Американский спутник Explorer 3: запуск и научные исследования

Введение

Спутник, запущенный Соединенными Штатами (1958)
Международный спутник "Sun/Earth Explorer 3" (ISEE 3)

Запуск

Спутник был запущен из Центра испытаний ракет на мысе Канаверал в Атлантическом ракетном полигоне (AMR) во Флориде 26 марта 1958 года в 17:38:01 по Гринвичу ракетой-носителем Juno I. Ракета Juno I берет свое начало в проекте армии США "Орбитер", начатом в 1954 году. Проект был отменен в 1955 году, когда было принято решение продолжить работу над проектом "Вангард". После запуска советского спутника "Спутник-1" 4 октября 1957 года, Армейскому агентству по баллистическим ракетам (ABMA) было дано указание осуществить запуск спутника с использованием ракеты Jupiter C, которая уже прошла летные испытания в ходе тестов на отделение головной части для баллистической ракеты средней дальности (IRBM) "Юпитер". Тесно сотрудничая, ABMA и Лаборатория реактивного движения (JPL) завершили модификацию Jupiter C в Juno I и создание Explorer I за 84 дня.

Космический корабль

"Эксплорер-3" был запущен в связи с Международным геофизическим годом (МГГ) силами Армии США (Оружейного управления) на эксцентрическую орбиту. Целью этого космического аппарата было продолжение экспериментов, начатых с "Эксплорера-1". Полезная нагрузка состояла из счетчика космических лучей (трубка Гейгера-Мюллера) и детектора микрометеоритов (решетка проволочной сетки и акустический детектор). Космический аппарат "Эксплорер-3" был стабилизирован вращением и оснащен бортовым магнитофоном для записи полной истории радиации на каждой орбите. Вскоре после запуска было обнаружено, что спутник находится в неуправляемом вращении с периодом около 7 секунд. "Эксплорер-3" прекратил существование на орбите 28 июня 1958 года, проработав 93 дня. Его общий вес составлял , из которых на приборы приходилось . Инструментальный отсек в передней части спутника и пустой облегченный корпус ракеты четвертой ступени вращались как единое целое, совершая 750 оборотов в минуту вокруг своей продольной оси. Данные с этих приборов передавались на Землю с помощью передатчика мощностью 60 милливатт, работающего на частоте 108,03 МГц, и передатчика мощностью 10 милливатт, работающего на частоте 108,00 МГц. Передающие антенны состояли из двух щелевых антенн из стекловолокна, расположенных в корпусе самого спутника. Четыре гибкие штыревые антенны, использованные в "Эксплорере-1", были исключены из конструкции. Внешняя обшивка инструментального отсека была окрашена чередующимися полосами белого и темно-зеленого цвета для обеспечения пассивного температурного контроля спутника. Пропорции светлых и темных полос были определены на основе исследований интервалов освещенности и затенения, учитывающих время запуска, траекторию, орбиту и наклонение орбиты. Электрическая энергия обеспечивалась ртутно-цинковыми батареями типа Mallory RM, которые составляли около 40% веса полезной нагрузки. Они обеспечивали питание высокомощного передатчика в течение 31 дня и низкомощного – 105 дней. Ввиду ограниченного пространства и требований к малому весу, приборы для "Эксплорера-3" были спроектированы и изготовлены с акцентом на простоту и высокую надежность. Задача была успешно выполнена. "Эксплорер-3" прекратил существование на орбите 28 июня 1958 года, проработав 93 дня. Реплика космического аппарата в настоящее время экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института, в галерее "Вехи полета".

Explorer 3 was launched in conjunction with the International Geophysical Year (IGY) by the U. S. Army (Ordnance) into an eccentric orbit. The objective of this spacecraft was a continuation of experiments started with Explorer 1. The payload consisted of a cosmic ray counter (a Geiger Müller tube) and a micrometeorite detector (a wire grid array and acoustic detector). The Explorer 3 spacecraft was spin stabilized and had an on board tape recorder to provide a complete radiation history for each orbit. It was discovered soon after launch that the satellite was in a tumbling motion with a period of about 7 seconds. Explorer 3 decayed from orbit on 28 June 1958, after 93 days of operation. Its total weight was , of which was instrumentation. The instrument section at the front end of the satellite and the empty scaled down fourth stage rocket casing orbited as a single unit, spinning around its long axis at 750 revolutions per minute. Data from these instruments was transmitted to the ground by a 60 milliwatt transmitter operating on 108.03 MHz and a 10 milliwatt transmitter operating on 108.00 MHz. Transmitting antennas consisted of two fiberglass slot antennas in the body of the satellite itself. The four flexible whip antennas of Explorer 1 were removed from the design. The external skin of the instrument section was painted in alternate strips of white and dark green to provide passive temperature control of the satellite. The proportions of the light and dark strips were determined by studies of shadow sunlight intervals based on firing time, trajectory, orbit, and orbital inclination. Electrical power was provided by Mallory type RM Mercury batteries that made up approximately 40% of the payload weight. These provided power that operated the high power transmitter for 31 days and the low power transmitter for 105 days. Because of the limited space available and the requirements for low weight, the Explorer 3 instrumentation was designed and built with simplicity and high reliability in mind. It was completely successful. Explorer 3 decayed from orbit on 28 June 1958, after 93 days of operation. A replica of the spacecraft is currently located in the Smithsonian Institution's National Air and Space Museum, Milestones of Flight Gallery.