Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Explorer бағдарламасының жетінші спутнигі
Seventh satellite of the Explorer program
Спутниктің сипаттамасы
Спинді тұрақтандырылған спутниктің сыртқы құрылымы цилиндрлі алюминий орталық бөлігімен қосылған екі қысқартылған конустық шыны талшық қабықтан тұрады. Ғарыш кемесінің экваторындағы ені шамамен 2 метр, ал биіктігі шамамен 6 метр, ал пайдалы жүгінің массасы шамамен 60 кг. Ғарыш кемесіне қуат жоғары және төменгі қабықтарға орнатылған шамамен 3000 күн батареясы арқылы берілді. Қосымша қуатты 15 қайта зарядталатын никель-кадмий батареясы қамтамасыз етті, олар дұрыс айналу жылдамдығын сақтауға көмектесу үшін экваторға, сыртқы қаптамаға жақын орналастырылды. Екі қиылысқан дипольдік (1 Вт, 20 МГц) телеметриялық антенналар орталық бөлімнен сыртқа қарай бағытталған, ал 108 МГц антенна, бақылау үшін пайдаланылатын, төменгі қабықтың түбіне орнатылды. Орталық бөлімнің шетіне жылу сәулесін өлшеу үшін бес болметр және үш кадмий сульфид микрометеорит детекторы орналастырылған. Үстіңгі конустың қарама-қарсы жақтарында цилиндрлі иондық камера (литий фторид терезесі) және бериллий терезесі бар рентген камерасы орналасқан, ал ең жоғарғы бөлігінде ғарыштық сәулелерді тіркеуге арналған Гейгер санауышы орналасқан. Жоғары конустың орталық бөлігінде негізгі ғарыштық сәулелерді иондау камерасы орналасқан. Байланыс пен бақылауды 15 мВт қуатты 108 МГц таратушы, 2 ай бойы жұмыс істеуге арналған, және күн батареяларымен қуатталатын 600 мВт қуатты 20 МГц таратушы, шамамен бір жылдан кейін өшірілуге арналған, қамтамасыз етті.
The spin stabilized satellite's external structure consisted of two truncated conical fiberglass shells joined by a cylindrical aluminum center section. The spacecraft was wide at its equator and about high with a payload mass of about The spacecraft was powered by approximately 3000 solar cells mounted on both the upper and lower shells. Additional power was provided by 15 rechargeable nickel cadmium batteries that were positioned on its equator near the outer skin as an aid in maintaining a proper spin rate. Two crossed dipole (1 W, 20 MHz) telemetry antennas projected outward from the center section, and a 108 MHz antenna used for tracking was mounted on the bottom of the lower shell. Located around the periphery of the center section were five bolometers for thermal radiation measurements and three cadmium sulfide micrometeoroid detector cells. A cylindrical ion chamber (lithium fluoride window) and a beryllium window X ray chamber were located on opposite sides of the upper cone, and a cosmic ray Geiger counter was located on the very top. A primary cosmic ray ionization chamber was located within the center portion of the upper cone. Communications and tracking were provided by a 108 MHz transmitter at 15 mW designed to operate for 2 months and a 20 MHz transmitter at 600 mW powered by the solar cells designed for cut off after about one year.
Ауыр бастапқы ғарыштық сәулелер
Бұл эксперимент 1–15,5 ГВ қаттылық диапазонындағы ауыр бастапқы ғарыштық сәулелердің барлық бағыттағы ағынын өлшеу үшін жоспарланған. Z > 5, Z > 8 және Z > 15 атомдық нөмірлері бар бөлшектер иондау камерасымен жеке-жеке саналды, мұнда әрбір түскен бөлшек импульс тудырды. Импульс амплитудасы түскен бөлшектің энергиясына тәуелсіз болды, бірақ оның Z мәнінің квадратына пропорционалды болды. Үш санау жылдамдығының әрқайсысы 15 секунд сайын анықталды. Эксперимент 1959 жылдың 25 қазанына дейін жоспарланғандай орындалды. 1959 жылдың 25 қазанынан 1960 жылдың 31 мамырына дейінгі кезеңде алынған деректердің шамамен 80% пайдалы, көптеген мәселелер ең төменгі Z режимінде туындады. 1960 жылдың 31 мамырынан кейін пайдалы деректер өте аз алынды.
This experiment was designed to measure the omnidirectional flux of heavy primary cosmic rays in the rigidity range 1 to 15.5 GV. Particles with atomic numbers Z >5, Z >8, and Z >15 were counted separately by an ionization chamber in which each incident particle yielded a pulse. Pulse amplitude was substantially independent of the energy of the incident particle but was proportional to the square of its Z value. Each of the three counting rates was determined every 15 seconds. The experiment performed as planned from launch until 25 October 1959. About 80% of the data acquired for the 25 October 1959, to 31 May 1960, period are useful, with most problems occurring in the lowest Z mode. Very little useful data were acquired after 31 May 1960.
Микрометеорит
Микрометеориттердің енуін және молекулалық шашырауды өлшеу үшін үш фотоөткізгіш кадмий сульфидті жасуша қолданылды. Үш жасушаның конструкциясы және тиімді ауданы (18 шаршы мм) бірдей болды және олар спутниктің айналу осіне перпендикуляр, сыртқа қарап тұрған экваторындағы магний тақтасына орнатылды. Тәжірибе 38 күн бойы белсенді жұмыс істеу кезеңінде микрометеориттер, тұтқыр сәулелену және шашырау кеңістігіне ұшырады. Үш жасуша және тәжірибенің бір бөлігі ретінде қосылған терморезистор қалыпты жұмыс істеді. 16-шы күні бір жасушаға диаметрі шамамен 10 микрон болатын бөлшектің енгені анықталды.
Three photoconducting cadmium sulfide cells were used to measure micrometeorite penetration and molecular sputtering. The three cells were identical in design and effective area (18 sq mm) and were mounted on a magnesium plate on the satellite's equator facing outward perpendicular to the satellite's spin axis. The experiment was exposed to the space environment of micrometeorites, trapped radiation, and sputtering for 38 days of active life. The three cells and a thermistor that was included as part of the experiment performed normally. One cell was penetrated on the 16th day by a particle approximately 10 microns in diameter.
Күн рентген сәулелері мен Лайман-Альфа сәулелері
Күннің рентген сәулесі мен Лайман-альфа сәулесі Explorer 7 спутнигінің қос конус конфигурациясының жоғарғы бөлігінің қарама-қарсы жақтарына орнатылған газды иондау камералары арқылы өлшенді. Күннің рентген сәулесі мен Лайман-альфа ағынының ұзақ мерзімді тарихын алу және оларды жер атмосферасының реакцияларымен сәйкестендіру үшін интенсивтілік бақылауға алынды. Екі рентгендік детектор (терең) аргон газымен толтырылған және бериллий терезелері (0,021 г/см²) бар, нәтижесінде 2-8 А диапазонындағы рентген сәулелеріне сезімталдық туды. Лайман-альфа детекторлары (қарсы жағында), азот оксиді газымен толтырылған және литий фторидті терезелері бар дөңгелек иондау камералары болды. Олардың сезімталдығы 1050-1350 А аралығында болды. Алайда, деректерді күн сәулесіне байланысты түсіндіру мүмкін болмады, себебі детектор тізбектері Ван Аллен сәулесімен (150 кэВ электрон) толып кетті, сондай-ақ кері байланыс күшейткішінде электрондық қиындықтар туындады.
The solar X ray and Lyman alpha radiation were measured by means of gas ionization chambers mounted on opposite sides of the upper portion of the double cone configuration of the Explorer 7 satellite. Intensities were monitored in order to obtain a long term history of solar X ray and Lyman alpha fluxes and to correlate these with terrestrial atmospheric responses. The two X ray detectors ( deep) were filled with argon gas and had beryllium windows (.021 g/sq cm) resulting in a sensitivity to X rays in the 2 to 8 A range. The Lyman alpha detectors (on the opposite side), which were circular ionization chambers ( in diameter) filled with nitric oxide gas, had lithium fluoride windows. Their sensitivity was in the 1050 to 1350 A interval. The data, however, were impossible to interpret in terms of incident solar radiation due to both the saturation of detector circuits by Van Allen radiation (150 keV electrons) and electronic difficulties in the feedback amplifier.
Жылу сәулелері
Explorer 7 термиялық сәулелену эксперименті Жер атмосферасы жүйесінің қозғаушы күштерін жақсырақ түсіну үшін күн сәулесінен түскен және шағылған ультракүлгін (УФ) сәулелену мен Жердің инфрақызыл (ИҚ) сәулеленуін өлшеу мақсатымен жобаланды. Негізгі құралдар арнайы алюминийленген айналардан жылу оқшауланған, бірақ жақын орналасқан қуыс күміс жарты шарлар пішіндес бес болметрден тұрды. Осылайша, жарты шарлар кеңістіктегі оқшауланған шарлар сияқты жұмыс істеді. Екі жарты шардың қара жабыны бар, олар күн және Жер сәулеленуіне шамамен бірдей сезімтал болды. Үшінші, ақ жабынмен жабылған жарты шар, күн сәулесіне қарағанда Жер сәулеленуіне сезімталдау болды. Төртінші жарты шар, алтын металл бетімен, Жер сәулеленуіне қарағанда күн сәулесіне сезімталдау болды. Бесінші жарты шар тікелей күн сәулесінен қорғалған, шағылған күн сәулесін өлшеу үшін қолданылды. Әр жарты шардың үстіне температураны өлшеуге арналған шыны жабынмен қапталған терморезистор орнатылды. Төрт температура өлшеуінің толық жиынтығы мен бір эталондық сынаманы алуға 30 секунд уақыт кетті. Осылайша, әрбір айналымда шамамен 180 температура өлшемі алынды. Эксперимент сәтті аяқталды, ал 1961 жылдың 28 ақпанына дейін іске қосылғаннан бастап пайдалы деректер алынды. Сонымен қатар, ол Роберт Парент көмегімен жетілдірілген доктор Вернер Э. Суомидің жалпақ пластиналы радиометрін де алып жүрді, ол ғарыштан Жердің сәулелену бюджетін алғаш рет өлшеді және климатты спутниктік зерттеулер дәуірін бастады. Суоми Жердің жылу балансын және атмосфераның салқындау қарқынын спутниктік бақылаулар және таза ағынды радиозондтармен өлшенгендер арқылы зерттеп, сәулеленуді сіңіруде бұлттардың маңызды рөлін анықтады. Бұл бақылаулар Жердің энергия бюджеті бұлттардың әсерінен, жер бетінің альбедосынан және басқа да сіңіретін компоненттерден айтарлықтай өзгеретінін көрсетті. Осы құралдарды пайдаланып, Суоми және оның командасы Жердің бастапқыда есептелгеннен гөрі Күн энергиясын көп сіңіретінін анықтады және жаһандық жылу бюджетіндегі маусымдық өзгерістерді өлшеуге және сандық бағалауға болатынын көрсетті. Explorer 7 Ван Аллен сәулелену белдеуіндегі фондық сәулеленумен сенсорлары қаныққандықтан, Күннің рентген сәулелерін анықтай алмады.
The Explorer 7 thermal radiation experiment was designed to measure incident and reflected solar UV radiation and terrestrial IR radiation in order to obtain a better understanding of the driving forces of the Earth atmosphere system. The primary instrumentation consisted of five bolometers in the form of hollow silver hemispheres that were thermally insulated from, but in close proximity to specially aluminized mirrors. The hemispheres thereby behaved very much like isolated spheres in space. Two of the hemispheres had black coatings and responded about equally to solar and terrestrial radiation. A third hemisphere, coated white, was more sensitive to terrestrial radiation than to solar radiation. A fourth, which had a gold metal surface, was more sensitive to solar radiation than to terrestrial radiation. The fifth hemisphere, protected from direct sunlight, was used to measure the reflected sunlight. A glass coated bead thermistor was mounted on the top of each hemisphere to measure the temperature. A complete set of four temperature observations and one reference sample required 30 seconds. Thus, in each orbit, about 180 temperature measurements could be obtained. The experiment was a success, and usable data were obtained from launch until 28 February 1961. Significantly, it also carried Dr. Verner E. Suomi's flat plate radiometer, improved with the help of Robert Parent, that took the first Earth radiation budget measurements from space and initiated the era of satellite studies of the climate. It made the first coarse maps of "the solar radiation reflected by the Earth and the infrared radiation emitted by the Earth". Using both satellite observations of the Earth's heat balance and atmospheric cooling rates measured by net flux radiosondes, Suomi established the important role played by clouds in absorbing radiated solar energy. These observations established that Earth's energy budget varies markedly due to the effect of clouds, the surface albedo, and other absorbing constituents. Using these instruments, Suomi and his team discovered that the Earth absorbed more of the Sun's energy than originally thought and demonstrated that it was possible to measure and quantify seasonal changes in the global heat budget. Explorer 7 was unable to detect solar X rays due to its sensors being saturated by background radiation in the Van Allen radiation belt.
Тұтқынға түскен сәуле және Күн протондары
Екі барлық бағыттағы Гейгер санағышы (Антон 302 және 112) жалпы ғарыш сәулелерінің қарқындылығын, геомагниттік тұтқынға түскен бөлшектік сәулелерді және күн протондарын кеңістік пен уақыт бойынша толыққанды бақылау үшін қолданылды. Детектор протондарға (E > 20 МэВ) және электрондарға (E > 30 кэВ) сезімтал болды. Эксперимент 1961 жылдың 28 ақпанына дейін, 1960 жылдың қыркүйек және қазан айларындағы қысқа мерзімді үзілістерден басқа, қанағаттанарлық түрде жұмыс істеді.
Two omnidirectional Geiger counters (Anton 302 and 112) were used to conduct a comprehensive spatial and temporal monitoring of total cosmic ray intensity, geomagnetically trapped corpuscular radiation, and solar protons. The detector was sensitive to protons (E >20 MeV) and electrons (E >30 keV). The experiment operated satisfactorily from launch until 28 February 1961, except for a brief period in September and October 1960.
Іске қосу
Бастапқыда 1959 жылдың қыркүйек айының соңына жоспарланған, бірақ миссия бір аптаға кейінге шегерілді, себебі жақын маңдағы ұшыру алаңындағы Юпитер ИРБМ сынағы ұшырылғаннан кейін көп ұзамай сәтсіз аяқталды, нәтижесінде ұшып келе жатқан сынықтар Explorer 7-нің ұшыру құралына тиді. Дегенмен, күшейткіштің зақымдануы шағын болды және оны оңай жөндеуге болады. Explorer 7 1959 жылдың 13 қазанында сағат 15:31 GMT-де Атлантика ракеталық полигонынан Juno II ракетасымен орбитаға шығарылды. 1960 жылдың 16 маусымында НАСА екінші таратушыдағы төрт жиіліктік модуляцияланған субтасымалдағыштардың бірінің тұрақсыз болғанын және 7 эксперименттің 3-і бойынша беріліп жатқан ақпараттың енді түсінікті болмайтынын хабарлады. Байқау маяғы 1959 жылдың 5 желтоқсанында сигнал беруін тоқтатты. 1960 жылдың қыркүйегіне қарай орбита 50,3° бұрышпен және 101,2 минуттық айналым периодымен еді. Пайдалы деректер 1961 жылдың ақпан айына дейін, ал кейде 1961 жылдың 24 тамызына дейін берілді. Ғарыш аппараты радиация және магниттік дауылдар туралы маңызды геофизикалық ақпаратты ұсынды, ішкі температураны басқару әдістерін көрсетті, ұшу кезінде сенсорға түскен алғашқы микрометеоритті тіркеді және кең ауқымды ауа райы үлгілерін анықтады.
Launch was originally scheduled for late September 1959, but the mission was delayed for a week after a Jupiter IRBM test on an adjacent pad failed shortly after liftoff, causing flying debris to hit Explorer 7's launch vehicle. However, the damage to the booster was minor and could be easily repaired. Explorer 7 was launched on a Juno II at 15:31 GMT on 13 October 1959 from the Atlantic Missile Range into a orbit. On 16 June 1960, NASA announced one of the four frequency modulated subcarriers on the second transmitter had become erratic and the information it was transmitting on 3 of the 7 experiments was no longer intelligible. The tracking beacon ceased transmitting on 5 December 1959. As of September 1960 the orbit was with an inclination of 50.3° and a period of 101.2 minutes. Useful real time data were transmitted from launch through February 1961 and intermittently until 24 August 1961. The spacecraft provided significant geophysical information on radiation and magnetic storms, demonstrated methods of controlling internal temperatures, recorded the first micrometeorite penetration of a sensor in flight, and detected large scale weather patterns.