탐험가 18

Explorer 18
IMP-I라고도 알려진 탐색기 43 또는 AIMP 1(IMP-D)로도 알려진 탐색기 33과 혼동하지 마십시오.
탐험가 18
Explorer-18 IMP-A.jpg
탐색기-18(IMP-A) 위성
이름IMM-A
IMM-1
행성간 모니터링 플랫폼-1
S-74
미션형우주물리학
연산자나사
COSPAR1963-046a
새캣00693
우주선 속성
우주선IMM
제조사고다드 우주 비행 센터
발사 질량138kg(304lb)
힘4개의 전개식 태양열 어레이 및 배터리
미션의 시작
출시일자1963년 11월 27일,
02:30:01 GMT[1]
로켓토르델타 C
(387번 토르 / 델타 021)
발사장케이프 커내버럴, LC-17B
계약자더글러스 에어포트 컴퍼니
입력서비스1963년 11월 27일
미션 종료
마지막 연락처1965년 5월 10일
붕괴일자1965년 12월 30일
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도[2]
정권고타원 궤도
페리기 고도4,395km(2,731mi)
아포기 고도192,003km (192,305mi)
기울기35.20°
기간5606분
계기
탐색기 프로그램

IMF-A, IMF-1, 행성간 모니터링 플랫폼-1, S-74라고도 불리는 탐색기 18은 탐색기 프로그램의 일부로 발사된 NASA 위성이었다.탐험가 18호는 1963년 11월 27일 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지(CCAFS)에서 토르-델타 C 발사차량으로 발사됐다.익스플로러 18은 행성간 모니터링 플랫폼(IMP)의 첫 번째 위성이었다.1964년 10월에 발사된 익스플로러 21(IMP-B)과 1965년 5월에 발사된 익스플로러 28(IMP-C)[3]도 같은 일반 우주선 디자인을 사용했다.

미션

탐색기 18 위성으로 토르-델타 C 발사

탐험가 18은 태양 전지 및 화학전지 동력 우주선으로서, 에너지 입자, 우주선, 자기장, 플라스마의 행성간 및 원거리 자기권리 연구를 위해 계측되었다.초기 우주선 매개변수에는 10:20시간의 현지 시간, 22rpm의 회전 속도, 115° 우측 상승과 -25°의 회전 방향이 포함되었다.81.9초 지속시간의 각 정상 원격측정 순서는 795개의 데이터 비트로 구성되었다.3차 정상 시퀀스 후 루비듐 증기 자기계 아날로그 데이터 전송 간격이 81.9초였습니다.이 우주선은 1964년 5월 30일까지 정상적으로 작동하다가, 버려진 1965년 5월 10일까지 간헐적으로 작동했다.자료의 주요 적용 기간은 1963년 11월 27일에서 1964년 5월 30일, 1964년 9월 17일에서 1965년 1월 7일, 그리고 1965년 2월 21일에서 1965년 3월 25일이었다. 그러나 이 기간 중 첫 번째 기간만이 매우 유용했다.[4]

실험

우주선 범위 대 에너지 손실

은하와 태양 우주선의 범위와 에너지 손실을 측정하기 위해 충전된 입자, 고체 상태의 망원경을 사용했다.이 실험은 입자 에너지(Z 제곱/A에 대략 비례하는 핵당 에너지)와 전하 스펙트럼(Z<=6)을 연구하기 위해 설계되었다.탐지기 방향은 우주선 스핀 축에 맞춰져 있었다.각 에너지 간격에 대한 검출기 축전지는 5.46분마다 6번 원격 측정되었다.각 축적 기간은 약 40초(초기 우주선 회전 시간은 약 2초)이었다.128 채널의 펄스 높이 분석기 두 대의 출력은 41초마다 한 개의 입사 입자에 대해 얻었으며 검출기 축적을 따라 판독했다.오작동은 알파 연구를 E>30 MeV의 입자로 제한했다.[5]

우주선

이 실험은 두 개의 검출기 시스템으로 구성되었다.첫 번째는 얇고 두꺼운 요오드화합물(CsI) 섬광기(각각 하나씩)와 반침착 플라스틱 섬광기를 갖춘 dE/dx 대 E 망원경이었다.망원경 축은 우주선 스핀 축에 정상이었다.얇은 CsI 섬광기를 관통하고 두꺼운 CsI 섬광기에서 정지하는 입자 수는 매 5.46분마다 39.36초 간격으로 누적되었다.다양한 종(전자가 3~12MeV, 이온이 1 또는 2이고 원자 질량이 1, 2, 3 또는 4이고 에너지가 18.7~81.6MeV/nucleon) 및 에너지 스펙트럼 정보에 대한 상대적 기여도는 CsI 섬광기 6ti 출력에 대해 동시에 수행된 512채널 펄스 높이 분석으로 결정되었다.매 5.46분마다 메스.두 번째 검출기 시스템은 우주선 스핀 축과 평행하고 수직인 두 개의 가이거-뮐러 관(GM) 망원경으로 구성되었다.각각의 망원경은 두 개의 콜린어 GM 튜브로 구성되었다.각각 측정된 병렬 및 수직 망원경: 1) 70 MeV 이상의 양성자와 6.5 MeV 이상의 전자에 의한 계수의 합, 2) 65 MeV 이상의 양성자와 6 MeV 이상의 전자에 의한 계수의 합. 4개의 GM 튜브 중 하나에 등록된 계수 또한 누적되었다.이러한 전방위 계수는 50 MeV 이상의 양성자와 4 MeV 이상의 전자에 기인했다.병렬, 수직 및 전방향 카운트 속도는 연속적인 정상 81.9초 원격 측정 시퀀스 동안 하나의 40초 누적 간격 동안 얻어졌다.따라서 5.46분마다 한 번씩 40초 동안 1회 계수 속도를 측정했다.두 검출기 시스템은 1964년 5월 26일까지 잘 작동했다.[6]

패러데이컵

태양풍 입자를 측정하기 위해 5개 소자의 분할 집열기 패러데이 컵을 사용하였다: 45 ~ 105 eV의 양의 이온, 95 ~ 235 eV의 양의 이온, 220 ~ 640 eV의 양의 이온, 560 ~ 1800 eV의 양의 이온, 65 ~ 210 eV의 전자, 1700 ~ 5400 eV의 양의 이온.수집가의 분할면은 우주선의 회전 적도면에 있었다.측정은 22개의 순간 전류 샘플로 구성되었고 각각 0.16초(위성 회전을 두 번 이상)로 분리되었다.이러한 측정은 분할 수집기에 대한 전류의 합, 우주선 회전 중에 접하는 전류의 최대 차이, 수집기의 최대 절반에 대한 식별을 나타낸다.전체 순서는 2.8분이 소요되었고 5.5분마다 반복되었다.이 패러데이 컵의 입구 콘은 반각도가 약 80°이었다.굴절된 입자(약 70° 발생에서 컵 정상까지의 가장 뚜렷한 효과)와 이차 전자 및 자외선 방사에서 간섭이 발생했다.[7]

플럭스게이트 자기계

동적 범위가 ± 40nT인 두 개의 단축 플럭스게이트 자기계 각각은 5.46분마다 6개의 4.8초 간격으로 자기장을 30번 샘플링했다.검출기 민감도는 + 또는 마이너스 0.25nT, 디지털화 불확실성은 + 또는 마이너스 0.40nT였다.루비듐 증기 자력계는 계측기를 교정하는 데 사용되었지만 독립적으로 유용한 데이터 세트를 생성하지 않았다.기기는 위성의 내용연수에 걸쳐 정상적으로 작동했으며 1964년 5월 30일까지 사용 가능한 데이터를 제공했다.[8]

이온 챔버 및 가이거-뮐러 카운터

지자기 갇힌 입자의 플럭스를 측정하기 위해 설계된 이 실험의 계측기는 직경 7.6cm(3.0인치), 네허형 이온화실 및 안톤 223 가이거-뮐러 튜브 2개로 구성되었다.이온실은 전자와 양자에 각각 E>1과 E>17 MeV로 반응했다.두 가이거-뮐러 관은 모두 우주선 스핀 축에 평행하게 장착되었다.가이거-뮐러 튜브 하나가 금박에서 떨어져 나온 E>45 keV의 전자를 검출했다.이들 전자의 수용 원뿔은 61°의 전각으로, 대칭 축은 우주선 회전 축과 59.5°의 각도를 이루었다.이 가이거-뮐러 관은 각각 E>6와 E>52 MeV로 전자와 양자에 전방위적으로 반응했다.제2 가이거-뮐러 관은 우주 환경에 직접 접근할 수 없었으며, 각각 E>6와 E>52 MeV로 백그라운드 전자와 양자에 전방위적으로 반응했다.이온실로부터의 펄스는 326.08초 동안 축적되었고 327.68초마다 한 번씩 판독되었다.첫 번째 가이거-뮐러 튜브의 카운트는 39.36초 동안 누적되었고 327.68초마다 6번씩 판독되었다.두 번째 가이거-뮐러 튜브의 카운트는 39.36초 동안 누적되었고 327.68초마다 5번씩 판독되었다.이 실험은 1965년 5월 10일까지 정상적으로 수행되었다.[9]

지연 전위 분석기

지각 전위 분석기는 3소 평면 파라데이 컵이었다.그것은 우주선 스핀 축에 정상적으로 탑재되었고 5 sr의 효과적인 외관 각도를 가지고 있었다.거칠고 미세한 분해능 모드는 이온과 전자 모두에 대해 프로그래밍되었다.이러한 모드는 0~28V 및 0~100V의 지연 전압에 대해 각각 15단계로 구성되었다.전체 이온 및 전자 시퀀스는 10.92분마다 한 번씩 반복되었고, 각 15단계 스펙트럼 분석에는 5.4초가 필요했다.이 실험은 발사 후 기계 프로그래머 스위치의 고장으로 작업이 종료될 때까지 약 20시간 동안 작동했다.데이터는 이차 전자의 영향을 받아 더 이상 존재하지 않는다.[10]

태양풍 양성자

전류 집전기와 전자계 증폭기를 갖춘 4차 정전기 분석기를 사용하여 입사 플라즈마의 양의 이온 성분을 검출 및 분석하고 총 흐름 특성을 연구했다.양성자는 0.025 - 16 keV 사이의 14개 에너지 채널에서 분석되었다.계측기는 위성 적도면에 탑재되었으며 이 평면에서는 시야각이 15도, 스핀 축이 포함된 평면에서는 90도였다.인공위성의 적도면은 광학측면센서를 이용해 3개의 연속 구간(111.8도, 111.8도, 136.4도)으로 나뉘었다.한 섹터의 피크 플럭스는 위성의 회전당 하나의 분석기 판 전위로 기록되었다(피크 플럭스가 발생한 섹터 내의 위치에 대한 정보는 보존되지 않았다).14바퀴 회전 후, 모든 에너지 채널이 스캔되었고, 그 과정은 다음 부문을 위해 반복되었다.에너지와 섹터의 완전한 스캔은 5.46분마다 반복되었다.위성이 자기권에 있는 짧은 기간 동안 어떠한 데이터도 얻지 못했다.이 기구는 간헐적으로 작동하기 시작한 1964년 4월까지 잘 작동했다.그 후 그것의 운영은 계속 저하되었다.[11]

디지털 데이터 프로세서

이 위성은 미니트맨 II 미사일 시스템에 사용되는 D-37C 컴퓨터와 아폴로 유도 컴퓨터보다 앞서 비행 우주선에 집적회로를 처음으로 사용한 디지털 데이터 프로세서(DDP) 원격측정 시스템을 포함했다.[13][14]DDP는 다양한 탑재 디지털 실험을 통해 결과를 축전지에 저장할 수 있도록 했으며, 이 실험은 반복 사이클로 판독되어 지상국으로 전송될 펄스 주파수 변조(PFM) 신호로 인코딩되었다.[15]축전지는 총 105비트, 여기에 15비트 클럭이 더해졌다.[12]PFM 형식으로 전송된 디지털 데이터 외에도 아날로그 신호 전송에는 정상 전송 사이클(16개의 "프레임" 중 9개가 사용됐다.[15]

프로세서는 텍사스 인스트루먼트사의 시리즈 51 칩, 특히 SN510(시계형 SR 래치)과 SN514(듀얼 3입력 NAND/NOR 게이트)를 사용했는데, 이 칩들은 모두 8핀 플랫팩 패키지로 나왔고 저항-캐퍼시터-트랜지스터 논리(RCTL)를 사용했다.[16][17]그러나 당시 하나의 다이(die)에 두 개의 트랜지스터만 넣을 수 있었기 때문에 패키지에 밀봉되기 전에 작은 와이어로 수작업으로 연결해야 하는 서로 다른 논리 구성 요소와 함께 여러 개의 다이(die)가 있어 생산 비용이 매우 많이 든다.[13]초기 사례의 비용은 400달러(2020년 3,400달러와 동일) 이상이었다.[18]

참고 항목

참조

  1. ^ "Launch Log". Jonathan's Space Report. 21 July 2021. Retrieved 31 October 2021.
  2. ^ a b "Trajectory: IMP-A 19643-046A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  3. ^ "Explorer-series reference images". Retrieved 4 July 2021.
  4. ^ "Display: Explorer 18 (IMP-A) 1963-046A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  5. ^ "Experiment: Cosmic-Ray Range versus Energy Loss". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  6. ^ "Experiment: Cosmic Rays". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  7. ^ "Experiment: Faraday Cup". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  8. ^ "Experiment: Fluxgate Magnetometers". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  9. ^ "Experiment: Ion Chamber and Geiger–Müller Counters". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  10. ^ "Experiment: Retarding Potential Analyzer". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  11. ^ "Experiment: Solar Wind Protons". NASA. 28 October 2021. Retrieved 31 October 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  12. ^ a b Hosea D. White, Jr. (December 1966). Evolution of satellite PFM encoding systems from 1960 to 1965 (Report). NASA. Retrieved 4 July 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  13. ^ a b "Developing the first ICs to orbit Earth". Texas Instruments. 24 June 2021. Retrieved 4 July 2021.
  14. ^ Butrica, Andrew J. (2015). "Chapter 3: NASA's Role in the Manufacture of Integrated Circuits" (PDF). In Dick, Steven J. (ed.). Historical Studies in the Societal Impact of Spaceflight. NASA. pp. 149-250 (237-42). ISBN 978-1-62683-027-1. Retrieved 4 July 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  15. ^ a b Frank Piazza (March 1966). Computer Analysis of Interplanetary Monitoring Platform (IMP) Spacecraft Performance (Report). NASA. Retrieved 4 July 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  16. ^ Microelectronic Device Data Handbook (Report). Vol. 2 - Manufacturer and specific device information. Prepared by ARINC Research Corporation. NASA. Retrieved 4 July 2021.{{cite report}}: CS1 maint : 기타(링크) Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  17. ^ Carol Byrd. "Electronics & Computing Technology of the mid-1950's – late 1960's: The Apollo Vintage". Slideshare. Retrieved 4 July 2021.
  18. ^ AnubisTTP (16 November 2008). "Texas Instruments SN514 Integrated Circuit". Industrial Alchemy. Retrieved 4 July 2021.