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 エクスプローラー38号衛星 | |
| 名前 | RAE-A RAE-1 電波天文探査機1号 |
|---|---|
| ミッションタイプ | 電波天文学 |
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| コスパーID | 1968-055A |
| SATCAT番号 | 03307 |
| ミッション期間 | 1年（達成） 56年4ヶ月28日 （軌道上） |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | エクスプローラー XXXVIII |
| 宇宙船の種類 | 電波天文学探検家 |
| バス | レイ |
| メーカー | ゴダード宇宙飛行センター |
| 打ち上げ質量 | 602 kg (1,327 ポンド) |
| 力 | 25ワット |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 1968年7月4日 17時26分50秒GMT [1] |
| ロケット | トールデルタJ （トール476 / デルタ057） |
| 発射場 | ヴァンデンバーグ、SLC-2E |
| 請負業者 | ダグラス・エアクラフト・カンパニー |
| 入隊 | 1968年7月4日 |
| ミッション終了 | |
| 廃棄 | 廃止 |
| 最後の連絡 | 1969年7月4日 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心軌道[2] |
| 政権 | 中軌道 |
| 近地点高度 | 5,851 km (3,636 マイル) |
| 遠地点高度 | 5,861 km (3,642 マイル) |
| 傾斜 | 120.60° |
| 期間 | 224.40分 |
| 楽器 | |
| 静電容量プローブ インピーダンスプローブ 平面電子トラップ 電波バースト受信機 ステップ周波数放射計 | |
エクスプローラー38号（電波天文学エクスプローラーA、RAE-A、RAE-1とも呼ばれる）は、 NASAが電波天文学を研究した最初の衛星である。エクスプローラー38号はエクスプローラー計画の一環として打ち上げられ、2機のRAE衛星のうち最初のものであった。エクスプローラー38号は1968年7月4日にカリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地からデルタJロケットで打ち上げられた。[3]
宇宙船
エクスプローラー38号宇宙船は、天体電波源、特に太陽の強度を時間、方向、周波数（0.2～20MHz ）の関数として測定した。宇宙船は重力勾配安定化装置を備えていた。宇宙船の重量は602kg（1,327ポンド）、平均消費電力は25ワットであった。長さ230m（750フィート）のV字型アンテナを2本搭載しており、1本は地球に面し、もう1本は地球から離れた方向を向いていた。長さ37m（121フィート）のダイポールアンテナは、地球の表面に対して接線方向に向けられていた。[3]
宇宙船には136MHzのテレメトリターンスタイルも搭載されていた。搭載実験は、0.45～9.18MHzで動作する4台のステップ周波数ライルフォンバーグ放射計、0.2～5.4MHzで動作する2台のマルチチャンネル総電力放射計、0.24～7.86MHzで動作する1台のステップ周波数Vアンテナインピーダンスプローブ、および0.25～2.2MHzで動作する1台のダイポールアンテナ容量プローブで構成されていた。エクスプローラー38号は、最低12か月の動作寿命を想定して設計された。[3]
宇宙船のテープレコーダーの性能は、軌道上で2か月経過した後に低下し始めた。機器の故障が数回発生したにもかかわらず、3つのアンテナシステムすべてで良好なデータが得られた。小型衛星は、0.2～9.2MHzの周波数で「電波空」を数か月間観測したが、地球からの自然（オーロラ、雷雨）および人工の電波干渉を継続的に受けていた。 [3]
楽器
エクスプローラー38号には軌道上に4つのアンテナが設置されている: [4]
- 2 つの V 字型アンテナ。4 つの枝はそれぞれ 229 m (751 フィート) の長さがあり、科学実験に使用されます。
- 科学実験で使用される37 m (121 フィート) の電気ダイポール アンテナ。
- 137 MHz の周波数でテレメトリを送信するためのクロスダイポールターンスタイル アンテナ。
科学実験は以下のとおりです。
- 0.45～9.18MHzの周波数を分析する4台のRyle-Vonberg放射計。
- 0.2～5.4MHzの周波数を分析する2台のマルチチャンネル放射計。
- 0.24～7.86MHzの周波数を分析する5つのアンテナに関連付けられたインピーダンスプローブ。
- 0.25～2.2MHzの周波数を解析するダイポールアンテナに付属の静電容量プローブ。[4]
実験
静電容量プローブ
アンテナインピーダンスの反応性成分と抵抗成分を局所電子密度、電子温度、磁場、車両電位の関数として決定する。インピーダンス測定は10の周波数（0.25～8MHz）で行われた。[5]
インピーダンスプローブ
アンテナインピーダンスの反応性成分と抵抗成分を局所電子密度、電子温度、磁場、車両電位の関数として決定する。インピーダンス測定は10の周波数（0.25～8MHz）で行われた。[6]
平面電子トラップ
宇宙船の反対側には、2 つの平面電子トラップが搭載されていました。トラップはコレクターで構成され、正にバイアスされて入ってくるイオンをはじき、コレクターからの電子の光電子放出を減らします。鋸歯状の電圧がグリッドに適用され、その結果生じたコレクターへの電流が遠隔測定されました。電子密度は、グリッド電圧 - コレクター電流プロファイルの分析によって取得されました。周囲の値を表す電子密度は、衛星の運動方向を向いているプローブから取得されたものです。この目的のための宇宙船の姿勢は、電子密度または宇宙船の太陽および磁気センサーから決定されました。データはテープに記録され、軌道ごとに 1 回遠隔測定されました。これらのセンサーは打ち上げ以来正常に動作し、宇宙船の高度での電子密度マッピング データを提供していました。[7]
無線バースト受信機
32 チャネルのステップ周波数放射計が、高インピーダンス プリアンプを介して、下部の 230 m (750 フィート) の長さのアンテナと 37 m (121 フィート) の長さのダイポールに接続されていました。ダイポールのバースト放射計は、0.2 ～ 5.4 MHz の 32 の個別の周波数に急速にステップされ、動的スペクトルが生成されました。放射計は、0.2 ～ 5.4 MHz 帯域の太陽バーストおよびその他の急速に変化するノイズの振幅、周波数の変化率、および減衰時間を測定しました。2 つの感度モードで動作するこれらの受信機は、宇宙背景レベルより最大 50 dB高い信号を測定できました。32 チャネルは 7.7 秒ごとに循環しました。バースト放射計の主な利点は、高い時間分解能と、比較的少ない部品で高い信頼性を実現できることです。放射計は、入力バラン、電力分配器、およびいくつかの並列同調無線周波数ストリップで構成される単純な全電力受信機でした。約18ヶ月の運用後、下側Vバースト放射計の前置増幅器の1つが故障し、感度が低下し、その放射計のアンテナパターンが変化しました。[8]
ステップ周波数放射計
この実験では、3 つの宇宙船アンテナに接続された 4 つの Ryle-Vonberg 放射計を使用して、何ヶ月にもわたる運用で天空のマッピングに必要な高精度と長期安定性を実現しました。1 つは 37 m (121 フィート) ダイポールに、1 つは下部の 230 m (750 フィート) V アンテナに、2 つは上部の V アンテナに接続されました。V アンテナで使用された Ryle-Vonberg 放射計は、アンテナのインピーダンスにほぼ一致するバラン トランスフォーマーを介して接続されました。各放射計は、0.48 ～ 9.18 MHz の帯域の 9 つの異なる周波数に連続的に調整されました。このタイプの設計には、正確で自動的な継続的な較正が本来備わっていました。この実験では、天体の電波源の強度が測定されました。Ryle-Vonberg 放射計の「精密」出力チャネルは、3 ～ 9 か月の運用後に故障しました。しかしながら、ライル・フォンバーグの「粗い」出力チャネルは中断することなく良好なデータを提供した。[9]
結果
1971 年には以下の結果が報告されています。
- 周波数 0.5 MHz までの絶対スペクトルと平均宇宙ノイズ。
- 0.2～5 MHz の周波数帯域でのタイプ III太陽電波バースト中に送信された無線データの収集。これらの要素により、太陽コロナの電子密度勾配、太陽風速度、および 10～30太陽半径の太陽コロナ領域における密度の不均一性についての最初の推定値を得ることができました。ヘクトメートル周波数の 2 回目の無線放送が観測されました。
- 木星の高周波(HF) 無線放送によって放出される電波フラックスの上限は、月がこの巨大惑星を掩蔽している間に行われた観測によって決定されました。
- 地球からの自然および人為起源の電波放射は広範囲に広がっており、観測される周波数（0.2～9.2MHz）では非常に強力（宇宙背景放射より40dB高い）であることが多い。 [4]
参照
参考文献
- ^ マクドウェル、ジョナサン（2021年7月21日）。「打ち上げログ」ジョナサンの宇宙レポート。 2021年11月13日閲覧。
- ^ 「軌道：エクスプローラー38号（RAE-A）1968-055A」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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。
- ^ abcd 「ディスプレイ：エクスプローラー38（RAE-A）1968-055A」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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。
- ^ abc JK Alexander; LW Brown; TA Clark (1970年6月). 「低周波での銀河系外背景放射のスペクトル」(PDF) . Nature . 228 (5274). NASA: 847–849. Bibcode :1970Natur.228..847C. doi :10.1038/228847a0. hdl :2060/19700019438. PMID 16058725. S2CID 4148391 . 2021年11月13日閲覧。
- ^ 「実験：静電容量プローブ」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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：インピーダンスプローブ」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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：平面電子トラップ」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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：電波バースト受信機」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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：ステップ周波数放射計」NASA。2021年10月28日。 2021年11月13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。
外部リンク
- リアルタイム衛星追跡と予測: Explorer 38 (RAE-A) N2YO.com
- 電波天文探査機1号のデータ表示