エクスプローラー45

エクスプローラー45
エクスプローラー45号（SSS-A）衛星
名前SSS-A S-Cubed小型科学衛星A
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ID1971-096A
SATCAT番号05598
ミッション期間3年（達成）
宇宙船の特性
宇宙船エクスプローラーXLV
宇宙船の種類小型科学衛星
バスSSS
打ち上げ質量52 kg（115ポンド）
ミッション開始
発売日1971 年 11 月 15 日、05:52:00 GMT [ 1 ]
ロケットスカウトB（S-163CR）
発射場ブローリオ宇宙センター、サンマルコプラットフォーム
請負業者ヴォート
入隊1971年11月15日
ミッション終了
非アクティブ化1974年9月30日
最後の接触1974年9月30日
減衰日1992年1月10日
軌道パラメータ
参照システム地心軌道[ 2 ]
政権高度楕円軌道
近地点高度224 km (139 マイル)
遠地点高度27,031 km (16,796 マイル)
傾斜3.50°
期間469.30分
楽器
交流電界測定 静電分析装置付きチャネル電子増倍管直流電界測定フラックスゲート磁力計 サーチコイル磁力計固体検出器固体陽子アルファ粒子望遠鏡
エクスプローラープログラム

エクスプローラー45号（ SSS-A、S-Cubed Aとも呼ばれる）は、NASAのエクスプローラー計画の一環として打ち上げられた衛星である。エクスプローラー45号は、小型科学衛星計画から放出された唯一の衛星である。[ 3 ] [ 4 ]

科学的目的

エクスプローラー45号は、磁気圏内の粒子束、電場、磁場に関する幅広い調査を行うために設計されました。その主な科学的目的は以下のとおりです。

宇宙船

エクスプローラー 45 には、機内に保存された一連のプログラム命令を使用することで、データ フォーマットの完全な飛行制御機能がありました。これらの命令はデータ収集を管理し、地上コマンドで再プログラム可能でした。アンテナ システムは、宇宙船カバーの表面に 90° 間隔で配置された4 つのダイポールアンテナで構成されていました。衛星には 2 つの送信機があり、1 つは 446 bpsのデジタル(PCM) データ用、もう 1 つは AC 電界プローブおよび 1 つのサーチ コイル センサーからの 30 Hz ～ 10 kHz のデジタル データまたは広帯域アナログ データ用でした。コマンド システムは、宇宙船および実験機能の制御と、データ処理システムへの飛行プログラムのロード用の 80 のコマンドを処理しました。アンテナ システムは、宇宙船カバーの表面に 90° 間隔で配置された 4 つのダイポール アンテナで構成されていました自転速度は約7 rpmで、自転軸は地球の赤道面とほぼ一致する宇宙船の軌道面上にありました。遠地点の地方時の初期値は約21.8時間で、遠点線は月12°の初期速度で太陽に向かって移動していました。衛星は約3年間の成功と生産的な運用の後、1974年9月30日に運用停止となりました。[ 3 ]

実験

交流電界測定

電気ダイポールアンテナは、直径 13.97 cm (5.50 インチ)、中心間距離 5.08 m (16.7 フィート) の、ブームに取り付けられたグラファイトでコーティングされた2 つの球体で構成されていました。各球体は、球体の中心と宇宙船の中心のほぼ中間のブームに取り付けられた、高入力インピーダンス (静電容量は約 10 pF、抵抗は約 50 MΩ )、ユニティゲインの前置増幅器に接続されていました。アンテナの軸は、宇宙船の回転軸に垂直でした。電界実験用の電子機器は、ステップ周波数分析器と広帯域受信機で構成されていました。スペクトル分析器には、中心周波数が 35 Hz から 100 kHz まで対数的に間隔をあけた 15 個の狭帯域周波数チャネルと、帯域が約 100 Hzから 10 kHz である 1 つの広帯域周波数チャネルがありました。ステップ周波数分析器の最も高い周波数の4つの狭帯域フィルタの帯域幅は中心周波数の± 7.5%で、残りの狭帯域フィルタの帯域幅は中心周波数の± 15.0%でした。フィルタ出力は、測定感度10マイクロボルト/mの80dB対数検波器に順次切り替えられました。広帯域受信機は、帯域幅100Hzから10kHzの自動利得制御受信機でした。広帯域受信機の出力は、専用のテレメトリ送信機を変調しました。広帯域データは地上で記録され、スペクトル分析器で処理されて高解像度の周波数時間スペクトログラムが作成しました。広帯域システムは通常、3周回のうち1周回で運用されますが、特別な期間には連続して運用することもできました。[ 5 ]

静電分析装置付きチャネル電子増倍管

この実験では、円筒形湾曲板型静電分析器とチャンネル型電子増倍管を用いて、 800 eVから25 keVのエネルギー範囲において、8つまたは16の連続エネルギー間隔におけるイオンおよび電子の方向強度を測定した。通常動作では、電圧ステップは衛星の半回転または全回転に同期していた。機器のダイナミックレンジを拡張するために、デュアル検出器システムが使用された。一連の測定は64秒ごとに完了した。この周期はプログラム可能であった。スピン軸に沿って観測する静電分析器は2台あり、どちらも地上指令によって選択されたイオンまたは電子を測定可能であった。1台は2 keVの粒子を、もう1台は5 keVの粒子を測定した。[ 6 ]

DC電界測定

電界アンテナは、2本のブームの先端に5.08m（16.7フィート）離して取り付けられた、直径13.97cm（5.50インチ）の金属球2個で構成されていた。球間の電位差を測定することで、0.1mV/mの感度で電界を測定した。宇宙船の回転により、2成分のDC測定が可能になった。軌道の大部分において、DC測定値は宇宙船の光シース誘導電位の影響を受けているため、DC電界の測定には使用すべきではない。宇宙船の較正プレートを使用して宇宙船の電位を変更し、シースの重なり誤差をチェックした。DC測定に加えて、4つのrms分光計チャンネルと広帯域チャンネルで低周波変動をサンプリングした。rms分光計チャンネルは、0.3～1、1～3、3～10、10～30Hzの低周波変動をサンプリングした。正午セクター全体にわたり、磁気地方時8時から23時までの約1300周回分のデータが得られました。この装置は、電子密度が1立方センチメートルあたり約60個を下回ると、宇宙船の光シース内の磁場によって増幅器が飽和するため、プラズマポーズの位置特定に使用されました。装置の耐用年数を通じて、プラズマポーズ境界の測定が約900回行われました。[ 7 ]

フラックスゲート磁力計

この実験は、宇宙船の軌道上のベクトル磁場とその変動を測定するために設計された。この磁力計セットは、3軸フラックスゲートシステムで構成されていた。これらは、ゼロレベルをチェックするための制御可能なフリッパー機構とともに、スピン軸に沿って76cm（30インチ）伸びる単一のブームの先端にある球体内に収納されていた。このシステムは、DCから10Hzまでのベクトル磁場を5nT未満の感度で測定した。磁場は毎秒30回サンプリングされた。実験は1973年3月下旬まで正常に機能していたが、宇宙船のアナログマルチプレクサのスイッチが故障し始めた。それ以降、有用なデータは得られなかった。[ 8 ]

サーチコイル磁力計

この実験は、2つの垂直サーチコイル磁力計で構成され、それぞれが61cm（24インチ）のラジアルブームに取り付けられていました。一方の磁力計の平面は宇宙船の自転軸に垂直で、もう一方の磁力計の平面は宇宙船の自転軸に平行でした。このシステムは1Hzから3000Hzまでの磁気変動を測定しました。サーチコイルの出力は複数のフィルターに送られ、各フィルターは1秒ごとにサンプリングされていました。実験は1973年3月下旬まで正常に機能していましたが、この時、宇宙船のアナログマルチプレクサ（アナログからデジタルへの変換に影響を与える）のスイッチが故障し始めました。それ以降、信頼できるデータはアナログの広帯域データのみとなりました。[ 9 ]

固体検出器

固体電子検出器は、800 g（28 oz）の磁石と、直径300 µm、面積0.25 cm 2の長方形表面バリア型固体検出器4個を備えた磁気分光計であった。電子強度は、35～70 keV、75～125 keV、120～240 keV、240～560 keVのエネルギー範囲で測定された。1973年3月以降、宇宙船のアナログマルチプレクサの故障により、アナログデータは入手できなくなり、特別な努力をしなければ実際のエネルギーレベルを測定できなくなった。[ 10 ]

固体陽子アルファ粒子望遠鏡

この実験には 2 つの望遠鏡が含まれており、それぞれが 2 つの表面障壁固体シリコン検出素子から構成されています。低エネルギー範囲の望遠鏡には厚さ 100 および 300 マイクロメートルの検出器があり、2.2 kg (4.9 ポンド) のブルーム磁石の後ろに設置され、300 keV 未満のエネルギーの電子を掃引します。この望遠鏡は、24.3 ～ 300 keV のエネルギー範囲をカバーする 6 つのチャンネルで陽子のフラックスを測定しました。重イオン望遠鏡には、厚さ 3.4 および 100マイクロメートルの検出器がありました。この望遠鏡は、陽子、アルファ粒子(Z=2)、および 2 つのより重いイオン グループ (リチウム、ベリリウム、ホウ素) と (炭素、窒素、酸素)、さらに Z>=9 のイオンの存在を独自に識別しました。重イオン望遠鏡は、365～872keVのエネルギー範囲をカバーする6つのチャンネルで陽子フラックス、および1.16～1.74keVと1.74～3.15keVのエネルギー範囲でアルファ粒子フラックスを測定した。また、3.6～7.1MeV、6.1～9.7MeV、8.7～12.2MeVの範囲でリチウム、ベレリウム、ホウ素イオンのフラックス、および12.1～15.7MeV、15.6～19.2MeV、19.1～22.7MeVの範囲でC、N、Oイオンのフラックスを測定した。さらに、エネルギーが20MeVを超えるZ>=9イオンのフラックスも測定した。さらに、低エネルギー域望遠鏡の同時計数モードにより、300keVを超えるエネルギーの電子が検出されました。両望遠鏡は衛星の回転軸に対して90°の角度で設置されており、約11°の円錐状の視野角を有していました。[ 11 ]

打ち上げ

エクスプローラー45号は、1971年11月15日午前5時52分（GMT）に、ケニアのブログリオ宇宙センターのサンマルコ・プラットフォームからスカウトBロケットで打ち上げられた。[ 1 ]

大気圏突入

エクスプローラー45号は1992年1月10日に大気圏に再突入した。 [ 2 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b「Launch Log」 . Jonathan's Space Report. 2021年7月21日. 2021年11月14日閲覧。
  2. ^ a b「軌道：エクスプローラー45号（S-Cubed A）1971-096A」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月14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. ^ a b c「ディスプレイ：エクスプローラー45号（SSS-A）1971-096A」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月14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。
  4. ^ "SSS" . Encyclopedia Astronautica. 2011年. 2002年7月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年6月19日閲覧。
  5. ^ 「実験：交流電界測定」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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。
  6. ^ 「実験：静電分析装置を備えたチャネル電子増倍管」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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. ^ 「実験：DC電界測定」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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。
  8. ^ 「実験：フラックスゲート磁力計」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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。
  9. ^ 「実験：サーチコイル磁力計」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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。
  10. ^ 「実験：固体検出器」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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。
  11. ^ 「実験：固体陽子アルファ粒子望遠鏡」 NASA、2021年10月28日。 2021年11月15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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