เอ็กซ์พลอเรอร์ 36
| ชื่อ | ดาวเทียมสำรวจทางธรณีวิทยาGEOS-2 โคจรรอบโลก |
|---|---|
| ประเภทภารกิจ | วิทยาศาสตร์โลก |
| ผู้ปฏิบัติงาน | นาซ่า |
| รหัส COSPAR | 1968-002A |
| หมายเลข SATCAT | 03093 |
| ระยะเวลาของภารกิจ | 2 ปี (ตามแผน) |
| คุณสมบัติของยานอวกาศ | |
| ยานอวกาศ | เอ็กซ์พลอเรอร์ 36 |
| ประเภทของยานอวกาศ | ดาวเทียมสำรวจทางธรณีวิทยาโคจรโลก |
| รสบัส | จีโอเอส |
| ผู้ผลิต | ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์มหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์[ 1 ] |
| ปล่อยมวล | 469 กก. (1,034 ปอนด์) |
| เริ่มภารกิจ | |
| วันที่เปิดตัว | 11 มกราคม 2511 16:16:10 น. [ 2 ] [ 3 ] |
| จรวด | ธอร์-เดลต้า E1 (ธอร์ 454 / เดลต้า 056) |
| จุดปล่อยจรวด | แวนเดนเบิร์ก , SLC-2E |
| ผู้รับเหมา | บริษัท ดักลาส แอร์คราฟท์ |
| เข้ารับราชการ | 11 มกราคม 2511 |
| พารามิเตอร์วงโคจร | |
| ระบบอ้างอิง | วงโคจรศูนย์กลางโลก[ 4 ] |
| ระบอบการปกครอง | วงโคจรต่ำของโลก |
| ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด | 1,082 กิโลเมตร (672 ไมล์) |
| ระดับความสูงสูงสุด | 1,570 กิโลเมตร (980 ไมล์) |
| ความโน้มเอียง | 105.80° |
| ระยะเวลา | 112.20 นาที |
| เครื่องดนตรี | |
| เครื่องส่งสัญญาณเรดาร์ C-Band ระบบ ติดตาม ด้วยเลเซอร์ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสะท้อนแสง ระบบ NASA Minitrack ระบบสัญญาณแสง ระบบตรวจจับอิเล็กตรอนตกกระทบระบบวิทยุดอปเปลอร์ ระบบวัดระยะ/อัตราความถี่วิทยุเครื่องส่งสัญญาณวัดระยะ SECOR | |
โปรแกรมสำรวจ | |
เอ็กซ์พลอเรอร์ 36 (หรือเรียกอีกอย่างว่าGEOS 2หรือGEOS Bซึ่งเป็นคำย่อของGeodetic Earth Orbiting Satellite ) เป็น ดาวเทียม ของนาซาที่ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในโครงการเอ็กซ์พลอเรอร์โดยเป็นดาวเทียมดวงที่สองจากสองดวง ในโครงการ GEOSเอ็กซ์พลอเรอร์ 36 ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 11 มกราคม 1968 จากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กโดยใช้ยานปล่อยThor-Delta E1
Explorer 36 เป็น ยานอวกาศ ที่รักษาเสถียรภาพด้วยแรงโน้มถ่วงและ ใช้พลังงาน จากเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งบรรทุกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ เครื่องมือ ทางธรณีวิทยา ระบบควบคุมอุณหภูมิของยานอวกาศนี้โดดเด่นเนื่องจากเป็นการใช้งาน ท่อความร้อนในยานอวกาศที่ไม่ใช่การทดลองเป็นครั้งแรก[ 5 ]
เครื่องดนตรี
ระบบเครื่องมือวัดทางธรณีวิทยาประกอบด้วย:
- ทรานสปอนเดอร์เรดาร์ย่านความถี่ซี
- ตัวสะท้อนแสงติดตามเลเซอร์
- แมกนีโตมิเตอร์
- ระบบมินิแทร็กของ NASA
- ระบบบีคอนแสง
- เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนตกตะกอน
- ระบบวิทยุดอปเปลอร์
- ระบบระยะ/อัตราการรับส่งสัญญาณวิทยุ
- ทรานสปอนเดอร์ SECOR Range
ระบบที่ไม่ใช่ระบบทางธรณีวิทยาประกอบด้วยเครื่องตรวจจับเลเซอร์และ บีคอน อินเตอร์เฟอโรเมตรMinitrack วัตถุประสงค์ของยานอวกาศคือการเพิ่มประสิทธิภาพช่วงเวลาการมองเห็นสถานีแสงและจัดหาข้อมูลเสริมสำหรับเงื่อนไขที่ขึ้นอยู่กับความเอียงที่กำหนดโดย การศึกษา แรงโน้มถ่วง ของ Explorer 29 ( GEOS 1 ) ยานอวกาศถูกวางไว้ในวงโคจรย้อนกลับเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์เหล่านี้ ปัญหาในการปฏิบัติงานเกิดขึ้นในระบบพลังงานหลัก ระบบแฟลชบีคอนแสง และนาฬิกาของยานอวกาศ และการปรับตารางเวลาส่งผลให้การปฏิบัติงานเป็นไปตามปกติ[ 6 ]
การทดลอง
ทรานสปอนเดอร์เรดาร์ย่านความถี่ซี
ระบบ เรดาร์ C-bandถูกใช้สำหรับการสอบเทียบเรดาร์ ระยะทดลอง และการบันทึกข้อมูลเพื่อกำหนดความแม่นยำของระบบสำหรับการตรวจสอบทางเรขาคณิตและแรงโน้มถ่วง เพื่อความซ้ำซ้อน ยานอวกาศจึงติดตั้งทรานสปอนเดอร์สองตัว โดยแต่ละตัวทำงานที่ความถี่ 5690-MHz (RCVR) และ 765-MHz (XMTR) ทรานสปอนเดอร์ตัวหนึ่งมีช่วงเวลาหน่วง 5 มิลลิวินาที และอีกตัวหนึ่งมีช่วงเวลาหน่วงภายในเกือบเป็นศูนย์ ซึ่งช่วยให้ผู้เข้าร่วม C-band สามารถระบุตัวตนได้ แบบเรียล ไทม์ ทรานสปอนเดอร์ทำงานบนพื้นฐานการเลือกเรียกเพื่อประหยัดพลังงานของยานอวกาศ ตัวสะท้อนแบบพาสซีฟ C-band ถูกใช้ร่วมกับทรานสปอนเดอร์เพื่อการสอบเทียบช่วงเวลาหน่วงภายในที่แม่นยำและเพื่อให้ความสามารถในการติดตาม C-band แบบพาสซีฟ[ 7 ]
ตัวสะท้อนแสงติดตามเลเซอร์
ตัวสะท้อนแสงเลเซอร์แบบ มุมซึ่งประกอบด้วยลูกบาศก์ควอตซ์หลอม รวม 322 ชิ้น ที่มีพื้นผิวสะท้อนแสง เคลือบเงินถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดระยะและมุมของยานอวกาศ ลูกบาศก์เหล่านี้ติดตั้งอยู่บนแผงไฟเบอร์กลาสที่ขอบด้านล่างของยานอวกาศ ทำให้มีพื้นที่สะท้อนแสงรวม 0.18 ตารางเมตรตัวสะท้อนแสงช่วยรักษาความกว้างของลำแสงที่แคบของแสงที่เข้ามา และให้สัญญาณสูงสุดไปยังพื้นดินเกือบจะตรงกับจุดกำเนิด แสง 50% ที่ตกกระทบพื้นที่ปริซึมที่มุม 90° จะสะท้อนกลับภายในลำแสง 20 อาร์คเซคอนด์ แสงสะท้อนที่ได้รับโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจะถูกขยายโดยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ ซึ่งแปลงพัลส์แสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เวลาที่ลำแสงใช้ในการเดินทางกลับมายังโลกจะถูกบันทึกโดยตัวนับดิจิทัล พัลส์เลเซอร์สะท้อนยังถูกถ่ายภาพเทียบกับพื้นหลังของดวงดาว และเวลาทั้งหมดที่พัลส์แสงเดินทางจะถูกนำมาพิจารณาในระบบติดตามเลเซอร์แบบออปติคอล การติดตามด้วยเลเซอร์เป็นความรับผิดชอบของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศ (AFCRL) หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมิธโซเนียน (SAO) ศูนย์วิจัยด้านแสง GSFCและสถานีเลเซอร์ระหว่างประเทศ[ 8 ]
แมกนีโตมิเตอร์
เครื่องมือนี้ประกอบด้วยแมกนีโตมิเตอร์แบบฟลักซ์เกตแกนเดียวที่วางตัวตั้งฉากกับระนาบวงโคจรของยานอวกาศ แม้ว่าหน้าที่หลักของแมกนีโตมิเตอร์คือการทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์วัดทิศทาง แต่ข้อมูลที่มีประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับความผันผวนในช่วง 0.03 ถึง 3.0 cps ได้รับมาจากการใช้ตัวกรอง[ 9 ]
ระบบมินิแทร็กของ NASA
สัญญาณ Minitrackแผ่รังสีที่ความถี่ 136 MHz และถูกปรับด้วยข้อมูลโทรมาตร ข้อมูลจากระบบติดตามด้วยอินเตอร์เฟอโรเมตร Minitrack ถูกนำมาใช้ร่วมกับข้อมูลจากระบบ Goddard Range and Range Rate (GRARR) เพื่อสร้างวงโคจรของ Explorer 36 และคำนวณการคาดการณ์การปฏิบัติงาน สถานี Minitrack ยังเข้าร่วมกับสถานีอื่นๆ ในกิจกรรมการมองเห็นร่วมกันสำหรับการทดลองเปรียบเทียบระบบติดตาม[ 10 ]
ระบบบีคอนแสง
ระบบสัญญาณแสงที่ใช้ใน การศึกษา ทางเรขาคณิต เชิงภูมิศาสตร์ ประกอบด้วยหลอดไฟซีนอนขนาด 670 วัตต์ (1580 แคนเดลา-วินาที/แฟลช) จำนวน 4 หลอด ติดตั้งอยู่ในตัวสะท้อนแสง หลอดเหล่านี้ถูกตั้งโปรแกรมให้กะพริบตามลำดับ เป็นชุดละ 5 หรือ 7 ครั้ง ในช่วงเวลาที่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าจากโลก การสังเกตการณ์ทำโดยกล้อง SPEOPT MOTS ขนาด 1 เมตร (3 ฟุต 3 นิ้ว)และ60 เซนติเมตร (24 นิ้ว) กล้อง Baker-Nunnและ กล้องสำรวจทางธรณีวิทยา ขนาด 90 เซนติเมตร (35 นิ้ว) ของ หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์ส มิธโซเนียน (SAO) กล้อง USAF PC 1000 กล้อง US C&GS (Coast and Geodetic Survey) BC-4 และสถานีกล้องของกองทัพบก (AMS ปัจจุบันคือ ETR) และสถานีกล้องนานาชาติ ตำแหน่งของดาวเทียมและมุมเงยจากแต่ละสถานีถูกกำหนดโดยใช้แผนที่ดาวเป็นแนวทาง หากทราบตำแหน่งของสถานีสองในสามสถานีแล้ว พิกัดของสถานีที่สามสามารถคำนวณได้โดยใช้การหาตำแหน่งแบบสามเหลี่ยม การทำงานผิดปกติในชุดสัญญาณหนึ่งเกิดขึ้นไม่นานหลังจากการปล่อย สัญญาณนี้ (หมายเลข 4) ไม่ได้ถูกใช้ในระหว่างการปฏิบัติงานที่เหลือ ข้อมูลได้รับจากสัญญาณอีกสามสัญญาณจนถึงวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2513 [ 11 ]
เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนตกตะกอน
เครื่องมือนี้ประกอบด้วย อุปกรณ์ เบี่ยงเบนไฟฟ้าสถิตและ ตัวตรวจจับ แชนเนลตรอนซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อวัดอิเล็กตรอนในช่วงพลังงาน 2 ถึง 10 keV ไม่ได้รับข้อมูลที่เป็นประโยชน์[ 12 ]
ระบบวิทยุดอปเปลอร์
เทคนิคดอปเปลอร์ในการจับเวลาและวัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการส่งสัญญาณวิทยุจากยานอวกาศที่กำลังเคลื่อนที่ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยสร้างโครงสร้างของสนามโน้มถ่วง ของโลก ด้วยความแม่นยำประมาณห้าส่วนใน 100 ล้าน เครื่องส่งสัญญาณสามเครื่องทำงานที่ความถี่ 162, 324 และ 972 เมกะเฮิร์ตซ์ เครื่องหมายจับเวลา (การมอดูเลชั่นเฟส 60° เป็นเวลา 0.3 วินาที ทุกๆ นาที) ถูกส่งโดยเครื่องส่งสัญญาณ 162 และ 324 เมกะเฮิร์ตซ์ การซิงโครไนซ์ของเครื่องหมายมีความแม่นยำ 0.4 มิลลิวินาที เครือข่ายติดตามดอปเปลอร์ของกองทัพเรือสหรัฐฯ (TRANET) ตรวจสอบยานอวกาศเพื่อรับข้อมูลดอปเปลอร์ การสังเกตการณ์จากสถานีที่ทราบสามสถานีขึ้นไปทำให้สามารถอนุมานพารามิเตอร์วงโคจรได้ ข้อมูลจากระบบถูกบันทึกบนเทปกระดาษ จากนั้นจึงทำซ้ำบนเทปแม่เหล็กเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม[ 13 ]
ระบบระยะ/อัตราการรับส่งสัญญาณวิทยุ
ข้อมูลระบบ Goddard Range and Range Rate (GRARR) สามารถกำหนดทั้งระยะทางและอัตราการเปลี่ยนแปลงของระยะทางของยานอวกาศได้โดยการวัดการเลื่อนเฟสและดอปเปลอร์ ระบบนี้ทำงานที่ความถี่ 2271 เมกะเฮิร์ตซ์ (ตัวรับ) และ 1705 เมกะเฮิร์ตซ์ (ตัวส่ง) โดยใช้เสาอากาศที่ติดตั้งบนส่วนที่หันหน้าเข้าหาโลกของยานอวกาศ ความกว้างของลำแสงคือ 150° ข้อมูลที่ได้รับจากเครื่องมือนี้โดยสถานี GRARR S-band สาม สถานีถูกนำมาใช้เพื่อเสริมข้อมูลทางธรณีวิทยาอื่นๆ และเพื่อเปรียบเทียบระบบนี้กับระบบอื่นๆ ที่ใช้ในการติดตามยานอวกาศ ข้อมูลที่ได้รับถูกบันทึกไว้บนเทปกระดาษและถูกสร้างใหม่โดยคอมพิวเตอร์ CDC 160Aบนเทปแม่เหล็กเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม[ 14 ]
ทรานสปอนเดอร์ SECOR Range
ระบบ Sequential Collation of Range ( SECOR ) ซึ่งดำเนินการโดย Army Map Service (ปัจจุบันระบุว่าเป็น ETR) ถูกใช้สำหรับระบบวัดระยะวิทยุของยานอวกาศ ระบบ SECOR ทำงานที่ความถี่ 421 MHz (ตัวรับ) และ 224.5 และ 449.0 MHz (ตัวส่ง) ทรานสปอนเดอร์ หนัก 3.6 กก. (7.9 ปอนด์)รับและส่งสัญญาณวิทยุภาคพื้นดิน อุปกรณ์ภาคพื้นดินประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณแบบเฟสโมดูเลต เครื่องรับข้อมูลระยะ และเครื่องวัดเฟสอิเล็กทรอนิกส์ ระบบใช้สถานีภาคพื้นดินสี่แห่งสำหรับการวัดระยะไปยังทรานสปอนเดอร์ของยานอวกาศ การวัดระยะทำได้โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเฟสของไซด์โทนการวัดระยะที่โมดูเลตคลื่นพาหะ CW โดยใช้เทคนิคการหาตำแหน่งแบบสามเหลี่ยม ตำแหน่งที่ไม่ทราบของหนึ่งในสี่สถานีสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำ[ 15 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- การติดตามและพยากรณ์ตำแหน่งดาวเทียมแบบเรียลไทม์: Explorer 36 (GEOS 2) N2YO.com