ベラ（衛星）

ベラ

軌道上の Vela 5B 衛星の想像図
原産国	アメリカ合衆国
オペレーター	アメリカ空軍
アプリケーション	偵察
仕様
政権	高度に楕円形の軌道
デザインライフ	15年
生産
状態	無効
発売	12
運用	0
引退	12
初打ち上げ	ヴェラ 1A
最後の打ち上げ	ヴェラ 6B
関連宇宙船
由来	ヴェラ計画と統合運用核検知システム（IONDS）

ヴェラは、核爆発を検知し、ソ連の1963年の部分的核実験禁止条約の遵守を監視するために米国がヴェラ計画のヴェラホテル要素として開発した衛星群の名前である。

ヴェラは 1959 年に低予算の研究プログラムとして開始されました。26 年後には、宇宙放射線の自然発生源に関する科学的データも提供する、コスト効率に優れた成功した軍事宇宙システムとして終了しました。1970 年代には、核探知ミッションは国防支援プログラム(DSP) 衛星に引き継がれました。1980 年代後半には、Navstar全地球測位システム(GPS) 衛星によって強化されました。このプログラムは現在、統合運用 NuDet (核爆発) 探知システム( IONDS )と呼ばれています。

12 機の衛星が製造され、そのうち 6 機は Vela Hotel 設計、6 機は Advanced Vela 設計でした。Vela Hotel シリーズは宇宙での核実験を検知するためのもので、Advanced Vela シリーズは宇宙だけでなく大気圏での核爆発も検知するためのものでした。

すべての宇宙船はTRW社によって製造され、アトラス-アジェナまたはタイタンIII -Cブースターでペアで打ち上げられた。ヴァン・アレン放射線帯に閉じ込められた粒子放射線を避けるために^{[2]、 118,000 km（73,000マイル） [1]}の軌道に配置された。それらの遠地点は月までの距離の約3分の1であった。最初のヴェラホテルペアは、部分的核実験禁止条約が発効した1週間後の1963年10月17日に^[3]打ち上げられ、最後のペアは1965年に打ち上げられた。設計寿命は6か月だったが、実際に停止されたのは5年後だった。発展型のヴェラペアは1967年、1969年、1970年に打ち上げられた。公称設計寿命は18か月だったが、後に7年に変更された。しかし、最後に停止された衛星は、1969年に打ち上げられ、ほぼ15年間稼働していたビークル9号で、1984年のものであった。

Vela シリーズは、1963 年 10 月 17 日の Vela 1A および 1B の打ち上げで始まりました。この飛行は、アトラス アジェナ SLV-3 ロケットの処女飛行でもありました。2 番目の衛星ペアは 1964 年 7 月 17 日に、3 番目の衛星は 1965 年 7 月 20 日に打ち上げられました。最後の打ち上げは、アトラスのバーニア エンジンの 1 つが打ち上げ時に停止し、もう 1 つのバーニアが通常以上の推力レベルで動作したため、わずかに失敗しました。この結果、衛星の傾斜角が通常よりわずかに低くなりましたが、ミッションは正常に実行されました。問題は、バーニア LOX ポペット バルブの故障に起因していました。

後続の Vela 衛星は、重量と複雑さが増したため、 Titan IIICブースターに切り替えられました。さらに 3 セットが 1967 年 4 月 28 日、1969 年 5 月 23 日、1970 年 4 月 8 日に打ち上げられました。最後の 2 組の Vela 衛星は 1985 年に運用が終了し、空軍はこれらが世界で最も長く運用された衛星であると主張しました。これらの衛星は 1992 年末に軌道が衰えるまで軌道上に留まりました。

オリジナルの Vela 衛星には、12 個の外部X 線検出器と 18 個の内部中性子およびガンマ線検出器が搭載されていました。また、 90 ワットを発電する 太陽電池パネルも搭載されていました。

アドバンスド ヴェラ衛星には、さらに、 1 ミリ秒未満の間隔で光のレベルを監視する、バンメーターと呼ばれる 2 つの非画像シリコン フォトダイオードセンサーが搭載されていました。これにより、核爆発の位置を約 3,000 マイル以内で特定できました。大気圏核爆発は、しばしば「双峰曲線」と呼ばれる独特の特徴を生み出します。これは、約 1 ミリ秒続く短くて強い閃光の後に、数分の 1 秒から数秒かけて発生する、はるかに長くて弱い光の放出が続く現象です。この現象は、初期の火球の表面が、イオン化ガスで構成された膨張する大気衝撃波にすぐに追い抜かれるために発生します。それ自体はかなりの量の光を放出しますが、不透明であるため、はるかに明るい火球が透けて見えることはありません。衝撃波が膨張するにつれて、冷却されて透明度が増し、はるかに高温で明るい火球が再び見えるようになります。

このような特徴を生み出す単一の自然現象は知られていないが、ヴェラ号は、明るい閃光を生み出す宇宙船への隕石の衝突や、ヴェラ号事件で起こったかもしれない地球の大気圏での超雷撃による誘発など、非常にまれな自然の二重現象を記録する可能性があると推測されている。^{[5] [6] [7]}

また、大気圏爆発による 電磁パルスを検知できるセンサーも装備されていた。

これらの機器には追加の電力が必要であり、これらの大型衛星は太陽電池パネルから発電された 120 ワットを消費しました。幸運なことに、Vela 衛星は宇宙ガンマ線バーストを検出した最初の装置でした。

1967年7月2日14時19分UTC、ヴェラ4号とヴェラ3号の衛星が、既知の核兵器の特徴とは異なるガンマ線の閃光を検知した。^[8]何が起こったのかは不明であったが、特に緊急な問題とは考えなかったため、レイ・クレベサデル率いるロスアラモス科学研究所のチームは、調査のためにデータを保管した。より高性能な機器を搭載したヴェラ衛星がさらに打ち上げられると、ロスアラモスチームはデータの中に不可解なガンマ線バーストを見つけ続けた。異なる衛星によって検知されたバーストの異なる到着時間を分析することで、チームは16のバーストの天空位置のおおよその推定値を決定し、 ^[9]地球または太陽起源ではないと断定的に判断した。一般に信じられているのとは異なり、このデータは機密扱いにされることはなかった。^[10]徹底的な分析の後、発見は1973年に天体物理学ジャーナルに「宇宙起源のガンマ線バーストの観測」と題された論文として発表されました。^{[9]これにより、天文学界は}ガンマ線バーストの存在に気付き、現在では宇宙で最も激しい現象として認識されています。

Vela 5Aとその双子のVela 5Bに搭載されたシンチレーションX線検出器（XC）は、光電子増倍管に取り付けられ、0.13 mm厚のベリリウム窓で覆われた2つの1 mm厚のNaI（Tl）結晶で構成されていました。電子しきい値により、3〜12 keVと6〜12 keVの2つのエネルギーチャネルが提供されました。^[11]上記のX線新星発表に加えて、Vela 5Aと5Bに搭載されたXC検出器は、史上初のX線バーストも発見し発表しました。^[12]この発見の発表は、ガンマ線バーストの発見の最初の発表より2年先行していました。各結晶の前には、約6.1×6.1度の半値全幅（FWHM）開口部を提供するスラットコリメータがありました。有効検出器面積は約26 cm ²でした。検出器は60秒ごとに大円をスキャンし、56時間ごとに全天をカバーしました。^{[13]天体源に対する感度は、これらの波長で空で最も明るい源の1つであるかに}星雲からの信号の約80％に相当する、検出器固有の高い背景光によって大幅に制限されていました。^[13] Vela 5B衛星X線検出器は10年以上にわたって機能し続けました。

以前の Vela 5 衛星と同様に、Vela 6 核実験探知衛星は、米国空軍が管理する米国国防総省と米国原子力委員会の高度研究プロジェクトが共同で実行したプログラムの一部でした。双子の宇宙船である Vela 6A と 6B は、1970 年 4 月 8 日に打ち上げられました。Vela 6 衛星からのデータは、ガンマ線バーストと X 線イベントの相関関係を調べるために使用されました。少なくとも 2 つの有望な候補、GB720514 と GB740723 が見つかりました。X 線検出器は、1972 年 1 月 27 日に Vela 6B で、1972 年 3 月 12 日に Vela 6A で故障しました。

Vela計画については、いまだに論争が続いている。1979年9月22日、Vela 5B衛星（Vela 10、IRON 6911 ^{[14]としても知られる）は、}プリンスエドワード諸島付近で大気圏内の核爆発の特徴的な二重閃光を検知した。いまだに十分な説明がなされていないため、この出来事はVela事件として知られるようになった。ジミー・カーター大統領は当初、この出来事はイスラエルと南アフリカの合同核実験の証拠であるとみなしていたが、再選を目指してその後任命した科学委員会の現在機密解除された報告書では、おそらく核爆発の出来事ではなかったと結論付けている。^[要出典] 2018年、新たな研究により、イスラエルが実施した核実験であった可能性が高いことが確認された。^{[15] [16]} 別の説明としては、磁気圏の出来事が機器に影響を与えたというものがある。

1972年8月4日の激しい太陽嵐により、システムが爆発が起こったかのようにイベントモードに切り替わるという以前の事件が発生したが、これは人員がデータをリアルタイムで監視することですぐに解決された。^[17]

• 人工衛星と宇宙探査機のタイムライン

ウィキメディア・コモンズには、ベラ (衛星)に関連するメディアがあります。

• シリング、ゴバート (2002)。フラッシュ! 宇宙最大の爆発を探る。ナオミ・グリーンバーグ・スロヴィン (翻訳)。ケンブリッジ大学出版局。5～20 ページ。ISBN 978-0521800532。
• NASA ゴダードのリモートセンシングチュートリアルからの資料が含まれています。
• 軌道 (これらの衛星については信頼できる追跡情報が提供されていないため、軌道要素は更新されません。次のリンクの軌道は、古い時代のデータに基づいている可能性があります):