エクスプローラー14

エクスプローラー14

エクスプローラー14号衛星
名前	EPE-B 高エネルギー粒子探査機 B NASA S-3A
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）
ハーバード指定	1962 ベータ ガンマ 1
コスパーID	1962-051A
SATCAT番号	00432
ミッション期間	12か月（計画） 10か月（達成）
宇宙船の特性
宇宙船	エクスプローラーXIV
宇宙船の種類	高エネルギー粒子探査機
バス	S-3
メーカー	ゴダード宇宙飛行センター
打ち上げ質量	40 kg (88 ポンド)
力	4つの展開可能な太陽電池アレイとバッテリー
ミッション開始
発売日	1962年10月2日 22:11:30 GMT
ロケット	トールデルタA（トール345 / デルタ013）
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	1962年10月2日
ミッション終了
最後の連絡	1963年8月11日
減衰日	1988年5月25日
軌道パラメータ
参照システム	地球中心軌道
政権	高度に楕円形の軌道
近地点高度	2,601 km (1,616 マイル)
遠地点高度	96,189 km (59,769 マイル)
傾斜	42.80°
期間	2184.60分
楽器
宇宙線 電解タイマー実験 フラックスゲート磁力計 陽子分析 装置 陽子電子シンチレーション検出器 太陽アスペクトセンサー 太陽電池損傷実験 捕捉粒子放射線
エクスプローラープログラム

エクスプローラー14号は、EPE-BまたはEnergetic Particles Explorer-Bとも呼ばれ、宇宙線粒子、捕捉粒子、太陽風陽子、磁気圏および惑星間磁場を測定するための機器を搭載したNASAの宇宙船でした。エクスプローラー12、14、15、26を含むS-3シリーズの宇宙船の2番目でした。^{[1] [2] 1962年10月2日に}トールデルタロケットで打ち上げられました。 ^[2]

宇宙船の重量は40kg（88ポンド）でした。エクスプローラー14号はスピン安定化された太陽電池駆動の宇宙船で、宇宙線粒子、捕捉粒子、太陽風陽子、磁気圏および惑星間磁場を測定するための機器が搭載されていました。^[2]

エクスプローラー14号は宇宙物理学を研究するために設計されたため、宇宙線検出器、粒子トラッパー、磁力計など、多数の機器が搭載されていました。その機器には、陽子と電子およびそれらの磁場との関係を測定するための10個の粒子検出システム、太陽電池損傷実験、光学アスペクトセンサー、および1つの送信機が含まれていました。16チャンネルのPFM / PM時分割多重化テレメータが使用されました。16チャンネルのサンプリングに必要な時間（1フレーム期間）は0.324秒でした。チャンネルの半分は8レベルのデジタル情報を伝送するために使用され、残りのチャンネルはアナログ情報に使用されました。テレメータで測定されたデータの地上処理中に、アナログ情報はフルスケールの1/100の精度でデジタル化されました。 1つのアナログチャンネルは16フレームのパターンでサブコミュテートされ、宇宙船の温度、電力システムの電圧、電流などを遠隔測定するために使用されました。デジタル太陽アスペクトセンサーは、スピン周期と位相を測定し、0.041秒にデジタル化し、スピン軸と太陽方向の間の角度を約3°間隔で測定しました。^[2]ミッションの85％で良好なデータが記録されました。^[2]

エクスプローラー14号のミッション中に行われた実験は8つありました。^[3]

• 宇宙線
• 電解タイマー実験
• フラックスゲート磁力計
• プロトン分析装置
• 陽子電子シンチレーション検出器
• 太陽アスペクトセンサー
• 太陽電池の損傷実験
• 捕捉粒子放射線

宇宙線実験の計測機器は、(1) 6つのエネルギー範囲で55～500MeVの陽子 と600MeV以上の陽子を測定する二重シンチレーションカウンター望遠鏡、(2) 5つのエネルギー閾値で1.4～22MeVの陽子と150keV以上の電子を測定する単一シンチレーター、(3) 30MeV以上の陽子流を測定するガイガー・ミュラーカウンター望遠鏡で構成されていた。一連の測定は6.3分ごとに行われた。実験は宇宙船の耐用年数を通じて機能した。^[4]

この実験は、地球の磁場の大きさと方向を地球半径の 3 倍から 13 倍の範囲で測定するために設計された。この実験は、86.4 cm (34.0 インチ) のブームの先端に取り付けられた 3 つの直交フラックスゲート磁力計で構成されていた。磁力計の 1 つの軸は、宇宙船の回転軸から 2° 以内であった。3 つのセンサーはそれぞれ、-500 から +500 nT の範囲で、感度は 1 nT であった。磁場の 3 つの成分はすべて、327 ミリ秒ごとに 50 ミリ秒の期間内に測定された。飛行中の較正システムは、115 秒ごとに 1 回、各センサーに既知の磁場を適用した。^[5]

この実験は、太陽プラズマの陽イオン成分を検出し、研究するために設計された。この装置は四球型静電分析器で構成されていた。各エネルギースキャン中、分析器プレートに印加される電圧は対数的に減少し、装置は単位電荷あたり 18,000 eV から 200 eV までのエネルギー範囲を継続的にカバーした。これには 170 秒かかった。この装置は、陽イオンに対して 10° x 80° (最大値の半分での全幅) の扇形の角度受容性を持っていた。この装置は宇宙船の下半球に配置され、80° の視野角が宇宙船の子午線面に含まれる。唯一有用なデータは、1962 年 10 月 7 日の地磁気擾乱中に取得された。^[6]

この実験は、低エネルギーの捕捉されたオーロラ陽子と電子の方向性フラックスとスペクトルを測定するように設計されました。1000 A のアルミニウムコーティングで覆われた 5 mg 厚の粉末リン光体シンチレータが使用されました。追加の吸収体は、16 段階のホイールによって検出器の開口部に挿入されました。開口部は、スピン軸に対して 45° に向けられました。リン光体の薄さと種類により、パルス モードの検出器は低エネルギー イオンにのみ反応するため、基本的に吸収体を貫通してリン光体内で停止した陽子のフラックスを測定します。パルス計数率と光電管電流の両方が、フレーム期間ごとに 1 回遠隔測定されました。ホイールの各位置で 16 回の読み取りが遠隔測定されたため、256 フレームごとに 1 つの完全なデータ セットが得られました (ホイールの 1 回転 = 80 秒)。7 つのエネルギー範囲の陽子が測定されました。高エネルギー限界は全範囲で約 10 MeV で、低エネルギーカットオフは 97、125、168、295、495、970、1700 keV でした。3 つの範囲の電子のエネルギー流束は、散乱ジオメトリ、吸収体、光電管電流を使用して個別に測定されました。低エネルギーカットオフは 13、21、25 keV で、高エネルギーカットオフは 3 つの範囲すべてで約 100 keV でした。電子測定は衛星の寿命中機能していました。陽子チャネルは徐々に断続的になり、1962 年 12 月中旬には機能しなくなりました。宇宙船のコーニングのため、方向強度を取得するのは困難でした。^[7]

この実験は、特に外縁部において、地磁気に捕捉された電子 (E>40 keV および E>230 keV) と陽子 (E>500 keV) の絶対強度の確定値を別々に取得するように設計された。実験では、3 つの薄窓付きアントン型 213 方向性ガイガー・ミュラー計数管を使用した。検出器は、宇宙船の回転軸に対して垂直に向けられた (1963 年 1 月 24 日の宇宙船の初期回転周期は約 6 秒であった)。この実験は、磁気圏の境界付近の物理現象を研究するようにも設計された。全方向性 302 ガイガー・ミュラー検出器を使用してデータを収集し、以前の衛星に搭載された 302 型ガイガー・ミュラー検出器で得られた測定値と比較した。各検出器は 10.24 秒間サンプリングされ、累積カウントは 76.8 秒ごとに重複して送信された。捕捉粒子実験は1963年8月11日まで順調に進み、テレメトリ信号の変調が停止した。^[8]

宇宙船は、1963 年 1 月 10 日から 24 日までの期間と、1963 年 8 月 11 日以降エンコーダが故障して使用可能なデータの送信が停止した期間を除いて、正常に機能しました。宇宙船の活動寿命の約 85% にわたって、良好なデータが記録されました。宇宙船は、1963 年 1 月 10 日までコーニング状態 (最大半角 37°) でした。1963 年 1 月 24 日以降、10 rpmの速度でスピン安定化されました。この速度は、1963 年 7 月 8 日に 1 rpm までゆっくりと低下しました。当初、遠地点の現地時間は 07:00 でした。

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