SOLRAD 4 (มาจาก "รังสีจากดวงอาทิตย์") เป็น ดาวเทียมตรวจการณ์ รังสีเอ็กซ์รังสีอัลตราไวโอเลตและคลื่นอิเล็กทรอนิกส์จากดวงอาทิตย์ พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพ เรือสหรัฐฯ (USNRL) และเป็นดาวเทียมดวงที่สี่ในทั้ง โครงการ SOLRADและ โครงการ GRAB (Galactic Radiation and Background)

ดาวเทียมดวงนี้มีกำหนดโคจรไปพร้อมกับดาวเทียมศึกษาชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์LOFTI-2 ดาวเทียมสอบเทียบระยะ SECORของกองทัพบกสหรัฐฯดาวเทียม สอบเทียบการเฝ้าระวัง Surcalของกองทัพเรือและ ดาวเทียม Injun 2ของมหาวิทยาลัยไอโอวาซึ่งใช้ศึกษาแถบรังสีแวนอัลเลนภารกิจห้าในหนึ่งเดียวที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ ซึ่งเรียกว่า "Composite 1" และ "Buckshot" จบลงด้วยความล้มเหลวในวันที่ 24 มกราคม 1962 หลังจากที่จรวดThor-Ablestarขั้นที่สองล้มเหลวในการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร

กองทัพเรือสหรัฐฯ ( USNRL) ได้สร้างชื่อเสียงในฐานะผู้เล่นสำคัญในช่วงเริ่มต้นของการแข่งขันด้านอวกาศด้วยการพัฒนาและบริหารจัดการโครงการแวนการ์ด (พ.ศ. 2499-2492) ^{[ 1 ]}ซึ่งเป็นโครงการดาวเทียมแรกของอเมริกา หลังจากแวนการ์ด เป้าหมายหลักต่อไปของกองทัพเรือคือการใช้พื้นที่สังเกตการณ์สูงของ วงโคจร โลกเพื่อสำรวจตำแหน่งและความถี่ ของ เรดาร์ โซเวียต โครงการเฝ้าระวังอวกาศครั้งแรกนี้เรียกว่า "GRAB" ซึ่งต่อมาได้ขยายเป็นชื่อย่อที่ ดูไม่เป็นอันตรายมากนัก คือ Galactic Radiation And Background ^{[ 2 ]}เนื่องจากการปล่อยจรวดอวกาศของอเมริกาไม่ได้ถูกจัดเป็นความลับจนกระทั่งปลายปี พ.ศ. 2504 ^{[ 3 ] [ 4 ]} จึงจำเป็นต้อง มีภารกิจปกปิดโดยใช้ดาวเทียม ร่วมกัน เพื่อซ่อนภารกิจเฝ้าระวังทางอิเล็กทรอนิกส์ของ GRAB จากเป้าหมายที่ตั้งไว้^{[ 2 ]}

สาขาดาราศาสตร์สุริยะได้ให้การปกปิดดังกล่าว นับตั้งแต่การประดิษฐ์จรวด นักดาราศาสตร์ต้องการส่งเครื่องมือขึ้นไปเหนือชั้นบรรยากาศเพื่อดูดวงอาทิตย์ ให้ดียิ่งขึ้น ชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ของแสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ทำให้ไม่สามารถศึกษารังสีเอ็กซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์จากพื้นดินได้ หากปราศจากข้อมูลที่สำคัญนี้ การสร้างแบบจำลองกระบวนการภายในของดวงอาทิตย์จึงเป็นเรื่องยาก ซึ่งส่งผลให้ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์โดยทั่วไปถูกยับยั้ง^{[ 5 ] : 5–6}ในระดับที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น เชื่อกันว่าเปลวสุริยะส่งผลกระทบโดยตรงต่อชั้นเทอร์โมสเฟียร์ ของโลก ทำให้ การสื่อสารทางวิทยุหยุดชะงักกองทัพเรือสหรัฐฯ ต้องการทราบว่าการสื่อสารของตนจะใช้งานไม่ได้หรือถูกบุกรุกเมื่อใด^{[ 2 ]}จรวดสำรวจแสดงให้เห็นว่าการปล่อยพลังงานแสงอาทิตย์นั้นคาดเดาไม่ได้และผันผวนอย่างรวดเร็วจำเป็นต้องมีแพลตฟอร์มการสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์ระยะยาวเหนือชั้นบรรยากาศของโลก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือดาวเทียม เพื่อบันทึกการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์อย่างถูกต้อง กำหนดผลกระทบที่มีต่อ โลกและเชื่อมโยงกับการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์จากภาคพื้นดินในความยาวคลื่นแสงอื่นๆ^{[ 5 ] : 63}

ดังนั้น โครงการ SOLRAD จึงถูกริเริ่มขึ้นเพื่อตอบสนองเป้าหมายหลายประการของ NRL ในคราวเดียวกัน:

• เพื่อทำการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องในระยะยาวครั้งแรกในแสงอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์ และเพื่อเชื่อมโยงการวัดเหล่านี้กับการสังเกตการณ์จากภาคพื้นดิน^{[ 5 ] : 64–65}
• เพื่อประเมินระดับอันตรายที่เกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์^{[ 6 ]}
• เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของกิจกรรมสุริยะ (รวมถึงเปลวสุริยะ ) ต่อการสื่อสารทางวิทยุ ให้ดียิ่งขึ้น ^{[ 7 ] [ 8 ]}
• เพื่อผลิตดาวเทียมสำหรับภารกิจเฝ้าระวัง GRAB อย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพโดยใช้การออกแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว^{[ 2 ]}
• เพื่อปกปิดภารกิจ GRAB ภายใต้การปกปิดทางวิทยาศาสตร์^{[ 2 ]}

SOLRAD 4 มีรุ่นก่อนหน้าที่ประสบความสำเร็จสองรุ่นคือSOLRAD 1และSOLRAD 3ซึ่งทั้งสองรุ่นมีส่วนสำคัญต่อความเข้าใจเกี่ยวกับดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์ในช่วงสองปีที่ผ่านมา^{[ 5 ] : 64–68}และได้ส่งข้อมูลข่าวกรองจำนวนมากเกี่ยวกับการติดตั้งเรดาร์ป้องกันภัยทางอากาศของโซเวียต^{[ 9 ]}

เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า SOLRAD 4 มีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณ จำลองมาจาก ดาวเทียม Vanguard (ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ เช่นกัน ) และรวมทั้งชุดอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ SOLRAD และชุดอุปกรณ์เฝ้าระวังทางอิเล็กทรอนิกส์ GRAB ไว้ในดาวเทียมดวงเดียวกัน มีมวล 25 กิโลกรัม^{[ 10 ]}ดาวเทียมดวงที่สี่ในชุด SOLRAD นี้มีอุปกรณ์มากกว่า SOLRAD รุ่นก่อนๆ แทนที่จะมีเครื่องวัดรังสีเอกซ์เพียงเครื่องเดียวเหมือนSOLRAD 1และSOLRAD 2หรือสองเครื่องเหมือนSOLRAD 3มันบรรทุกเครื่องวัดรังสีเอกซ์ถึงสี่เครื่อง ทำให้สามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ที่มีความเข้มข้นและพลังงานสูงกว่าได้ เครื่องวัดรังสีสามเครื่องได้รับการป้องกันจากแถบรังสี Van Allen (ซึ่งอาจทำให้ผลลัพธ์เสียหายได้) ด้วยแม่เหล็ก เช่นเดียวกับที่ทำในภารกิจก่อนหน้านี้ ส่วนเครื่องที่สี่ได้รับการป้องกันด้วย เกราะ เบริลเลียมมีความหวังว่า SOLRAD 4 จะไม่เพียงแต่ทำการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับดาราศาสตร์รังสีเอกซ์จากดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังจะกำหนดอันตรายที่รังสีเอกซ์พลังงานสูงก่อให้เกิดต่อนักบินอวกาศและดาวเทียมอีก ด้วย ^{[ 11 ]}

จุดแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่าง SOLRAD 4 กับรุ่นก่อนหน้าคือเครื่องตรวจจับLyman-alpha จำนวนสี่ตัว ^{[ 11 ]}เครื่องตรวจจับดังกล่าวสองตัวถูกใช้เพื่อวัดรังสีอัลตราไวโอเลต โดยมีการรวมเครื่องตรวจจับดังกล่าวไว้ใน SOLRAD 1 และ SOLRAD 2 เพื่อกำหนดผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ต่อการรับสัญญาณวิทยุ^{[ 12 ]}ไม่มีการวัดใดๆ และเครื่องตรวจจับเหล่านี้ถูกถอดออกจาก SOLRAD 3 พวกมันถูกนำกลับมาติดตั้งใน SOLRAD 4 ไม่ใช่เพื่อการศึกษาดวงอาทิตย์ แต่เพื่อการวัดในเวลากลางคืนเพื่อดูว่ารังสี Lyman-alpha ในสภาพแวดล้อมเป็นภัยคุกคามต่อนักบินอวกาศและดาวเทียมหรือไม่^{[ 11 ]}

เมื่อวันที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2505 เวลา 09:30 GMT ^{[ 13 ]} SOLRAD 4 ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศโดยใช้จรวดThor-Ablestar ^{[ 10 ]}จากCape Canaveral LC-17B ^{[ 13 ]}พร้อมกับดาวเทียมศึกษาชั้นบรรยากาศ ไอโอโนสเฟียร์ LOFTI 2 ดาวเทียมสอบเทียบระยะ SECORของกองทัพบกสหรัฐฯดาวเทียมสอบเทียบการเฝ้าระวังSURCAL ของกองทัพเรือ และดาวเทียม Injun 2ของมหาวิทยาลัยไอโอวาซึ่งศึกษาแถบรังสี Van Allenภารกิจห้าในหนึ่งเดียวที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ เรียกว่า "Composite 1" และ "Buckshot" จบลงด้วยความล้มเหลว: ขั้นแรกของ Thor ทำงานได้อย่างถูกต้อง แต่ขั้นที่สองของ Ablestar มีความเร็วไม่เพียงพอที่จะเข้าสู่วงโคจร แม้ว่าสาเหตุที่แท้จริงจะไม่เป็นที่ทราบในทันที แต่ก็มีข้อบ่งชี้ว่า Ablestar ไม่ได้แยกออกจากขั้น Thor อย่างสะอาด แต่กลับหมุนคว่ำลง^{[ 14 ]}ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของจรวดและสัมภาระที่สูญหายคือ 3.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 15 ]}

ซีรีส์ SOLRAD/GRAB บินอีกครั้ง (ไม่ประสบความสำเร็จ) โดยสิ้นสุดด้วย ภารกิจ SOLRAD 4Bที่ปล่อยเมื่อวันที่ 26 เมษายน 1962 ^{[ 2 ]}ในปี 1962 โครงการลาดตระเวนทางอากาศทั้งหมดของสหรัฐฯ ถูกรวมไว้ภายใต้สำนักงานลาดตระเวนแห่งชาติ (NRO) ซึ่งเลือกที่จะดำเนินการต่อและขยายภารกิจ GRAB โดยเริ่มตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 1962 ^{[ 16 ]}ด้วยชุดดาวเทียมรุ่นต่อไปที่มีชื่อรหัสว่าPOPPY ^{[ 10 ]}ด้วยการเริ่มต้นของ POPPY การทดลอง SOLRAD จะไม่ดำเนินการบนดาวเทียมสอดแนมอิเล็กทรอนิกส์อีกต่อไป แต่จะได้รับดาวเทียมของตนเอง ซึ่งปล่อยพร้อมกับภารกิจ POPPY เพื่อให้มีการปกปิดภารกิจในระดับหนึ่ง[ ^{13 ] เริ่ม}ต้นด้วยSOLRAD 8ซึ่งปล่อยในเดือนพฤศจิกายน 1965 ดาวเทียม SOLRAD ห้าดวงสุดท้ายเป็นดาวเทียมวิทยาศาสตร์ที่ปล่อยทีละดวง โดยสามดวงได้รับหมายเลขโครงการ NASA Explorer ด้วย ดาวเทียม SOLRAD ดวงสุดท้ายในชุดสุดท้ายนี้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 1976 โดยรวมแล้วมีดาวเทียมปฏิบัติการทั้งหมดสิบสามดวงในชุด SOLRAD ^{[ 2 ]}โครงการ GRAB ได้รับการเปิดเผยข้อมูลในปี 1998 ^{[ 9 ]}

• ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครงการ SOLRAD
• ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครงการ GRAB