エクスプローラー6

この実験では、衛星付近の電子密度を測定した。観測機器は、108 MHz と 378 MHzで動作する 2 つのコヒーレント送信機で構成されていた。108 MHz 信号のドップラー差周波数とファラデー回転の変化が観測された。信号は、11 日間にわたる 8 回の通過ごとに、ハワイの受信局から20 ～ 70 分間観測された。深刻なフェージングと強い磁気嵐により、データの解釈が困難になった。378 MHz ビーコン送信機の故障により、実験は終了した。^{[ 6 ]}

フラックスゲート磁力計は、車両のスピン軸に平行な磁場成分を測定するために使用されました。この測定値は、サーチコイル磁力計（車両のスピン軸に垂直な周囲磁場成分を測定）およびアスペクトセンサーによる測定値と組み合わせることで、周囲磁場の方向と大きさを決定することを目的としていました。8地球半径までの高度で測定を行うことを目的としていましたが、車両内部の永久多極擾乱により、フラックスゲート磁力計は飽和し、データが得られませんでした。そのため、サーチコイルとアスペクトインジケータからの情報のみが得られました。^{[ 7 ]}

この実験の計測機器は、ネーハー型積分電離箱とアントン302ガイガー・ミュラー管（GM管）で構成されていた。検出器の複雑な不均一遮蔽のため、エネルギー閾値は概算値しか得られなかった。電離箱は、それぞれ1.5 MeVと23.6 MeVを超えるエネルギーの電子と陽子に対して全方向に応答した。GM管は、それぞれ2.9 MeVと36.4 MeVを超えるエネルギーの電子と陽子に対して全方向に応答した。GM管からのカウントと電離箱からのパルスは別々のレジスタに蓄積され、アナログシステムによってテレメータ化された。データ送信後の最初の2つの電離箱パルス間の経過時間と、1024個のGM管カウントの蓄積時間はデジタルでテレメータ化された。実際にテレメータ化されたデジタルデータはごくわずかであった。イオンチャンバーは打ち上げから1959年8月25日まで正常に作動した。GM管は打ち上げから1959年10月6日まで正常に作動した。^{[ 8 ]}

圧電結晶マイクロホンをセンシング素子として用いた微小隕石検出器（微小隕石運動量スペクトロメータ）を用いて、微小隕石の運動量フラックスとフラックスの変動に関する統計を取得した。パルスは検出されたものの、実験では科学的に価値のあるデータは得られなかった。^{[ 9 ]}

地球上の捕捉放射線領域において、陽子（エネルギーE>75 MeV ）と電子（エネルギーE>13 MeV）を観測するために、三重同時計数式全方向比例計数管望遠鏡が使用された。この望遠鏡の科学的目的は、惑星間空間における高エネルギー放射線の特性、特にX線による計数と陽子およびその他の高エネルギー粒子による計数の割合を決定することであった。宇宙線電離箱による結果との比較により、測定に関与した粒子の種類とエネルギーを特定することが可能となる。

各望遠鏡は、7本の比例計数管で構成されており、7本目の管を中心に同心円状に6本が平行に配置されています。これらの管束は、レンジャー1号の六角形の基部にある機器ボックスの上部から横向きに突き出ています。外側の3本の管は宇宙空間に露出しており、残りの3本は機器ボックス内に突き出ています。3本ずつのグループは電子的に接続され、パルス増幅器とパルス整形器に信号を送ります。中央の管は、独自の等価回路に接続されています。

2つの望遠鏡は「低エネルギー」望遠鏡と「高エネルギー」望遠鏡と指定され、遮蔽物の量とその構成のみが異なっていた。高エネルギー望遠鏡のカウンターは、長さ3インチ、直径0.5インチ、厚さ0.028インチの真鍮管であった。厚さ5グラム/cm²の鉛遮蔽が^{アセンブリ}全体を囲んでいる。低エネルギーユニットは同じサイズの管を使用しているが、壁厚0.508±0.0025mmの鋼製である。アセンブリの半分は、管の長さに沿って5グラム/ ^cm²の鉛遮蔽が施されている。遮蔽されていないアセンブリの半分は、粒子が宇宙船の構造材料に遭遇することなく到達できる露出部分であり、低エネルギー粒子に対して180°未満の角度分解能を提供する。低エネルギー望遠鏡は、10 MeV以上のエネルギーの陽子と0.5 MeV以上の電子を検出できる。高エネルギー望遠鏡は、75 MeV以上の陽子と13 MeV以上の電子を三重同時計数法で検出し、中央の管内では200 keV以上の制動放射を検出する。

粒子がチューブ束を通過すると、電子回路がどのグループが通過したかを判定します。3つのグループすべてから同時にパルスが発せられた場合（トリプル同時計数）、その粒子は低エネルギー粒子やX線ではなく、高エネルギー粒子であったと判断されます。トリプル同時計数イベントは、中央のチューブからの単一カウントとともにテレメータで計測され、高エネルギー源と低エネルギー源によるカウントが決定されます。高エネルギー望遠鏡の計数率により、低エネルギー望遠鏡のデータを補正し、低エネルギーユニットの遮蔽されていない部分に入射する粒子束を計算できます。低エネルギー望遠鏡と宇宙線電離箱（どちらも同じエネルギー範囲の粒子を検出）のデータを比較することで、粒子あたりの平均電離度を決定でき、そこから粒子の種類とエネルギーを特定できます。

実験の活動期間中に何度か磁気嵐が発生した。最後に有用な情報が送信されたのは1959年10月6日で、その後送信機は動作しなくなった。^{[ 10 ]}

シンチレーションカウンター実験は、制動放射に感度を持たない検出器を用いて地球の放射線帯の電子を直接観測するために設計された。この実験は、光電子増倍管に接着された円筒形のプラスチックシンチレータで構成されていた。この装置は、ペイロードシェルの箔で覆われた窓を通して宇宙を観測したが、ペイロードシェルを通過するより高エネルギーの粒子にも反応した。検出可能な最小エネルギーは、電子で200 keV、陽子で2 MeVであった。200～500 keVの電子の場合、検出器効率と全方向幾何学的係数の積は、電子1個あたり0.0008 cm ²カウントであった。一方、500 keVを超えるエネルギーの電子の場合は、電子1個あたり0.16 cm ^{2カウントであった。非常に透過力の高い粒子の場合、幾何学的係数は最大値の3.5 cm 2}まで上昇した。シンチレーションカウンターは、アナログ伝送では連続的にサンプリングされ、デジタル伝送では断続的に（衛星のビットレートに応じて2分ごと、15秒ごと、または1.9秒ごと）サンプリングされた。この実験のアナログデータを送信していた送信機は、1959年9月11日に故障した。データは、1959年10月初旬まで、デジタル送信機から限られたデューティサイクルで受信された。^{[ 11 ]}

この実験は、地球の全体的な磁場を調査し、惑星間磁場を調査し、月の磁場の証拠を検出するように設計されました。しかし、宇宙船の遠地点が低いため、惑星間磁場や月の磁場は測定できませんでした。この装置はパイオニア1号に搭載されたものと同様で、宇宙船の自転軸に垂直な磁場を測定するように取り付けられた単一のサーチコイルで構成されていました。この装置の測定範囲は0.6 nTから1200 nTでした。飛行中の校正は行われませんでした。電離層の影響により、テレメトリ信号に若干の劣化が生じました。電離層の電子含有量に関する地上観測が不十分であったため、これらの影響についてデータを補正することができませんでした。この実験にはデジタル出力とアナログ出力の両方がありました。磁力計の振幅と位相は、アナログ伝送では連続的に、デジタル伝送では断続的に（衛星のビットレートに応じて2分ごと、15秒ごと、または1.9秒ごと）サンプリングされました。磁力計は1959年10月初旬にテレメトリー信号が途絶えるまで作動していた。^{[ 12 ]}

搭載されたTV光学スキャナは、パイオニア2号で初めて採用されたTVシステムの改良版でした。この実験は、凹面球面鏡とフォトトランジスタ、ビデオアンプ、タイミング回路とロジック回路、テレメトリを含む光学ユニットで構成されていました。この実験は、このような計測機器を使用して低解像度の昼間雲量写真を取得できるかどうかを検証するために設計されました。このスキャナは、後のより高度な衛星に搭載されたTVカメラシステムの先駆けとしても機能しました。スキャナの光軸は、軌道面に平行な宇宙機のスピン軸から45°離れた方向に向けられていました。宇宙機のスピンによってラインスキャンが行われ、軌道に沿った宇宙機の前進運動によってフレームスキャンが行われました。1回のスキャン（宇宙機の1回転）で、地球上の1つのスキャンスポット（要素）が観測され、地球に送信されます。次の宇宙機の回転では、隣接するスポットがスキャンされます。この手順は、64個のスポットが一列に並ぶまで繰り返されました。次に、このプロセスを繰り返して隣接する要素の列を形成し、フレームまたは画像が得られるまでこれを繰り返した。このシステムは、宇宙船の速度と軌道位置が連続する線が重なるような場合にのみ、有用な写真を生成できた。（たとえば、遠地点では、TVラインは長さとほぼ同じ距離だけ離れており、意味のある画像は得られなかった）。この実験から得られたデータは限られており、品質も極めて低い。適切な宇宙船の姿勢は一度も達成されず、連続する走査線の間にかなりの空白が生じた。スキャナの論理回路も正常に動作せず（4 個に 1 個の走査スポットしか正常に再現できなかった）、解像度がさらに低下した。最後に有用なデータが得られたのは 1959 年 8 月 25 日であった。^{[ 13 ]}

この超低周波(VLF) 受信機は、メリーランド州アナポリスから送信された 15.5 kHz 信号におけるホイッスラーモード伝搬と電離層ノイズを研究するために設計されました。信号は、超高周波(VHF) テレメトリの送信に同時に使用された小型電気アンテナで受信されました。100 Hz の 3 dB帯域幅での信号強度は、アンテナインピーダンスとともに観測されました。受信機のダイナミックレンジは約 80 dB でした。この実験は、打ち上げから約 160 km まで動作し、その後故障しました。打ち上げのためにアンテナを折り畳んだ構成にすると、受信機は感度を約 30 dB 低下させてすべてのデータを記録しました。67 km (42 mi) で信号はノイズの背景に消えました。しかし、特別な技術により、データは160 km (99 mi)まで使用可能になりました。^{[ 14 ]}    

この衛星は、 1959年8月7日14時24分20秒（グリニッジ標準時）にフロリダ州ケープカナベラルのソーエイブルロケットの先端に搭載され、高度に楕円形の軌道（250×42,500km）に打ち上げられた。^{[ 3 ] [ 15 ] [ 2 ]}

衛星は毎秒 2.8 回転 (rps) でスピン安定化され、スピン軸の方向は赤経217°、赤緯23°であった。軌道上では、赤道付近に設置された 4 枚の太陽電池パネルが蓄電池を充電した。テレビ スキャナを除く各実験装置には、デジタル出力とアナログ出力の 2 つの出力があった。デジタル テレメトリとテレビ信号には、超高周波(UHF) 送信機が使用された。アナログ信号の送信には、2 台の超高周波(VHF) 送信機が使用された。VHF 送信機は連続的に動作した。UHF 送信機は、毎日数時間だけ動作した。

太陽電池パネルのうち、完全に展開したのはわずか3枚のみで、しかもこれは計画通りスピンアップ前ではなく、スピンアップ中に発生した。その結果、ペイロード電源の初期動作は定格出力の63%にとどまり、時間とともに低下した。出力低下により信号対雑音比が低下し、特に遠地点付近のデータに悪影響が出た。

1959年8月14日、エクスプローラー6号は人工衛星による地球の史上初の画像を撮影した。メキシコ上空、高度約27,000km （17,000マイル）で撮影された画像で、北中部太平洋を写したもので、 40分かけてハワイの地上局に送信された。 ^{[ 3 ]}  

1959年9月11日にVHF送信機の1基が故障し、ペイロードとの最後の通信は1959年10月6日に行われたが、その時点で太陽電池の充電電流は衛星機器の維持に必要な電流を下回っていた。^{[ 16 ]}

合計で827時間のアナログデータと23時間のデジタルデータが取得された。^{[ 3 ]}

衛星の軌道は1961年7月1日に減衰した。 ^{[ 17 ]}