Исследователь 38
 Спутник Explorer 38 | |
| Имена | RAE-A RAE-1 Радиоастрономический исследователь-1 |
|---|---|
| Тип миссии | Радиоастрономия |
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР | 1968-055А |
| Номер SATCAT | 03307 |
| Продолжительность миссии | 1 год (достигнуто) 56 лет и 7 месяцев (на орбите) |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Исследователь XXXVIII |
| Тип космического корабля | Радиоастрономический исследователь |
| Автобус | РАЕ |
| Производитель | Центр космических полетов имени Годдарда |
| Стартовая масса | 602 кг (1327 фунтов) |
| Власть | 25 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 4 июля 1968 г., 17:26:50 по Гринвичу [1] |
| Ракета | Тор-Дельта J (Тор 476 / Дельта 057) |
| Стартовая площадка | Ванденберг , SLC-2E |
| Подрядчик | Дуглас Эйркрафт Компани |
| Введен в эксплуатацию | 4 июля 1968 г. |
| Конец миссии | |
| Утилизация | Выведен из эксплуатации |
| Последний контакт | 4 июля 1969 г. |
| Параметры орбиты | |
| Система отсчета | Геоцентрическая орбита [2] |
| Режим | Средняя околоземная орбита |
| Высота перигея | 5,851 км (3,636 миль) |
| Апогей высоты | 5,861 км (3,642 мили) |
| Наклон | 120.60° |
| Период | 224,40 минут |
| Инструменты | |
| Зонд емкостного сопротивления Зонд импеданса Планарная электронная ловушка Приемники радиоимпульсов Радиометры шаговых частот | |
Explorer 38 (также известный как Radio Astronomy Explorer A , RAE-A и RAE-1 ) был первым спутником NASA для изучения радиоастрономии . Explorer 38 был запущен в рамках программы Explorer , став первым из двух спутников RAE. Explorer 38 был запущен 4 июля 1968 года с авиабазы Ванденберг , Калифорния , с помощью ракеты-носителя Delta J. [3]
Космический корабль
Космический аппарат Explorer 38 измерял интенсивность небесных радиоисточников, в частности Солнца , как функцию времени , направления и частоты (от 0,2 до 20 МГц ). Космический аппарат был стабилизирован по градиенту гравитации . Вес космического аппарата составлял 602 кг (1327 фунтов), а средняя потребляемая мощность составляла 25 Вт . Он нес две 230-метровые (750 футов) V-образные антенны , одна из которых была обращена к Земле , а другая — от Земли. Дипольная антенна длиной 37 м (121 фут) была ориентирована по касательной к поверхности Земли . [3]
Космический аппарат также был оборудован одним телеметрическим турникетом 136 МГц. Эксперименты на борту состояли из четырех радиометров Райла-Фонберга с пошаговой частотой, работающих в диапазоне от 0,45 до 9,18 МГц, двух многоканальных радиометров полной мощности , работающих в диапазоне от 0,2 до 5,4 МГц, зонда импеданса V-антенны с пошаговой частотой, работающего в диапазоне от 0,24 до 7,86 МГц, и одного зонда емкости дипольной антенны, работающего в диапазоне от 0,25 до 2,2 МГц. Explorer 38 был разработан для минимального срока службы в 12 месяцев. [3]
Характеристики магнитофона космического корабля начали ухудшаться после 2 месяцев на орбите. Несмотря на несколько случаев сбоя в работе приборов, были получены хорошие данные по всем трем антенным системам. Маленький спутник в течение месяцев наблюдал «радионебо» на частотах от 0,2 до 9,2 МГц, но он подвергался постоянным радиопомехам, исходящим от Земли, как естественным ( полярные сияния , грозы ), так и искусственным. [3]
Инструменты
Explorer 38 имеет 4 антенны, развернутые на орбите: [4]
- Две V-образные антенны, каждая из 4 ветвей которых имеет длину 229 м (751 фут) и используется в научных экспериментах;
- Электрическая дипольная антенна длиной 37 м (121 фут), используемая в научных экспериментах;
- Кросс-дипольная турникетная антенна для передачи телеметрии на частоте 137 МГц.
Научные эксперименты:
- Четыре радиометра Райла-Фонберга, анализирующие частоты от 0,45 до 9,18 МГц;
- Два многоканальных радиометра, анализирующих частоты от 0,2 до 5,4 МГц;
- Датчик импеданса, связанный с 5 антеннами, анализирующими частоты от 0,24 до 7,86 МГц;
- Емкостной зонд, связанный с дипольной антенной, анализирует частоты от 0,25 до 2,2 МГц. [4]
Эксперименты
Емкостный зонд
Определить реактивные и резистивные компоненты импеданса антенны как функцию локальной электронной плотности , электронной температуры , магнитного поля и потенциала транспортного средства. Измерения импеданса проводились на 10 частотах (от 0,25 до 8 МГц). [5]
Датчик импеданса
Определить реактивные и резистивные компоненты импеданса антенны как функцию локальной электронной плотности, электронной температуры, магнитного поля и потенциала транспортного средства. Измерения импеданса проводились на десяти частотах (от 0,25 до 8 МГц). [6]
Плоская электронная ловушка
На противоположных сторонах космического корабля были установлены две плоские электронные ловушки. Ловушка состояла из коллектора, положительно смещенного для того, чтобы отталкивать входящие ионы и уменьшать фотоэмиссию электронов из коллектора. Пилообразное напряжение подавалось на сетку, и результирующий ток на коллектор телеметрировался. Электронная плотность была получена путем анализа профиля напряжения сетки-тока коллектора. Электронная плотность, представляющая окружающее значение, была получена от зонда, обращенного к направлению движения спутника. Ориентация космического корабля для этой цели определялась либо по электронной плотности, либо по солнечным и магнитным датчикам на космическом корабле. Данные записывались на ленту и телеметрировались один раз на каждой орбите. Эти датчики работали номинально с момента запуска и предоставляли данные картирования электронной плотности на высоте космического корабля. [7]
Приемники радиоимпульсов
Тридцать два канальных радиометра с пошаговой частотой были подключены к нижней антенне длиной 230 м (750 футов) и к диполю длиной 37 м (121 фут) через высокоомные предусилители. Радиометр импульсов на диполе быстро переключался по 32 дискретным частотам между 0,2 и 5,4 МГц для генерации динамических спектров. Радиометры измеряли амплитуду, скорость изменения частоты и время затухания солнечного всплеска и других быстро меняющихся шумов в диапазоне от 0,2 до 5,4 МГц. Работая в двух режимах чувствительности, эти приемники могли измерять сигналы до 50 дБ выше уровня космического фона. 32 канала циклически переключались каждые 7,7 секунды. Главными преимуществами радиометров импульсов были высокое временное разрешение и относительно небольшое количество компонентов для высокой надежности. Радиометр представлял собой простой приемник полной мощности, состоящий из входного симметрирующего устройства, делителя мощности и нескольких параллельно настроенных радиочастотных полос. Примерно через 18 месяцев работы один из предусилителей на нижнем радиометре V-всплеска вышел из строя, что привело к снижению чувствительности и изменению диаграммы направленности антенны этого радиометра. [8]
Радиометры шагового диапазона частот
В этом эксперименте использовались четыре радиометра Райла-Фонберга, подключенных к трем антеннам космического корабля, для обеспечения высокой точности и долговременной стабильности, необходимых для картирования неба в течение многих месяцев работы. Один был подключен к 37-метровому (121 фут) диполю, один к нижней 230-метровой (750 футов) V-антенне и два к верхней V-антенне. Радиометры Райла-Фонберга, используемые на V-антеннах, были подключены через симметрирующие трансформаторы, которые обеспечивали приблизительное соответствие сопротивлению антенны. Каждый радиометр был последовательно настроен на девять различных частот в диапазоне от 0,48 до 9,18 МГц. Точная, автоматическая и непрерывная калибровка была присуща этому типу конструкции. Интенсивность небесных радиоисточников измерялась в этом эксперименте. «Точный» выходной канал радиометров Райла-Фонберга выходил из строя после 3–9 месяцев работы. Однако «грубые» выходные каналы Райла-Фонберга обеспечивали хорошие данные без прерываний. [9]
Результаты
В 1971 году были получены следующие результаты:
- Абсолютный спектр и средний космический шум до частоты 0,5 МГц.
- Сбор радиоданных , переданных во время солнечных радиовсплесков III типа в диапазоне частот от 0,2 до 5 МГц. Эти элементы позволили получить первую оценку градиента электронной плотности солнечной короны , скорости солнечного ветра и неоднородностей плотности в областях солнечной короны между 10 и 30 солнечными радиусами . Наблюдалась вторая радиопередача гектометровой частоты.
- Верхний предел радиопотока, излучаемого высокочастотными ( КВ ) радиопередачами Юпитера , был определен по наблюдениям, проведенным во время покрытий гигантской планеты Луной .
- Радиоизлучение Земли естественного и антропогенного происхождения широко распространено и часто очень интенсивно (на 40 дБ выше, чем космический фон ) на наблюдаемых частотах (от 0,2 до 9,2 МГц). [4]
Смотрите также
Ссылки
- ^ Макдауэлл, Джонатан (21 июля 2021 г.). «Журнал запуска». Космический отчет Джонатана . Получено 13 ноября 2021 г.
- ^ "Траектория: Explorer 38 (RAE-A) 1968-055A". NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии . - ^ abcd "Display: Explorer 38 (RAE-A) 1968-055A". NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
- ^ abc JK Alexander; LW Brown; TA Clark (июнь 1970 г.). «Спектр внегалактического фонового излучения на низких радиочастотах» (PDF) . Nature . 228 (5274). NASA: 847– 849. Bibcode :1970Natur.228..847C. doi :10.1038/228847a0. hdl :2060/19700019438. PMID 16058725. S2CID 4148391 . Получено 13 ноября 2021 г. .
- ^ «Эксперимент: емкостной зонд». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
- ^ «Эксперимент: зонд импеданса». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
- ^ «Эксперимент: плоская электронная ловушка». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
- ^ «Эксперимент: приемники радиоимпульсов». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
- ^ «Эксперимент: радиометры с шаговым изменением частоты». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 13 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
Внешние ссылки
- Отслеживание спутников в реальном времени и прогнозы: Explorer 38 (RAE-A) N2YO.com
- Данные цисплей Радиоастрономический Explorer-1