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環境研究衛星（ERS 、地球資源衛星とも呼ばれる）計画は、当初はアメリカ空軍航空宇宙研究局が運用していた一連の小型衛星であった。打ち上げ時に他の衛星に「便乗」して打ち上げられ、軌道上で切り離されるように設計されたこれらの衛星は、今日では超小型衛星に分類される、これまでに打ち上げられた最小の衛星であった。 1962年から1971年の間に、6つの異なるシリーズの33機のERS衛星が打ち上げられ、[1]科学研究を実施し、新しい宇宙船部品の信頼性を調査するためのテストベッドとして機能した。[2]
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打ち上げの概要
TRSマーク1
TRS (Tetrahedral Research Satellite) Mk. 1 は、 TRW Inc.の子会社であるSpace Technology Laboratoriesによって、顧客が軌道上で簡単な実験を行うために使用できる、安価で小型の「既製品」衛星として開発されました。Mk. 1 は、1 辺が 16 cm (6.3 インチ) の正四面体で、各面には、衛星が太陽の下にあるときに実験やテレメトリ システムを稼働させるのに十分な太陽電池が搭載されていました。当時、宇宙船には内部バッテリーもコマンド システムも搭載されていなかったため、データの送信は一定でした。[3]トランジスタ ベースのシステムは、8 つのデータ チャネルを提供しました。5 つは実験用、2 つはテレメトリ キャリブレーション用、1 つは宇宙船の温度用です。40 インチ (1.0 m) のアンテナがデータを送信しました。[4] 136.771 Mhzで。[5]
TRS衛星1機あたりの製造コストは、開発、打ち上げ、ミッション運用コストを除いてわずか25,000ドル（2020年時点で213,888.89ドル相当）と見積もられている。[3]
当時T.O.ウェア大佐が率いていた空軍宇宙システム部門（AFSSD）は、STLのTRS Mk. 1衛星の最初で唯一の顧客であり、当初は環境研究衛星（ERS）プログラム用に6機を購入した。[3]最終的に10機のTRS Mk. 1衛星が製造され、地球軌道上の放射線と微小流星体フラックスを研究するように設計された。すべてヴァンデンバーグ空軍基地から主要ペイロードに取り付けられて打ち上げられた。[1]
[1]
重要なフライト
ERS 2 (TRS 1)
TRS 1は打ち上げ当時、軌道上に打ち上げられた衛星の中で最小のものでした。アルミニウム製のこの宇宙船は、600ミリワットの電力を生み出す140個の太陽電池と5個の放射線検出セルを搭載していました。[4]この衛星は主衛星から分離しませんでしたが、[1]軌道ごとに8分間のデータを下部の追跡局に送信しました。90日間の運用後に電源が切れるように設計されていました。[4] TRS 1は低軌道で地球を周回しました。[8]
ERS 5、6、9 (TRS 2-4)
中軌道[9] [10] [11] (ヴァン・アレン・ベルト内)で地球を周回する、完全に成功したこれらの 3 つの TRS 衛星から返されたデータは、軌道放射線が太陽電池に与える影響に関する貴重なデータを返しました。重要なことは、p-on-n シリコン セルは n-on-p セルよりも 5 倍速く劣化することが判明したことです。保護カバーは n-on-p セルの劣化には影響しませんでしたが、より敏感な p-on-n セルには役立つことが示されました。太陽電池実験の予想外の結果は、地上テストではセルの石英カバーとセルに固定するエポキシ接着剤が放射線にさらされるとセルに伝達される光 (したがって生成される電力) が 15% 減少することが観察されていたのに、軌道上ではそのようなことは観察されなかったことです。[12]
TRS2号と3号は、2つの衛星が同時に軌道上に投入された初めての例となった。[3]データは、NASAのミニトラック通信ネットワークと米空軍の協力により取得された。 [13]
TRSマーク2
TRS Mk. 2の設計は、一辺が21cmの四面体だった。ERS-11からERS-14までの4機が製造されたが、実際に打ち上げられたのは2機のみで、どちらも米空軍の主要ペイロードを積んだピックアップ型だった。[14] TRS Mk. 2は1年間運用するように設計されており、その時点で搭載タイマーが衛星を停止する。[5]
[14]
フライト
ERS 12 (TRS 5)
ERS12は高度103,500 km（64,300マイル）の高度まで高度を上げ、近地点では地球から220 km（140マイル）まで接近する高度楕円軌道に打ち上げられ、[15]磁気圏内の荷電粒子の強度を測定した。その実験パッケージはあらゆる方向からの放射線を検出し、0.5 M eVおよび5 M eVを超えるレベルの電子と、10～20 eVおよび50～100 eVの陽子を測定した。[14]宇宙船は1963年10月30日までデータを送信した。[5]
ERS 13 (TRS 6、「ピグミー」)
出典: [18]
ERS 13 の軌道は ERS 12 と似ており、近地点高度は 250 km (160 マイル) だが、遠地点高度はさらに高く、120,317 km (74,762 マイル) であった。6 秒ごとに 1 回転するこの衛星は、全方向放射線検出器 (シンチレーション カウンターとソリッド ステート検出器) を使用して、ヴァン アレン ベルトの電子と陽子のレベルを測定した。[17] [14] [a]搭載された送信機は、出力 100 mW で、ERS 13 が地球から 40,280 km (25,030 マイル) 以内にある場合にのみ地上局に到達できた。衛星は 1964 年 10 月 20 日まで正常に機能していたが、その後送信が不安定になった。[17]衛星は 1965 年 1 月 25 日に停止した。[5]
a (ERS 12 と ERS 13 のパッケージには同じ実験が含まれていた可能性があります)
ORS Mk.1
八面体研究衛星マーク 1 が飛行したという証拠はありません。
ORS Mk.2
ORS Mk. 2 の設計は、一辺が 23 cm の八面体でした。5 機が製造されました。ORS-1 と ORS-2 (ERS-15 から ERS-16) は、宇宙でさまざまな金属サンプルの冷間溶接実験を実施しました。ERS-23 から ERS-25 は、飛行がキャンセルされた可能性のある機密衛星です。
ERS15と16は両方とも冷間溶接実験にアクチュエータを使用しており、最初のERS15（16）では5回の金属対金属テストが行われ、2番目のERS15では8回の金属対金属テストが行われた。[19]
[19]
ORS Mk.3
ORS Mk. 3の設計は、一辺が28cmの八面体であった。ORS-3とORS-4（ERS-17とERS-18）の2つが製造された。[23]
フライト
ERS 17 (ORS 3)
ベラ 3Aおよびベラ 3B衛星の高遠地点、偏心軌道を利用して、ERS 17 は「ピグミー」衛星として取り付けられ、1965 年 7 月 20 日に地球の核実験を監視するために打ち上げられたベラ衛星と比較して、ペイロードは無視できるほど増加しました。ERS 17 の 112,012 km (69,601 マイル) の遠地点および 207 km (129 マイル) の近地点軌道は、地球のヴァン アレン帯を通り抜けました。この衛星は、地球近傍環境における荷電粒子、X 線、ガンマ線、宇宙線を測定するために設計されました。ERS 17 の 5 つの放射線検出器によって、送信機が停止した 1965 年 11 月 3 日まで、約 1,500 時間のデータが収集されました。[24] [26]これは計画された1年間の寿命よりはるかに短いものでしたが、[27]衛星は運用開始から4週間以内に有用なデータセットを収集しました。[24]基本的な科学データを返すことに加えて、衛星シリーズが耐える放射線の危険性をよりよく理解することでVelaの設計を改良するのに役立ち、ERS 17は近宇宙での核爆発の際に電子フラックスの顕著な増加も監視しました。[27] ERSは1967年7月1日に再突入しました。[24]
ERS 18 (ORS 4)
より重いERS18 [25]は、 ERS17と同じミッションを持つ次の一連のVela衛星とともに打ち上げられ、[27] 、打ち上げから13か月後の1968年6月3日に予定通り搭載タイマーによって送信機がオフになるまで正常に動作した。[25]返送されたデータの分析により、1MeVを超えるエネルギーのガンマ線の強度は、1MeV未満のエネルギーのガンマ線の強度から単純に外挿して予想されるものよりも高かったことが示された。これは、まだ特定されていない高強度ガンマ線の追加の発生源を示唆した。[28]
2022年6月8日現在、ERS18はまだ軌道上にあり、その位置はオンラインで追跡できます。[29]
5 巻
OV5 (Orbiting Vehicle 5) シリーズの設計は ORS Mk. 3 の設計に基づいており、その機体にも ERS 番号が付けられました。OV5-1 から OV5-9 までの 9 機が製造されました。[30]これらは 1962 年以来、主要なペイロードを搭載した非常に小さな衛星で、Orbiting Vehicle の傘下に入る自然なものでした。以前の ERS シリーズに対する主な革新は、地上から指示を送信できるコマンド レシーバーと、以前の ERS ミッションで使用されていたアナログ送信機とは対照的にパルス コード変調 デジタル テレメトリ システムです。 [31] : 425 以前の ERS と同様に、OV5 はスピン安定化され、熱は受動的に制御されました。OV5 シリーズはすべて TRW によって製造されましたが、OV5-6 は AFCRL によって製造され、OV5-9 はNorthrop Corporationによって製造されました。[31] : 425
OV5ミッション
[32]
テトル
TETR（TTRやTATSとも呼ばれ、すべて「試験および訓練衛星」の略）は、有人宇宙飛行ネットワークのアポロ計画地上局クルーを訓練するために作られた八面体のERS衛星シリーズでした。[33] TTR-1からTTR-4（ERS-30からERS-33）の4機が製造されました。[34] TETR2は、バッテリーパックの故障にもかかわらず、アポロミッション8から13の訓練をサポートしました。TETR Cは、打ち上げロケットの故障により軌道に乗れませんでした。[35]
[34]
参考文献
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