Кіріспе
Explorer 35 (IMP E, AIMP 2, Anchored IMP 2, Interplanetary Monitoring Platform E) – NASA-ның Explorer бағдарламасы аясында құрастырылған, айналу арқылы тұрақтандырылған ғарыш кемесі. Ол Ай орбитасынан планетааралық плазманы, магниттік өрісті, жоғары энергиялы бөлшектерді және Күннің рентген сәулелерін зерттеу мақсатымен жасалған.
Explorer 35, (IMP E, AIMP 2, Anchored IMP 2, Interplanetary Monitoring Platform E), was a spin stabilized spacecraft built by NASA as part of the Explorer program. It was designed for the study of the interplanetary plasma, magnetic field, energetic particles, and solar X rays, from lunar orbit.
Ғарыш кемесі
Explorer 35 бұрынғы Explorer 33-ге ұқсас болды. Ғарыш кемесінің массасы болды. Ғарыш кемесінің негізгі корпусы сегізбұрышты призмадан тұрды, ені және биіктігі болды. Негізгі шинадан екі магнитометрлік иілімдермен бірге, 6144 n/p күн элементтерін қамтитын төрт тізім, орташа есеппен 70 ватт қуатты қамтамасыз етті. Ғарыш кемесінің үстіне төрт сым антеннасы орнатылған. Ретроракета автобустың үстіне орнатылған. Электр қуаты күміс-кадмий батареяларында (Ag Cd) сақталды. Байланыс (PFM телеметриясы) 7 ватттық хабар таратушы және цифрлық деректерді өңдеуші арқылы жүзеге асырылды. Ғылыми құралдардың массасы болды және ол екі 3 остік магнитометр, төмен энергиялы протон және альфа энергия анализаторы, төмен энергиялы протон және электрон детекторы, энергетикалық бөлшектер детекторы, плазмалық зонд, микрометеорит детекторы, күн жасушасының зақымдану эксперименті және гравитациялық өріс және бистатикалық радиолокациялық эксперименттерді қамтыды. Explorer 35 Аполлон бағдарламасы кезінде Айдан алынған магнит өрісі өлшемдері үшін маңызды анықтамалық деректерді ұсынды.
Ай бетінің бистатиктік радарлық бақылаулары
Бұл эксперименттің мақсаты – Ай бетінің электромагниттік рефлексиялық қасиеттерін зерттеу болды. Ғарыш кемесінен 136,10 Гц жиілікті телеметриялық сигналдар Ай бетінен шашыратылып, содан кейін Стэнфорд тарелка тәрізді антеннасы арқылы тіркелді. Шығарылған сигналдың қарқындылығы Айдың шағылысу қабілетіне, ғарыш кемесінің Ай бетінен биіктігіне және Айдың орташа қисықтығына байланысты. Қайтарылған сигналдың ені Ай бетінің орташа квадратық еңісіне пропорционалды болды. Жапқыру құбылысы Айдың шеткі бөлігінің шашырату қасиеттерін анықтауға мүмкіндік берді. Айдың бетінің астындағы диэлектрлік тұрақтысы шашырату аймағында, шамамен белгілі бір тереңдікте, Айға түсу бұрышына қарсы шағылысу мәндерінің профилі бойынша анықталды. Сондай-ақ, сигналдар шағылысқан әрбір аймақтағы Айдың орташа еңісі де есептелді. Байқаулар Ай экваторынан шамамен 10° ішінде жүргізілді. 1971 жылдың наурыз айына қарай эксперимент жұмысы қалыпты деңгейде жүргізілді.
Электронды және протонды детекторлар
Үш EON типті 6213 Geiger-Müller түтіктері (GM1, GM2 және GM3) және кремнийлі қатты күй детекторы (SSD) Күннің рентген сәулелерін (тек GM1, 2 мен 12 А аралығында) және Ай маңындағы зарядталған бөлшектерді өлшеуді қамтамасыз етті. GM1 және GM3 48-ден 50 кВ-қа дейінгі энергиясы бар электрондарды және 740-тан 820 кВ-қа дейінгі энергиясы бар протондарды өлшеді, ал GM2 шамамен 1 грамм/см² қалыңдықпен қорғалған қақпақпен жабылған (оның сезімталдығы шамамен 55 МэВ-тан жоғары энергиясы бар протондармен шектелген). SSD шығысы төрт деңгейде ажыратылды: (1) 0,32 мен 6,3 МэВ арасындағы протондарды анықтайтын PN1, (2) 0,48 мен 3,0 МэВ арасындағы протондарды анықтайтын PN2, (3) 2 мен 10,2 МэВ арасындағы альфа бөлшектерін анықтайтын PN4 және (4) Z саны 3-тен жоғары бөлшектерге сезімтал PN3, оның ішінде 0,58 мен 9,5 МэВ/нуклон арасындағы көміртек-12, 0,514 мен 13,9 МэВ/нуклон арасындағы азот-14 және 0,466 мен 18,8 МэВ/нуклон арасындағы оттегі-16. GM1 және SSD ғарыш кемесінің айналу осіне перпендикуляр бағытталды, GM2 айналу осіне параллель, ал GM3 айналу осіне антипараллель бағытталды. GM1, PN1 және PN4 деректері Күнге қатысты бағытталған квадранттар бойынша бөлінді (I, II, III және IV секторлар Күннен 180°, 270°, 0° және 90° бұрыштарда орналасқан). Деректер 82 немесе 164 секунд сайын оқылды, эксперимент қалыпты жұмыс істеді.
Энергиялық бөлшектер
Бұл эксперимент Негер типті иондау камерасынан және екі Лайонель типті 205 HT Geiger-Müller түтіктерінен (GM) тұрды. Ион камерасы 0,7 МэВ-тан жоғары электрондарға және 12 МэВ-тан жоғары протондарға толыққанды жауап берді. Екі GM түтігі де ғарыш кемесінің айналу осіне параллель орнатылған. GM 1 түтігі 45 кэВ-тан жоғары электрондарды, алтын фольгадан шашырағандарын анықтады. Бұл электрондарды қабылдау конусы 70° толық бұрышқа ие және симметрия осі ғарыш кемесінің айналу осінен 20° бұрышта жатқан. GM 2 түтігі 22 және 300 кэВ жоғары электрондар мен протондарға, сәйкесінше, ғарыш кемесінің айналу осіне бағытталған 70° толық бұрышты қабылдау конусында жауап берді. Екі GM түтігі де тиісінше 2,5 және 50 МэВ-тан жоғары энергиялы электрондар мен протондарға толыққанды жауап берді. Ион камерасынан импульстар мен әрбір GM түтігінен алынған сандар 39,72 секунд бойы жинақталып, 40,96 секунд сайын оқылды. Сонымен қатар, жинақтау кезеңіндегі алғашқы ион камера импульстары арасындағы уақыт та телеметрленді. Бұл эксперимент бастапқыда жақсы жұмыс істеді.
GSFC магнитометрі
Тәжірибе триаксиалды флюсгейт магнитометрінен тұрды. Әр сенсордың екі диапазоны болды: минус плюс 24 нТ және 64 нТ, сәйкесінше ±0,094 нТ және 0,250 нТ сандық ажыратымдылығымен. Нөлдік деңгейдің қабынуын сенсорларды мерзімді түрде қайта бағыттау арқылы 1969 жылдың 20 мамырына дейін тексерді, содан кейін айналдыру механизмі бұзылды. Осы уақыттан бастап деректерді талдау қиындады, себебі ғарыш аппаратының айналу осіне параллель сенсордың нөлдік деңгейін анықтау қиын болды. Ғарыш аппаратының бөгеті 0,125 нТ-тан төмен болды. 5,12 секунд сайын бір векторлық өлшем алынды. Магнитометрдің өткізу қабілеті 0-ден 5 Гц-ке дейін, ал жоғары жиіліктерде ондық санау бойынша 20 дБ төмендеумен болды. Айналдыру механизмінің бұзылуын есептемегенде, тәжірибе 1973 жылдың 24 маусымында ұшырылғаннан бастап ғарыш аппаратын өшіргенге дейін қалыпты жұмыс істеді.
Төмен энергиялы интегралды спектр өлшеу эксперименті
Айға жақын төмен энергиялы плазманың электрондық және иондық құраушыларының қарқындылығын бақылау үшін, потенциалды тежегіш ретінде бағдарламаланған жазық көп торлы сенсор қолданылды. 1-ден 500 ЭВ-қа дейінгі энергия диапазонында иондар мен электрондар үшін интегралдық спектрлер алынды. Толық спектр 80 секунд сайын тіркелді.
Микрометеориттер ағыны
Бұл эксперимент микрометеориттердің иондануын, қозғалыс мөлшерін, жылдамдығын және бағытын өлшеу мақсатында, жұқа пленкалы зарядталған детекторлар, индукциялық құрылғылар және микрофондарды пайдалану арқылы жүзеге асырылды.
Плазмалық зонд
Ғарыш кемесінің экваторына орнатылған көп торлы, бөлінген коллекторлық Фарадей тостағы, күн желінің оң иондары мен электрондарының бағытталған қарқындылығын зерттеу үшін, әсіресе күн желінің Аймен өзара әрекеттесуіне ерекше назар аудара отырып қолданылды. 80-ден 2850 эВ-қа дейінгі энергия/заряд диапазонында жиырма жеті интегралды ток үлгісі (шамамен 4,3 секунд уақыт қажет) алынды. Содан кейін ток, алдыңғы интегралды өлшемдер сериясында ең жоғары ток байқалған азимут бойынша 50 мен 5400 эВ арасындағы зарядқа шаққандағы сегіз дифференциалдық энергия диапазонында өлшенді. Бұл өлшемдер (интегралды және дифференциалды) шамамен 25 секундқа созылды. Оң иондар үшін коллектор тогының қосындысы және айырмасы алынды. Электрондар үшін тек қосынды ғана алынды. Өлшемдердің толық жиынтығы (протон үшін екі коллекторлық пластинаның қосындысы және бір айырмасы, ал электрон үшін бір коллекторлық пластинаның қосындысы) 328 секундты алды. Эксперимент 1968 жылдың шілдесінде бұзылғанға дейін сәтті жұмыс істеді.
Селенодезиялық зерттеулер
Explorer 35 спутнигі Айдың төңірегінде айналып жүрген кездегі қашықтық және қашықтық өзгеруін қадағалау деректері, Айдың массалық таралуының спутниктік орбитаға тигізген бұзылыстары негізінде айлық гравитациялық өріс туралы ақпарат алу үшін пайдаланылды.
Миссияның аяқталуы
6 жыл бойы сәтті жұмыс істегеннен кейін ғарыш кемесі 1973 жылғы 24 маусымда тоқтатылды. Бұл уақыттан кейін орбитасы табиғи түрде төмендеп, белгісіз уақытта және жерде Айға шағылысуына әкелді. Explorer 35 (немесе Explorer XXXV) Anchored Interplanetary Monitoring Platform 2 (AIMP 2 немесе IMP E) деп те белгілі болды.