Кіріспе

Explorer 8 - 1960 жылы 3 қарашада ұшырылған NASA зерттеу спутнигі. Ол электрон тығыздығының, электрон температурасының, иондық концентрацияның, иондық массаның, микрометеориттердің таралуының және микрометеориттердің массасының ионосферадағы уақыт пен кеңістіктегі таралуын және олардың толық күн сәулесінен толық көлеңкеге немесе түнгі жағдайларға дейінгі өзгеруін зерттеуге арналған.

Иондық тұзақтар

Төрт қабатты, электрлік оқшауланған жазық ион тұзақтары мен жазық параллель торлар мен коллекторлар жиынтық ток өлшеуішін өлшеу үшін пайдаланылды. Бір жерге қосылған тор және оң жаққа бейімделген коллектор қосылуы спутниктік ағымның функциясы ретінде электронды ток өлшеуге мүмкіндік берді. Сондай-ақ, экспериментте ғарыш кемесі тепе-теңдік потенциалын және сыртқы электрон температурасын өлшеу үшін торды 1,2 -ден +8 В-ға дейін алып тастауға мүмкіндік берді. Жерге қосылған сыртқы тор мен коллектордың арасында екінші тордың қосылуы екі үш элементті зондқа оң иондық және электрондық тоқтарды өлшеуге мүмкіндік берді. Ішкі тордың 15 В-тағы бір зонд сырттан келетін электронды кері қайтарып, ішкі фотоэлектронды басып тастаған кезде кіріс оң иондарды жинады. Екінші зонд +25 В ішкі тордың ауытқуымен түскен электрон ағысын және сол кездегі басылмаған фотоэмиссия ағынын өлшеді. Бұл эксперименттің нәтижелері шектеулі болды, өйткені спутниктің декоммутациялау схемасы өте нашар болғандықтан, машиналық өңдеу мүмкін емес болды. Мағыналы сигналдар тізбектерін қолмен тану жүйелендірілді және осы ақпараттың шектеулі бөлігі эксперименттен алынған жалпы бақылау деректерін құрады.

Лангмуир зонд

Спутникке электрондар температурасын тікелей өлшеу үшін Langmuir зондінің қарапайым модификациялары болып табылатын екі электронды температуралық зондтар енгізілген. Бір типтегі зонд екі режимде жұмыс істейді. Бірінші режимде электронды диффузия ағынының бағытты сезімталдығын бақылау үшін ғарыш кемесі потенциалында диафрагма торлары сақталды. Екінші режимде диафрагма желісіне қолданылатын өзгермелі потенциал спутник потенциалын және қоршаған ортаның электрондық тығыздығы мен температурасын өлшеуге мүмкіндік берді. Бұл зонд спутниктің жоғарғы жағына айналу осьінен шамамен 40°-ға жақын орналастырылды (яғни спутниктің жоғарғы конустық бетімен бірқалыпты). Екінші, ұқсас зонд спутниктің екінші жағына симметриялы орнатылған. Бұл екінші зонд төрт сенсордан тұрады, олар жер серігінің экваторына орналастырылған. Бұл сенсорлар иондық, электрондық және фотоэмиссиялық токтардың әртүрлі комбинацияларын өлшеді. Содан кейін алынған иондық және электрондық тығыздықтар басқа спутниктік сенсорлардың бақылауларымен салыстыру үшін пайдаланылды. Бұл экспериментте телеметриялық ажыратылуы бірінші типтегі зондқа қарағанда нашар болды, сондықтан деректер сол зондтың деректерімен жақсы келіскенімен, олар пайдалы емес еді. Бірнеше өте ауыр күн сәулесінің жарылуынан пайда болған деректердің барлығы 14 тыныш күннің ішінде алынған деректерге ғана қатысты. Пайдалы деректерді жинаудың тағы бір ауыр шектеуі - коммутациялық жүйенің машинаға түсінікті түрде ақпарат беруден бас тартуы болды. Пайдалы алынған деректерді қолмен тану, телеметриядан алу және өңдеу қажет болды.

Микрометеориттік микрофон

Микрометеориттің әсер ету жиілігі мен импульсін өлшеу үшін екі пиезоэлектрлік кристалл, әрқайсысы екі дыбыс тақтасына жалғастырылған, олар сателлит терісінен дыбыс жағынан оқшауланған. Бұл сенсорлардан алынған ақпарат төмен, орташа және жоғары сезімталдық деңгейлерінде алынған және үш тәуелсіз цифрлық есептегіштерде сақталған . Тәжірибе қалыпты түрде өтті.

Микрометеориттік фотокөбейтуші

Алдыңғы бетіндегі алюминий қабатының булануымен мөлдірсіз болған фотокөбейтуші түтік, бетке соққан микрометеорит ретінде шығарылатын жарық энергиясын өлшеу және осы өлшенген энергияны бөлшектің қоршаған кинетикалық энергиясына байланыстыру үшін жасалған. Сенсордың жарық импульстеріне ең жоғары сезімталдығы 1 реттік болды. E 14 erg, яғни ол 1 бөлшектің соқтығысуын байқайды. E 14 g жылдамдығы 20 км/с. Сондай-ақ, эксперимент микрометеориттің әсерінен болатын эрозия әсерін анықтау үшін жасалды. Өлшеуге болатын микрометеориттер әсер еткенде алюминий қабатының бір бөлігі алынып тасталды. Содан кейін фотокөбейтуші қабат арқылы белгілі сыртқы жарық көздерінен берілетін жарық энергиясының мөлшерін тіркеді. Бұл деректерді микрометеорит әсерінің энергиясы туралы мәліметтермен біріктіргенде, бір микрометеориттің эрозиялық әсерін өлшеу мүмкін болды. Фотокөбейтушіден аккумулятордың жұмыс істеу мерзіміне арналған деректер алынды. Алайда жарық жарқырауының детекторын да протондар қоздырды (E> 40 MeV), сондықтан деректерді жою керек болды.

Қылмыстық радиоимпеданс

Ионосферадағы электрондық концентрацияны өлшеу үшін спутниктің экваторындағы диполды антеннаның сыйымдылығының өзгеруі антенна сыйымдылығын осциллятордың жиілігін басқару үшін пайдалану арқылы өлшенді. Сьюип генераторы зондтың тербелісін 80 мс жоғары және төменгі жиілікпен іске қосты. Зондтың тербелісшісі 6,5 МГц-тен өткен сайын, сигнал кристалл сүзгіден өтеді. Әр 80 мс-дық sweep кезінде екі импульс пайда болды, бірақ импульстердің пайда болу уақыты sweep басталуына байланысты, осцилляторды баптау схемасының құрамдас бөлігі болған антеннаның сыйымдылығына байланысты өзгертілді. Компьютер уақыт аралықтарын есептеп, бұл ақпаратты телеметриялық жүйеге жеткізді. Осылайша электрон тығыздығы әр 40 мс- сайын өлшенеді. Спутниктің жылдамдығын ескере отырып, бұл тәжірибе ионосфералық біртектіліксізділікті анықтауға мүмкіндік берді.

Спутниктің атмосфералық тығыздығы

Оның симметриялық пішініне байланысты Explorer 8 атмосфераның жоғарғы тығыздықтарын биіктік, ендік, маусым және күн белсенділігінің функциясы ретінде анықтау үшін таңдалды. Бұл эксперимент ұшыру алдында жоспарланған жоқ. Перигейдің маңында тығыздықтың мәндері ғарыш кемесі позициясының ретті бақылауларынан оптикалық (Бейкер Нанн камера желісі) және радио және / немесе радарлық бақылау әдістерін қолдана отырып анықталды. Бұл эксперимент ақылға қонымды тығыздық мәндерін табысты анықтауға әкелді және ұзақ мерзімді атмосфералық тығыздық мәндерін бере алады, өйткені Explorer 8 орбиталық өмір сүру мерзімі 80 жыл болды.

Миссия

1960 жылы 27 желтоқсанда батареяның қуаты тоқтады. Телеметрлік деректерді машиналық өңдеуге мүмкіндік беру үшін оларды қайта өңдеуде елеулі қиындықтар туындады. Осы қиындықтардың салдарынан деректер негізінен қолмен өңделген. Осы қиындықтарға қарамастан, спутниктің жұмыс істеуінен ионосфера туралы едәуір жаңа білім алынды. Explorer 8 2012 жылдың 28 наурызында орбитадан құлдырады.

Көрсетілім

Оның көшірмесі Вирджиния штатының Шантилли қаласында Смитсоновтың Ұлттық әуе және ғарыш музейінің Стивен Ф. Удвар Хази орталығында орналасқан.