Loading article…
 エクスプローラー34号衛星 | |||||||||||||||||||||||||
| 名前 | IMP-F IMP-4 惑星間監視プラットフォーム-4 | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 1967-051A | ||||||||||||||||||||||||
| SATCAT番号 | 02817 | ||||||||||||||||||||||||
| ミッション期間 | 2年（達成） | ||||||||||||||||||||||||
| 宇宙船の特性 | |||||||||||||||||||||||||
| 宇宙船 | エクスプローラー XXXIV | ||||||||||||||||||||||||
| 宇宙船の種類 | 惑星間監視プラットフォーム | ||||||||||||||||||||||||
| バス | インプ | ||||||||||||||||||||||||
| メーカー | ゴダード宇宙飛行センター | ||||||||||||||||||||||||
| 打ち上げ質量 | 163 kg (359 ポンド) | ||||||||||||||||||||||||
| 寸法 | 71 × 20.3 cm (28.0 × 8.0 インチ) | ||||||||||||||||||||||||
| 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 | 1967年5月24日 14時05分54秒GMT [1] | ||||||||||||||||||||||||
| ロケット | デルタ E1 (トール 486 / デルタ 049) | ||||||||||||||||||||||||
| 発射場 | ヴァンデンバーグ、SLC-2E [2] | ||||||||||||||||||||||||
| 入隊 | 1967年5月24日 | ||||||||||||||||||||||||
| ミッション終了 | |||||||||||||||||||||||||
| 最後の連絡 | 1969年5月3日 | ||||||||||||||||||||||||
| 減衰日 | 1969年5月3日[3] | ||||||||||||||||||||||||
| 軌道パラメータ | |||||||||||||||||||||||||
| 参照システム | 地球中心軌道[4] | ||||||||||||||||||||||||
| 政権 | 高度に楕円形の軌道 | ||||||||||||||||||||||||
| 近地点高度 | 2,031 km (1,262 マイル) | ||||||||||||||||||||||||
| 遠地点高度 | 209,242 km (130,017 マイル) | ||||||||||||||||||||||||
| 傾斜 | 68.50° | ||||||||||||||||||||||||
| 期間 | 6218.30分 | ||||||||||||||||||||||||
| 楽器 | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
エクスプローラー34号（IMP-F、IMP-4）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34号は、1967年5月24日にカリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地からトールデルタE1ロケットで打ち上げられた。エクスプローラー34号は、惑星間監視プラットフォーム計画の一環として打ち上げられた5番目の衛星であるが、その前の打ち上げがより具体的には「アンカーIMP」サブプログラムの一部であったため、「IMP-4」として知られていた。[5]この宇宙船は、1966年のエクスプローラー33号（IMP-D / AIMP-1）と1967年7月のエクスプローラー35号（IMP-E / AIMP-2）の打ち上げの間に宇宙に投入されたが、エクスプローラー34の一般的な設計を使用した次の衛星は、 1969年に飛行したエクスプローラー41号（IMP-G / IMP-5）であった。[6]
打ち上げ
エクスプローラー34号は、高傾斜の楕円軌道に投入された。遠地点は黄道面近くにあり、初期の現地時間は約19:00であった。宇宙船はスピン安定化されており、初期のスピン周期は2.6秒であった。スピンベクトルは黄道面に対してほぼ垂直であった。以前のIMPと同様に、この宇宙船には惑星間磁場、高エネルギー粒子、プラズマを研究するための機器が搭載されていた。[7]
実験
宇宙線異方性
この実験は、太陽粒子の 異方性と時間による変化を研究するために設計された。3 つの一列に並んだ検出器 (A) 固体、(B) プラスチック シンチレータ、(C)ヨウ化セシウム(CsI) シンチレータとプラスチック シンチレータ反同時シールド (D) で構成される望遠鏡を使用して、0.8 ～ 7.0 MeVの陽子 (A ではカウントされるが、(B) ではカウントされない) と 35 ～ 110 MeV の陽子 (B では dE/dx を測定、(C) では総エネルギーを測定、(D) ではカウントされない) が測定された。パルス高分析により、これら 2 つのエネルギー間隔のそれぞれで 6 点のスペクトルが得られた。7 ～ 55 MeV の陽子(A と (B) のカウント) もスペクトル情報なしで記録された。さらに、比例計数管により、2 keV以上のエネルギーを持つX線と70 keV以上の電子の方向測定が可能となった。各粒子計数モードでのカウントは、黄道面の8つの八分円のそれぞれで取得された。X線カウントは太陽八分円で取得された。カウント率とスペクトルデータの完全なセットは、81.9秒ごとに取得された。[8]
宇宙線エネルギーとエネルギー損失
この実験では、薄いおよび厚いヨウ化セシウム(CsI) シンチレータ (各 1 個) と反同時プラスチック シンチレーション カウンタを備えた dE/dx vs E 望遠鏡を使用しました。望遠鏡の軸は、宇宙船の回転軸と平行でした。薄い CsI シンチレータを透過し、厚い CsI シンチレータ内で停止する粒子の数は、2.73 分ごとに 2 回、4.48 秒間隔で蓄積されました。さまざまな種 (2.7 ～ 21.5 MeV の電子、電荷 1 および 2 の原子核、原子質量1、2、3、および 4、およびエネルギー 18.7 ～ 81.6 MeV/核子) のカウント レートへの相対的な寄与とエネルギー スペクトル情報は、2.73 分ごとに 16 回、両方の CsI シンチレータの出力に対して同時に実行される 1024 チャネルのパルス高さ分析によって決定されました。薄いシンチレータ内で停止する0.3～0.9MeVの電子のカウントも2.73分ごとに1回取得されました。上記の点を除けば、実験は打ち上げから1969年5月3日（宇宙船の再突入日）まで順調に進みました。[9]
宇宙線陽子（R 対 DE/DX）
この実験は、エネルギー損失対距離または総エネルギー測定用に設計された固体宇宙線望遠鏡を使用して、太陽核と銀河核 (Z<=14) の寄与を個別に測定するように設計されました。核子あたりの粒子エネルギー間隔は、Z の 2 乗/A にほぼ比例します。たとえば、陽子の間隔は、0.8 ～ 9.6 MeV、9.6 ～ 18.8 MeV、29.5 ～ 94.2 MeV、および 94.2 ～ 170 MeV 以上でした。検出器の視野角は、衛星の回転軸に垂直でした。宇宙船の回転軸に平行に取り付けられた 2 つ目の小型の固体望遠鏡は、80 ～ 130 keV および 175 ～ 390 keV の範囲の電子を検出するために使用されました。電子検出器は、磁気圏電子スペクトルの形状と強度に関する情報を提供するように設計されました。各エネルギー間隔の検出器アキュムレータは、20.48 秒ごとに 4 回テレメータ送信されました。各蓄積は 4.8 秒でした (宇宙船の初期スピン周期は約 2.6 秒でした)。3 つの 256 チャンネル核粒子望遠鏡パルス高さ分析器からの出力は 5.12 秒ごとに取得され、検出器アキュムレータとともにテレメータ送信されました。最初の望遠鏡の D3 要素は 1967 年 11 月 16 日に断続的にノイズが発生し始め、データの有用性を維持するためにより複雑な分析が必要になりました。1968 年 9 月以降、30 MeV/核子を超える有用なデータは得られませんでした。それ以外は、この望遠鏡は宇宙船の再突入まで機能しました。電子望遠鏡は、打ち上げ後最初の 6 日間のみ有用なデータを提供しました。[10]
静電分析装置
静電分析装置と宇宙船の回転軸に垂直な E-cross-B 速度セレクターを使用して、太陽風中の陽子とアルファ粒子のスペクトルを個別に測定しました。各種について、電荷あたりのエネルギー範囲 310 ～ 5100 eV で、エネルギーが対数的に等間隔に配置された 14 点で測定を行いました。個々の宇宙船の回転中に、特定の種とエネルギーについて、16 個の 22.5° セクターのそれぞれでカウントが取得されました。これらのカウントの合計、これらのカウントの二乗の合計、および最大カウントのセクター番号が地球にテレメータ送信されました。陽子とアルファ粒子のスペクトルを 61.44 秒間連続して測定した後、1408 eV の陽子の連続した 15 回の読み取り値が得られました。同じ種の 2 つのスペクトルは 3.07 分の間隔で分離されていました。この機器は1968年1月30日まで正常に動作した。その時点では、宇宙船の遠地点が磁気圏尾部に移動したため、この機器は停止された。その後、センサーを再起動する試みは失敗した。[11]
イオンチャンバー
この実験の計測機器は、10 cm (3.9 インチ) のネーハー型電離箱と 2 つの Lionel 型 205 HTガイガー・ミュラー管(GM) で構成されていました。電離箱は、0.7 MeV を超える電子と 12 MeV を超える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取り付けられました。GM 管 A は、金箔から散乱された 45 keV を超える電子を検出しました。これらの電子の受容円錐は、全角 70° で、対称軸は宇宙船の回転軸から 20° ずれていました。GM 管 B は、スピン方向を中心とした全角 70° の受容円錐内で、それぞれ 22 keV と 300 keV を超える電子と陽子に反応しました。 GM 管は両方とも、それぞれ 2.5 MeV と 50 MeV を超えるエネルギーの電子と陽子に全方向に反応しました。イオン チャンバーからのパルスと各 GM 管からのカウントは 9.92 秒間蓄積され、10.24 秒ごとに読み出されました。蓄積期間の最初の 2 つのイオン チャンバー パルス間の時間も遠隔測定されました。この実験は、打ち上げから 1967 年 9 月 8 日に GM 管 A が故障するまで正常に実行されました。1967 年 11 月 5 日に GM 管 B が故障し、実験は終了しました。[12]
低エネルギー陽子およびアルファ検出器
この実験では、1 つの薄い表面バリア型固体検出器と 2 つの厚い表面バリア型固体検出器、および反同時プラスチック シンチレータ カウンタを備えた dE/dx 対 E 望遠鏡を使用しました。2 つの厚い検出器は 1 つの検出器として一緒に機能しました。望遠鏡の軸は、宇宙船の回転軸に垂直でした。薄い検出器を透過して厚い検出器で停止する粒子の数は、2.73 分ごとに 4.48 秒間隔で 2 回蓄積されました。4.2 ～ 19.1 MeV/核子のエネルギーを持つ陽子とアルファ粒子のカウント率への相対的な寄与とエネルギー スペクトル情報は、1024 チャネルのパルス高分析によって決定されました。これは、2.73 分ごとに 8 回、固体検出器の出力に対して同時に実行されました。薄い検出器で停止する陽子 (およびそれを透過する粒子) は、出力信号を 8 レベルのエネルギーしきい値弁別器に渡すことによって測定されました。対応する8つの陽子エネルギーは1.1MeVから約4MeVまでの範囲でした。各レベルのデータは2.73分ごとに送信されました。反同時シンチレーターは1968年3月に故障しました。このためバックグラウンドカウント率がいくらか高くなり、同位体（電荷ではない）の分離がより困難になりました。すでに述べたことを除けば、実験は打ち上げから1969年5月3日（宇宙船の再突入日）まで順調に進みました。[13]
低エネルギー陽子および電子微分エネルギー分析装置 (LEPEDEA)
この実験は、磁気圏内と惑星間領域における低エネルギー電子と陽子の強度を別々に測定するように設計された。計測システムは、円筒形静電分析装置（LEPEDEA または低エネルギー陽子および電子差分エネルギー分析装置）と Bendix 連続チャネル増倍管（チャネルトロン）アレイ、さらに外部磁気圏内の40 keV を超えるエネルギーを持つ電子の強度を調査するように設計されたAnton 213ガイガー・ミュラー管（GM）で構成されていた。静電分析装置は、15 の連続エネルギー間隔内で陽子（25 eV ～ 47 keV）と電子（33 eV ～ 57 keV）の強度の角度分布と差分エネルギースペクトルを別々に測定することができた。分析装置の蓄積器は、20.48 秒ごとに 4 回読み出された。各蓄積時間は約 480 ミリ秒でした (宇宙船の回転周期は当初 2.6 秒でした)。宇宙船の回転軸に垂直な平面の 4 方向のスペクトルの完全なスキャンには、各エネルギー間隔につき 307.2 秒かかりました。角度分布の約 60° の 4 つのセグメントに対する検出器の応答は、宇宙船のテレメトリ システムに従属していました。セグメントの視線方向は、宇宙船の光学アスペクト情報から計算されました。機器は、打ち上げから 1969 年 5 月 3 日に衛星が崩壊するまで正常に動作しました。[14]
低エネルギー固体望遠鏡
20°の受容角を持つ4要素固体望遠鏡が宇宙船の回転軸に垂直に設置された。2.73分間隔ごとに、16の異なる計数モードのそれぞれで9.82秒の蓄積が得られた。これらのモードには、0.6～18MeVをカバーする5つのエネルギー間隔の陽子、1.7～80MeVをカバーする4つの間隔のアルファ粒子、および0.3～3、5～20、5.5～25、11～72MeVの間隔の電子、重陽子、三重陽子、ヘリウム3原子核が含まれていた。機内での較正チェックは6時間ごとに行われた。実験は打ち上げから宇宙船の再突入日である1969年5月3日まで正常に実行された。[15]
太陽陽子モニタリング実験
太陽陽子モニタリング実験では、それぞれ 1 つ以上の固体センサーを使用した 4 つの独立した検出器が使用されました。3 つの検出器は、核子あたりのエネルギー値が 10、30、60 MeV を超える陽子とアルファ粒子の全方向フラックスを測定しました。アルファ粒子の合計カウント率への寄与は、一般的に 10% 未満でした。これらの検出器は、それぞれ約 0.7、2、8 MeV を超える電子にも感度がありました。10 MeV チャネルは 163.8 秒ごとに 19.2 秒間隔で 2 回サンプリングされ、30 MeV および 60 MeV チャネルは 163.8 秒ごとに 19.2 秒間隔で 1 回サンプリングされました。結果として得られた 1 時間平均フラックスは、Solar-Geophysical Data ( NOAA、コロラド州ボルダー) に迅速に公開されています。 4番目の検出器は宇宙船の回転軸に対して垂直な60°の全視野角を持ち、163.8秒ごとに19.2秒間隔で2回、1～10MeVの陽子のフラックスを測定した。最初の3つの検出器からのデータは打ち上げから1969年5月3日までの間に取得された。4番目の検出器からのデータは打ち上げから1968年6月12日までの間に取得された。[16]
球状静電分析装置
この実験では、電子増倍管を備えた球状静電分析器を使用して、10 keV以下のエネルギー範囲における陽子、電子、アルファ粒子の方向特性、絶対強度、時間変化、エネルギースペクトルを調査しました。打ち上げ時には、実験の扉が開かれたかどうか疑問視されていました。1週間以内に実験は失敗し、有用なデータは得られませんでした。[17]
三軸フラックスゲート磁力計
この実験では、3軸フラックスゲート磁力計が使用された。各センサーは、マイナスからプラス32nTと128nTの2つの範囲を持ち、それぞれマイナスからプラス0.16nTと0.64nTのデジタル化誤差を持っていた。動作範囲は地上コマンドによって変更可能だった。スピン軸に平行なセンサーは1.8mのブーム上にあり、ゼロレベルをチェックするために3.9日ごとに反転された。他の2つのセンサーは別のブーム上にあった。ベクトル測定は2.56秒ごとに返された。搭載された自己相関コンピュータが含まれていた。240回のサンプリングに基づく自己相関データは、20.45秒ごとに交互のコンポーネントで返された。実験は宇宙船の寿命の間ずっとうまくいった。しかし、1969年3月4日に宇宙船の光学アスペクトシステムが故障したため、データ収集の最後の2か月間の磁場方向の決定は不可能になった。[18]
参照
参考文献
- ^ 「Launch Log」。ジョナサンの宇宙レポート。ジョナサン・マクドウェル。2021年7月21日。 2021年11月11日閲覧。
- ^ 「IMP」。Encyclopedia Astronautica。2016年12月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年6月16日閲覧。
- ^ “EXPLORER 34”. N2YO.com . 2018年6月16日閲覧。
- ^ 「軌道：エクスプローラー34号（IMP-F）1967-051A」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。
- ^ クロード・ラフルール。「エクスプローラー34/IMP-4」。宇宙船百科事典。 2021年11月11日閲覧。
- ^ 「Explorerシリーズの参考画像」 。 2021年7月4日閲覧。
- ^ 「ディスプレイ：エクスプローラー34（IMP-F）1967-051A」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。
- ^ 「実験：宇宙線異方性」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。
- ^ 「実験：宇宙線エネルギーとエネルギー損失」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。
- ^ 「実験：宇宙線陽子（R対DE/DX）」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。
- ^ 「実験：静電分析装置」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。
- ^ 「実験：イオンチャンバー」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。
- ^ 「実験：低エネルギー陽子およびアルファ検出器」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。
- ^ 「実験：低エネルギー陽子および電子微分エネルギー分析装置（LEPEDEA）」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。
- ^ 「実験：低エネルギー固体望遠鏡」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。
- ^ 「太陽陽子モニタリング実験」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。
- ^ 「球状静電分析装置」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。
- ^ 「三軸フラックスゲート磁力計」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。