Explorer 8

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Explorer 8
Explorer 8.jpg
Inne nazwy S-30, Ionosphere 1, 1960 Xi 1
Indeks COSPAR 1960-014A
Zaangażowani NASA (USA)
Rakieta nośna Juno II
Miejsce startu Cape Canaveral Air Force Station, USA
Orbita (docelowa, początkowa)
Perygeum 416 km
Apogeum 2286 km
Okres obiegu 112,71 min
Nachylenie 49,9°
Mimośród 0,120936
Czas trwania
Początek misji 3 listopada 1960 (05:23:10 UTC)
Koniec misji 27 grudnia 1960
Powrót do atmosfery 28 marca[1] 2012
Wymiary
Kształt podwójny ścięty stożek połączony płaskim walcem
Wymiary 0,76 m średnicy
Masa całkowita 40,88 kg

Explorer 8amerykański satelita naukowy badający jonosferę (pomiary gęstości i temperatury elektronów, pomiary koncentracji i masy jonów, pomiary liczby mikrometeoroidów, badanie zależności powyższych parametrów od nasłonecznienia). Badania odbywały się między wysokościami 400 a 1600 km nad powierzchnią Ziemi. Mimo że działał krótko, wniósł istotny wkład w poznanie jonosfery, np. potwierdził istnienie w wyższych partiach atmosfery otoczki helowej. Misja zakończyła się w chwili wyczerpania się baterii, 27 grudnia 1960.

Budowa i działanie[edytuj | edytuj kod]

Explorer 8 podczas prób naziemnych

Statek składał się z dwóch ściętych stożków połączonych szerszymi podstawami poprzez element w kształcie płaskiego walca.

Statek posiadał nadajnik radiowy (częstotliwość 108,8 MHz), o mocy 100 mW, zasilany z akumulatora rtęciowego. Wszelkie dane były przesyłane na Ziemię w czasie rzeczywistym. Na statku nie zamontowano ogniw słonecznych, które mogły zafałszować wyniki prowadzonych pomiarów (poprzez niesymetryczny rozkład ładunków na powierzchni statku).

Duży kłopot sprawiło zautomatyzowanie odkodowywania i zbierania informacji nadsyłanych przez satelitę. Trudności były tak duże, że większość danych było odbieranych i zapisywanych ręcznie.

Ładunek[edytuj | edytuj kod]

Przydatność danych z tego instrumentu była mocno ograniczona problemami z automatycznym przyjmowaniem danych
  • Eksperyment pomiaru koncentracji elektronów poprzez wyznaczanie impedancji propagacji fal radiowych
Gęstość elektronów w jonosferze była wyznaczana ze zmiany pojemności dipola antenowego. Pojemność ta była mierzona dzięki temu, że jej wartość kontrolowała częstotliwość oscylatora. Generator drgań wysterowujący zmieniał częstość oscylatora podczas 80 ms sesji. W tym czasie malała ona, a potem rosła. Za każdym razem, gdy oscylator generował drgania o częstotliwości 6,5 MHz, generowany był sygnał. W każdej sesji zmiany częstotliwości zdarzały się dwa takie impulsy - przy przekraczaniu częstotliwości 6,5 MHz i przy zmniejszaniu jej poniżej 6,5 MHz. Jednak czasy, w których powstawały (względem początku sesji zmiany częstotliwości) oba te impulsy były różne, bo zmieniała się pojemność dipola antenowego (poprzez różne gęstości elektronów w atmosferze). Komputer pokładowy obliczał te czasy i przesyłał informacje o nich na Ziemię. Gęstość elektronów była więc mierzona co 40 ms. Po uwzględnieniu prędkości satelity można było zmierzyć nierównomierności w rozkładzie elektronów o wielkości do 300 metrów.
Dane zwrócone przez ten przyrząd również miały niską wartość użyteczną z powodu problemów z automatycznym odbiorem danych oraz wysoką aktywnością Słońca
Z powodu dużego zużycia energii elektrycznej (3 W), miernik był włączany z Ziemi. Wyłączał się automatycznie po 2 minutach pracy. Całodzienna zmierzona różnica potencjałów między statkiem a środowiskiem wynosiła -0,15 V, a średnia gęstość elektronów, 104/cm3. W apogeum, gęstość elektronów wynosiła 103/cm3, a potencjał zmieniał się na dodatni, o wartości kilku dziesiątych wolta.
  • Eksperyment pomiaru gęstości górnych warstw atmosfery – służył ku temu cały statek, jako symetryczna bryła – pomiar gęstości wyznaczany był z oporu atmosferycznego
  • Fotopowielacz do pomiaru energii mikrometeoroidów
Przyrząd miał służyć do zmierzenia ilości energii świetlnej wyzwolonej przy uderzeniu meteoroidu w miernik i powiązania tej wielkości z jego energią kinetyczną. Tuba fotopowielacza była nieprzezroczysta. Zaciemniono ją warstwą aluminium. Największa czułość miernika na światło wynosiła 10-14 erga, co odpowiadało uderzeniu molekuły o masie rzędu 10-14 grama z prędkością 20 km/s. Eksperyment miał też określić destrukcyjne efekty uderzenia mikrometeoroidu. Dane były zbierane aż do wyczerpania się baterii zasilającej. Dane jednak nie były użyteczne, gdyż fotopowielacz był wrażliwy na protony o energiach powyżej 40 MeV.

Przypisy

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]