 13 ]

無線ドップラーシステム

162MHzと324MHzの周波数で動作する2つのコヒーレントな非変調CW送信機により、トラネット・ドップラー・ネットワークは動的測地学の研究のためのデータを取得することができました。周波数は、5MHzマイナス80ppmの周波数で動作する冗長化されたデュアル超安定水晶発振器から生成されました。システムは計画通りに動作しました。[ 14 ]

結果

エクスプローラー27号は、他のより重要な衛星に干渉していたため、1973年7月20日に停止されました。パッシブレーザー反射器による衛星の追跡は、少なくとも21世紀まで続けられました。[ 15 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「軌道：エクスプローラー27号（BE-C）1965-032A」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月8日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  2. ^ a b c「ディスプレイ：エクスプローラー27号（BE-C）1965-032A」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月8日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  3. ^ 「エクスプローラーシリーズの宇宙船」 NASA 。 2018年4月12日閲覧。
  4. ^ a b c d e f gタイスダル、RM (1964 年 10 月)。「ビーコン探査機の環境試験プログラム」（PDF）。 NASA 。2019 年10 月 23 日に取得。
  5. ^ブライアン・ハーヴェイ（2017年11月24日）. 『小型宇宙船で宇宙を発見：アメリカ探査計画』 . シュプリンガー. pp. 91–. ISBN 978-3-319-68140-5。
  6. ^ a b cエム、EM（1965年1月）。「宇宙航空学、1964年」（PDF）。NASA 。 2019年10月23日閲覧パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  7. ^ Ludwig Combrinck、2010. 測地学の科学 (Cap. 9) Springer-Verlag 2018 年 6 月 9 日閲覧
  8. ^ Vonbun, FO (1977). 「ゴダードレーザーシステムとその精度」 . Philosophical Transactions of the Royal Society . 284 (1326). ロンドン: McGraw Hill Publishing Company: 443– 444. Bibcode : 1977RSPTA.284..443V . doi : 10.1098/rsta.1977.0017 . hdl : 2060/19760015443 . S2CID 122709982. 2019年10月21日閲覧。 
  9. ^ a b cマクダウェル、ジョナサン (2021年7月21日). 「Launch Log」 . ジョナサンの宇宙レポート. 2021年11月8日閲覧。
  10. ^ 「ビーコン・エクスプローラーが電離層を調査」『Aviation Week and Space Technology』1964年10月19日、35ページ。2019年10月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年10月21日閲覧。
  11. ^ 「実験：ラングミュア探査機」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月7日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  12. ^ 「実験：レーザー追跡反射鏡」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月7日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  13. ^ 「実験：無線ビーコン」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月7日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  14. ^ 「実験：無線ドップラーシステム」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月7日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  15. ^ 「ビーコンC」国際レーザー測距サービス。2021年11月8日閲覧。パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
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