탐험가 20

탐험가 20

익스플로러 20 위성
이름	IE-A 이온권 탐험가-A 나사 S-48 TOPSI 상부 현측 탐색기
미션형	전리권 연구
연산자	나사
COSPAR	1964-051a
새캣	00870
임무 기간	12개월(계획) 16개월(초)
우주선 속성
우주선	탐색기 XX
우주선형	이온권 탐험가
버스	IE
제조사	커틀러 해머
발사 질량	44.5kg(98lb)
힘	태양전지 및 배터리
미션의 시작
출시일자	1964년 8월 25일, 13:43 GMT
로켓	스카우트 X-4 (S-134R)
발사장	반덴버그[1][2], SLC-5
계약자	보우트
입력서비스	1964년 8월 25일
미션 종료
마지막 연락처	1965년 12월 20일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도
정권	지구 저궤도
페리기 고도	864km(537mi)
아포기 고도	1,025 km(637 mi)
기울기	79.90°
기간	104.00분
계기
우주 노이즈 고정 주파수 이오노선드 구형 이온-질량 분광계
탐색기 프로그램 ← 익스플로러 S-66 익스플로러 21 →

또한 Ionoperity Explorer-A, IE-A, S-48, TOPSI 및 Topside Explorer로 알려진 탐색기 20은 탐색기 프로그램의 일부로 발사된 NASA 위성이었다.그 목적은 두 가지였다: 위로부터의 전리층에 대한 장기 조사와 이온 농도와 온도에 대한 현장 조사.

우주선

익스플로러 20은 NASA 고다드 우주비행센터의 관리 하에 커틀러 해머의 항공 계기 연구소가 설계한 44.5kg(98lb)의 인공위성이었다.이것의 주된 목적은 위성의 위성과 지구 표면 위 약 320 km(200 mi) 사이의 전리권 방출량("상향 소리")을 측정하는 것이었다. 이 전리권 전자 농도는 최고 수준이다.^[3]그런 다음 이 데이터를 비교하고 지상에서 수집된 전리권 데이터와 상호 연관시킬 수 있다.또한, 익스플로러 20은 전자 분포, 이온 밀도, 온도를 측정하고 우주 소음을 추정할 것이다.^[4]

탐험가 20은 양쪽 끝에 잘린 원뿔들로 덮인 짧은 원통형이었다.위성의 1차 실험은 6개의 주파수 전리권 경보 발생기로 위성 적도에서 확장된 6개의 음향 안테나(디폴 3개), 저주파에 사용되는 다이폴을 형성하는 18.28m(60.0ft) 안테나 1쌍, 나머지 2개의 다이폴은 9.14m(30.0ft) 안테나 4개로 구성됐다.^[4]이 실험의 주 연구자는 국가표준국의 중앙 전파 전파 연구실이었다.^[3]짧은 붐에 장착된 이온 질량 스펙트럼 측정기는 상부 원뿔에서 확장되어 위성의 바로 근처에 있는 이온 농도와 온도를 측정했다.또한 익스플로러 20은 경보 발생기 수신기의 노이즈 신호를 이용하여 우주 방출량을 측정하였다.^[4]이 실험은 런던대학에 의해 제공되었다.^[3]

탐색기 20에서 수집된 정보는 특히 주기적인 무선 정전의 원인인 장거리 무선 전송 연구에 도움이 될 것으로 예상되었다.^[3]

발사하다

원래 1964년 3월에 출시될 예정이었으나, 스카우트 X-4 부스터의 하니스와 그에 따른 패드 요건과 관련된 전기적 문제는 5개월의 지연을 초래했다.^[3]1964년 8월 25일, GMT 13:43에 탐험가 20이 거의 완벽한 궤도로 발사되었는데,^[5] 어포기는 1,025 km(637 mi), 피리기는 864 km(537 mi), 적도는 79.90°,^[3] 기간은 104.00 분이었다.^[4]궤도에 도달하자 안테나는 우주선에서 뻗어 나왔고 1차 및 2차 실험의 실험은 1차 궤도 내에서 완료되었다.^[3]위성은 안테나 확장 직후 1.53rpm으로 스핀이 안정화됐으며 스핀 축은 초기 궤도면에 매우 근접했다.궤도에서 1년을 보낸 후, 회전 속도는 0.45rpm으로 느려졌다.^[4]

계기

• 우주 노이즈
• 고정 주파수 이오노선드
• 구형 이온-질량 분광계

실험

우주 노이즈

우주 소음 실험은 경보 발생기 수신기의 소음 신호를 활용하여 1.5~7.2MHz 주파수 범위의 우주 노이즈를 조사했다.그 측정은 우주소음에 대한 이전의 관측과 대략 일치했다.그러나 수신기 교정은 새로운 과학적 결과를 도출하기에 충분히 정확하지 않았다.^[6]

고정 주파수 이오노선드

고정 주파수 이오노존드의 목적은 고도 300 km(190 mi)에서 1,000 km(620 mi)까지의 전리권 전자 밀도를 조사하는 것이었다.이 실험은 전자 밀도 분포의 불규칙성 연구와 플라즈마 공명도의 미세한 구조 조사에 가장 유용했다.고정주파 이오노존드는 송신된 무선펄스와 반환된 무선펄스 사이의 시간지연을 기록하는 무선 송신기 수신기였다.1.5 ~ 7.22-MHz의 6개의 특정 주파수를 0.105초마다 한 번씩 순차적으로 샘플링했다.플라즈마 공명, 전리층의 이륜성, 비수직적 전파 등으로 인해 각 주파수에서 여러 지연 시간이 관측되는 경우가 많았다.지연 시간은 주로 신호에 의해 통과된 거리, 신호 경로에 따른 전자 밀도, 전파 모드 등의 함수였다.총 1450시간의 데이터가 입수되었다.이러한 데이터의 대부분은 이오노그램을 준비하기에 적절한 품질을 가지고 있었다.각 이오노그램에는 시간만 기록되므로 위성 위치 및 기타 관련 정보는 세계 지도에서 얻어야 한다.^[7]

구형 이온-질량 분광계

탐색기 20의 이온 프로브는 이온 질량 스펙트럼과 이온 온도를 결정할 수 있는 구형 지연 전위 계측기였다.그것은 직경 9 cm(3.5 in)의 구형 내부 전극으로 구성되었고, 구형 격자(0.5-mm 구멍), 니켈 호일 덮개, 직경 10 cm(3.9 in) 및 두께 0.1-mm로 구성되었다.전자 효과를 제거하기 위해 그리드에서 음전하를 유지했다.더 큰 이온이 그리드를 통과하여 내부 전극의 전압 조건에 따라 이온 전류를 형성한다.약 -2 ~ +10V의 느린 톱니바퀴 전위(저전압, 0.5 및 3.2kHz 사인파 형태 2개 포함)는 전압 대 이온 전류의 프로필을 제공했다.전압 대 이온 전류 프로필의 기울기 변화는 에너지 분배 프로필을 제공하며, 열 이온의 경우 이온 질량과 위성 속도의 함수다.열 이온 속도는 질량 피크를 다소 넓혀서 질량 분해능을 약간 떨어뜨리지만, 이 팽창 효과는 이온 온도를 결정하는 데 사용되었다.종단 분석을 위해 필요한 기울기 변경 데이터를 제공하는 스위프 전압의 두 사인파 형태에서 발생하는 전류 변화 분석.프로브는 짧은 관형 지지대에 있는 스핀(Z) 축의 양 끝에 장착되었다.공칭 스핀 축이 궤도 평면에 수직인 상태에서 이 배열은 관측치의 스핀 변조를 제거했다.비록 이 실험은 제대로 기능했지만, 우주선에 큰 플라즈마 피복이 발생하여 과학적으로 유용한 자료의 획득을 막았다.^[8]

결과.

익스플로러 20에는 테이프 레코더가 장착되어 있지 않았기 때문에, 위성에 지상 원격측정소가 보일 때만 데이터가 수신되었는데, 이는 하와이(미국), 싱가포르, 영국, 호주, 아프리카 근처의 80° West + 지역 근처에 1차 데이터 커버리지를 제공하기 위해 위치한다.데이터는 가용 전력에 따라 하루에 1/2시간에서 4시간 이상 동안 기록되었다.이 실험은 원격 측정과 간섭에 관한 문제에도 불구하고 약 16개월 동안 만족스럽게 작동했다.이온 탐사선은 우주선 주변에서 발달한 대형 우주선 플라즈마 피복 때문에 무용지물이 됐고, 이를 보완하려는 노력도 결실을 맺지 못했다.^[4]

명령신호에 대한 위성의 반응은 1965년 12월 20일 이후 신뢰할 수 없게 되었고, 위성 송신기는 종종 충동적으로 켜졌다.이 장치는 1년 자동 위성 꺼짐 기능이 있지만 발사 직전 연결이 끊겼다.익스플로러 20은 성능이 불규칙해지자 턴오프 명령에 응답하지 않았다.^[4]

참고 항목

• 탐색기 프로그램

참조