エクスプローラー35

エクスプローラー35

エクスプローラー35号衛星
名前	IMP-E AIMP-2アンカー型惑星間監視プラットフォーム2
ミッションタイプ	宇宙物理学
オペレーター	米航空宇宙局（NASA）
コスパーID	1967-070A
SATCAT番号	02884
ミッション期間	2167日（達成）
宇宙船の特性
宇宙船	エクスプローラー XXXV
宇宙船の種類	アンカー型惑星間監視プラットフォーム
バス	AIMP
メーカー	ラングレー研究センター
打ち上げ質量	104.3 kg [ 1 ]
ペイロード質量	23.1 kg (51 ポンド)
寸法	71 × 20.3 cm (28.0 × 8.0 インチ)
力	70ワット
ミッション開始
発売日	1967年7月19日 14時19分02秒GMT [ 2 ]
ロケット	トールデルタE1（トール488 / デルタ050）
発射場	ケープカナベラル、LC-17B
請負業者	ダグラス・エアクラフト・カンパニー
入隊	1967年7月19日
ミッション終了
非アクティブ化	1973年6月24日
軌道パラメータ
参照システム	日心軌道
近日点高度	764 km (475 マイル)
アポセレーネ高度	7,886 km (4,900 マイル)
傾斜	147.30°
期間	分
月周回衛星
軌道挿入	1967年7月21日
楽器
AMES磁場 月面バイスタティックレーダー観測電子・陽子検出器GSFC磁力計低エネルギー積分スペクトル測定実験微小隕石フラックスプラズマプローブ 月面探査研究太陽電池損傷
エクスプローラーズプログラム 惑星間監視プラットフォーム

エクスプローラー35号（IMP-E、AIMP-2、アンカー型IMP-2、惑星間監視プラットフォーム-E ）は、 NASAのエクスプローラー計画の一環として製造されたスピン安定化宇宙船である。月周回軌道から惑星間プラズマ、磁場、高エネルギー粒子、太陽X線を観測するために設計された。^{[ 3 ]}

宇宙船

エクスプローラー35号は、以前のエクスプローラー33号と類似していた。宇宙船の質量は104.3kg（230ポンド）であった。宇宙船の本体は八角柱で、幅71cm（28インチ）、高さ20.3cm（8.0インチ）であった。平均70ワットの電力を供給する6144個のn/p太陽電池を含む4つのアレイが、2つの183cm（72インチ）の磁力計ブームとともにメインバスから伸びていた。宇宙船の上部には4つのホイップアンテナが搭載されている。バスの上部には逆噴射ロケットが搭載されていた。電力は銀カドミウム電池（Ag-Cd）に蓄えられた。通信（PFMテレメトリ）は、7ワットの送信機とデジタルデータプロセッサを介して行われた。科学ペイロードの質量は23.1kg（51ポンド）で、3軸磁力計2台、低エネルギー陽子およびアルファエネルギー分析装置、低エネルギー陽子および電子検出器、高エネルギー粒子検出器、プラズマプローブ、微小隕石検出器、太陽電池損傷実験、重力場およびバイスタティックレーダー実験が含まれていました。^{[ 3 ]}

ミッション

惑星間監視プラットフォーム計画の一部であり、 1966年に打ち上げられたエクスプローラー33号（IMP-D / AIMP-1）と設計が似ていた。しかし、異なる設計とミッション目標を持つエクスプローラー34号（IMP-F）がIMP-Eの約2か月前に打ち上げられた。エクスプローラー41号（IMP-G）は、1969年にエクスプローラー35号に続いて打ち上げられたIMP宇宙船である。これも月の重力場、電離層、微小隕石と塵の分布を調査するように設計された。自転軸の方向は黄道面に対してほぼ垂直で、自転速度は25.6 rpmであった。^{[ 3 ]}

打ち上げ

エクスプローラー35号は、1967年7月19日、ケープ・ケネディの東部試験場から、ソー・デルタE1 （推力増強デルタ、TAD）ロケットで打ち上げられた。同機は直線上昇軌道を取り、1967年7月22日に月面に到達した。23秒間の逆噴射の後、高度800 km、軌道傾斜角147度の楕円軌道に投入された。2時間後にメインエンジンが切り離された。エクスプローラー35号は、1973年6月24日に停止するまで、6年間月周回軌道上で正常に運用された。^{[ 3 ]}

実験

AMES磁場

エイムズ磁力計実験は、ブームに取り付けられた3軸フラックスゲート磁力計と電子機器パッケージで構成されていた。センサーは直交するように取り付けられ、1つのセンサーは宇宙船のスピン軸に沿うように配置されていた。モーターによって、スピン面のセンサーとスピン軸に沿ったセンサーが24時間ごとに入れ替わり、飛行中の較正が可能だった。機器パッケージには、スピン面のセンサーからの出力を復調する回路が含まれていた。ノイズ閾値は約0.2 nTであった。機器は、各ベクトル成分について±20、60、および200 nTフルスケールをカバーする3つの範囲を持っていた。各範囲のデジタル化精度は、カバーされる全範囲の1 %であった。磁場ベクトルは瞬時に測定され、機器の範囲は各測定後に変更された。隣接する測定間の間隔は2.05秒、同じ範囲を使用した測定間の間隔は6.14秒であった。機器の性能は正常であった。^{[ 4 ]}

エクスプローラー35号は、アポロ計画中に月面で行われた磁場測定に重要な参照データを提供した。^{[ 5 ]}

月面のバイスタティックレーダー観測

この実験の目的は、月面の電磁気反射特性を調べることであった。宇宙船からの 136.10 Hz (2.2 m (7 フィート 3 インチ)) テレメトリ送信は月面から散乱され、46 m (151 フィート) のスタンフォードパラボラ アンテナを使用して記録された。反射信号強度は月の反射率、月面からの宇宙船の高度、および月の平均曲率に依存した。返された信号の帯域幅は月面の RMS 傾斜に比例した。掩蔽現象を利用して、月の縁の散乱特性を判定することができた。月面への入射角と反射率のプロファイルから、深さ約 25 cm (9.8 インチ) より下の散乱領域における月の表面下の誘電率を判定した。信号が反射された各領域における月の平均傾斜も推定されている。観測は月の赤道から約10°の範囲内で行われた。1971年3月時点で実験運用は正常であった。^{[ 6 ]}

電子および陽子検出器

3 本の EON タイプ 6213ガイガー・ミュラー管(GM1、GM2、GM3) とシリコン固体検出器 (SSD) により、太陽 X 線 (GM1 のみ、2 ～ 12 A) と月付近の荷電粒子を測定しました。GM1 と GM3 は 48 ～ 50 keVを超えるエネルギーの電子と740 ～ 820 keV を超えるエネルギーの陽子を測定し、GM2 は 1 cm ²あたり約 1 グラムのキャップで遮蔽され(約 55 MeV を超えるエネルギーの陽子にのみ反応) ました。 SSDの出力は4つの閾値で識別された：（1）0.32〜6.3 MeVの陽子を検出するPN1、（2）0.48〜3.0 MeVの陽子を検出するPN2、（3）2〜10.2 MeVのアルファ粒子を検出するPN4、および（4）核子あたり0.58〜9.5 MeVの炭素12、核子あたり0.514〜13.9 MeVの窒素14 、および核子あたり0.466〜18.8 MeVの酸素16を含むZが3を超える粒子に敏感なPN3。GM1とSSDは宇宙船のスピン軸に垂直に配置され、GM2はスピン軸に平行に配置され、GM3はスピン軸に反平行に配置されていた。 GM1、PN1、PN4のデータは、太陽を基準とした象限（セクターI、II、III、IVはそれぞれ太陽から180°、270°、0°、90°の位置）に分割された。データは82秒または164秒ごとに読み出され、実験パフォーマンスは正常であった。^{[ 7 ]}

高エネルギー粒子

この実験は、12cm（4.7インチ）ネーハー型電離箱と2本のライオネル型205HTガイガー・ミュラー管（GM）で構成されていました。電離箱は0.7MeV以上の電子と12MeV以上の陽子に全方向に反応しました。両方のGM管は宇宙船の回転軸と平行に設置されました。GM管1は、金箔で散乱された45keV以上の電子を検出しました。これらの電子の受容円錐は、全角70度で、対称軸は宇宙船の回転軸から20度ずれていました。GM管2は、宇宙船の回転軸を中心とした全角70度の受容円錐内で、それぞれ22keVと300keV以上の電子と陽子に反応しました。両方のGM管は、それぞれ2.5MeVと50MeVを超えるエネルギーの電子と陽子に全方向に反応した。電離箱からのパルスと各GM管からのカウントは39.72秒間蓄積され、40.96秒ごとに読み出された。さらに、蓄積期間における最初の電離箱パルス間の時間も遠隔測定された。この実験は当初は良好に動作した。^{[ 8 ]}

GSFC磁力計

実験はブームに取り付けられた3軸フラックスゲート磁力計で行われた。各センサーはマイナス24nTとプラス64nTの二重測定範囲を持ち、デジタル化分解能はそれぞれ±0.094nTと0.250nTであった。1969年5月20日にフリッパー機構が故障するまで、ゼロレベルドリフトはセンサーを定期的に再配置することで確認された。この時点以降は、宇宙船の回転軸に平行なセンサーのゼロレベルドリフトを容易に特定できなかったため、データ解析はより困難になった。宇宙船からの干渉は0.125nT未満であった。ベクトル測定は5.12秒ごとに1回行われた。磁力計の帯域は0～5Hzで、高周波では10年ごとに20dB減少した。フリッパーの故障を除けば、実験は打ち上げから1973年6月24日の宇宙船の停止まで正常に機能した。^{[ 9 ]}

低エネルギー積分スペクトル測定実験

月近傍の低エネルギープラズマの電子およびイオン成分の強度を観測するために、減速電位分析装置としてプログラムされた平面マルチグリッドセンサーが使用された。1eVから500eVまでのエネルギー範囲において、イオンと電子の両方の積分スペクトルが得られた。完全なスペクトルは80秒ごとに得られた。^{[ 10 ]}

微小隕石フラックス

この実験は薄膜荷電検出器、誘導装置、マイクロフォンを用いて微小隕石のイオン化、運動量、速度、方向を測定するために設計された。 ^{[ 11 ]}

プラズマプローブ

宇宙船の赤道上に搭載されたマルチグリッドの分割コレクター ファラデー カップは、太陽風と月の相互作用に特に重点を置いた太陽風の正イオンと電子の方向性強度を調べるために使用されました。80 eV から 2850 eV の電荷あたりエネルギー ウィンドウで 27 個の積分電流サンプル (約 4.3 秒を要しました) が取得されました。次に、前の一連の積分測定でピーク電流が出現した方位角で、50 eV から 5400 eV の間で電荷あたりエネルギーの 8 つの差分ウィンドウで電流がサンプリングされました。これらの測定 (積分および差分) には約 25 秒かかりました。正イオンについてはコレクター電流の合計と差の両方が得られました。電子については合計のみが得られました。完全な測定セット (陽子について 2 つのコレクター プレートの合計と 1 つの差、および電子について 1 つのコレクター プレートの合計) には 328 秒かかりました。実験は打ち上げから1968年7月の失敗まで順調に進んだ。^{[ 12 ]}

セレノデティック研究

月を周回するエクスプローラー35号衛星の距離と距離速度の追跡データは、月の質量分布によって衛星軌道に与えられる摂動に基づいて月面重力場情報を取得するために使用されました。^{[ 13 ]}

ミッション終了

6年間の運用を経て、1973年6月24日に宇宙船は停止した。この時点で軌道は自然に減衰し、月面に衝突したと推定されるが、衝突の日時と場所は不明である。エクスプローラー35号（またはエクスプローラーXXXV）は、アンカー型惑星間監視プラットフォーム2（AIMP-2またはIMP-E）としても知られていた。^{[ 3 ]}

参照

• エクスプローラー33号（AIMP-1）
• エクスプローラープログラム

参考文献

1. 「エクスプローラー35号」 NASA太陽系探査NASA太陽系探査ウェブサイト。 2022年11月30日閲覧。
2. 「打ち上げログ」。ジョナサンの宇宙レポート。2021年7月21日。 2021年11月11日閲覧。
3. "ディスプレイ: エクスプローラー 35 (AIMP-2) 1967-070A"。 NASA。 2021年10月28日。2021 年11 月 11 日に取得。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。
4. 「実験：AMES磁場」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。
5. アポロ16号予備科学報告書（NASA SP-315）1972年 第12章 月面携帯型磁力計実験、NASA科学技術情報局
6. 「実験：月面のバイスタティックレーダー観測」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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. 「実験：電子および陽子検出器」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。
8. 「実験：高エネルギー粒子」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。
9. 「実験：GSFC磁力計」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。
10. 「実験：低エネルギー積分スペクトル測定実験」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。
11. 「実験：微小隕石フラックス」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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：プラズマプローブ」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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：月周回軌道研究」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月11日閲覧。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。

1967年の宇宙飛行