โซลราด 4บี
SOLRAD 4B (มาจาก "รังสีจากดวงอาทิตย์") เป็น ดาวเทียมตรวจการณ์ รังสีเอ็กซ์รังสีอัลตราไวโอเลตและคลื่นอิเล็กทรอนิกส์จากดวงอาทิตย์ พัฒนาโดย ห้องปฏิบัติการวิจัย กองทัพเรือสหรัฐฯ (United States Naval Research Laboratory) ของ กองทัพเรือ สหรัฐฯเป็นดาวเทียมดวงที่ห้าในทั้ง โครงการ SOLRADและ โครงการ GRAB (Galactic Radiation And Background)
ดาวเทียมดวงนี้เป็นดาวเทียม SOLRAD เพียงดวงเดียวที่ถูกปล่อยจากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กโดยใช้ จรวด Scoutและปล่อยโดยไม่มีดาวเทียมดวงอื่นร่วมด้วย ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 26 เมษายน 1962 แต่เกิดความล้มเหลวในขั้นตอนที่สี่ ทำให้ส่วนบรรทุกตกกระแทกพื้นในระยะ 225 ไมล์ทะเลจากจุดเริ่มต้น SOLRAD 4B เป็นภารกิจ SOLRAD/GRAB ครั้งสุดท้าย โดย SOLRAD ในอนาคตจะถูกปล่อยพร้อมกับดาวเทียมPOPPYรุ่นใหม่ของสำนักงานข่าวกรองแห่งชาติ (NRO)
พื้นหลัง
ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ ( NRL) ได้สร้างชื่อเสียงให้กับตนเองในฐานะผู้เล่นสำคัญในช่วงเริ่มต้นของการแข่งขันด้านอวกาศด้วยการพัฒนาและบริหารจัดการโครงการแวนการ์ด (พ.ศ. 2499–2492) [ 2 ]ซึ่งเป็นโครงการดาวเทียมแรกของอเมริกา หลังจากแวนการ์ด เป้าหมายหลักต่อไปของกองทัพเรือคือการใช้พื้นที่สังเกตการณ์สูงของวงโคจรโลกเพื่อสำรวจตำแหน่งและความถี่ ของ เรดาร์ โซเวียต โครงการเฝ้าระวังอวกาศครั้งแรกนี้เรียกว่า "GRAB" ซึ่งต่อมาได้ขยายเป็นชื่อย่อที่ดู ไม่เป็นอันตรายมากนัก คือ Galactic Radiation and Background [ 3 ]เนื่องจากการปล่อยจรวดอวกาศของอเมริกาไม่ได้ถูกจัดเป็นความลับจนกระทั่งปลายปี พ.ศ. 2504 [ 4 ] [ 5 ] จึงจำเป็นต้องมี ภารกิจปกปิดโดยใช้ดาวเทียม ร่วมกัน เพื่อซ่อนภารกิจการเฝ้าระวังทางอิเล็กทรอนิกส์ของ GRAB จากเป้าหมายที่ตั้งใจไว้[ 3 ]
สาขาดาราศาสตร์สุริยะได้ให้การปกปิดดังกล่าว นับตั้งแต่การประดิษฐ์จรวด นักดาราศาสตร์ต้องการส่งเครื่องมือขึ้นไปเหนือชั้นบรรยากาศเพื่อดูดวงอาทิตย์ ให้ดียิ่งขึ้น ชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ของแสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ทำให้ไม่สามารถศึกษารังสีเอ็กซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์จากพื้นดินได้ หากปราศจากข้อมูลที่สำคัญนี้ การสร้างแบบจำลองกระบวนการภายในของดวงอาทิตย์จึงเป็นเรื่องยาก ซึ่งส่งผลให้ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์โดยทั่วไปถูกยับยั้ง[ 6 ] : 5–6ในระดับที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น เชื่อกันว่าเปลวสุริยะส่งผลกระทบโดยตรงต่อชั้นเทอร์โมสเฟียร์ ของโลก ทำให้ การสื่อสารทางวิทยุหยุดชะงักกองทัพเรือสหรัฐฯ ต้องการทราบว่าการสื่อสารของตนจะใช้งานไม่ได้หรือถูกบุกรุกเมื่อใด[ 3 ]จรวดสำรวจแสดงให้เห็นว่าการปล่อยพลังงานแสงอาทิตย์นั้นคาดเดาไม่ได้และผันผวนอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องมี แพลตฟอร์มการสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์ระยะยาวเหนือชั้นบรรยากาศของโลก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือดาวเทียมเพื่อบันทึกการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์อย่างถูกต้อง กำหนดผลกระทบต่อโลก และเชื่อมโยงกับการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์จากภาคพื้นดินในความยาวคลื่นแสงอื่นๆ[ 6 ] : 63
ดังนั้น โครงการ SOLRAD จึงถูกริเริ่มขึ้นเพื่อตอบสนองเป้าหมายหลายประการของ NRL ในคราวเดียวกัน:
- เพื่อทำการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องในระยะยาวครั้งแรกในแสงอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์ และเพื่อเชื่อมโยงการวัดเหล่านี้กับการสังเกตการณ์จากภาคพื้นดิน[ 6 ] : 64–65
- เพื่อประเมินระดับอันตรายที่เกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์[ 7 ]
- เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของกิจกรรมสุริยะ (รวมถึงเปลวสุริยะ ) ต่อการสื่อสารทางวิทยุ ให้ดียิ่งขึ้น [ 8 ] [ 9 ]
- เพื่อผลิตดาวเทียมสำหรับภารกิจเฝ้าระวัง GRAB อย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพโดยใช้การออกแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว[ 3 ]
- เพื่อปกปิดภารกิจ GRAB ภายใต้การปกปิดทางวิทยาศาสตร์[ 3 ]
SOLRAD 4B มีรุ่นก่อนหน้าที่ประสบความสำเร็จสองรุ่นคือSOLRAD 1และSOLRAD 3ซึ่งทั้งสองรุ่นมีส่วนสำคัญต่อความเข้าใจด้านดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์ในช่วงสองปีที่ผ่านมา[ 6 ] : 64–65และได้ส่งข้อมูลข่าวกรองจำนวนมากเกี่ยวกับการติดตั้งเรดาร์ป้องกันภัยทางอากาศของโซเวียต[ 10 ]รุ่นก่อนหน้าของ SOLRAD 4B คือ SOLRAD 4ล้มเหลวในการขึ้นสู่วงโคจรในวันที่ 26 มกราคม พ.ศ. 2505 เนื่องจากจรวดขับดันมีข้อบกพร่อง[ 11 ]
ยานอวกาศ
SOLRAD 4B เป็นแบบจำลองการทำงานของSOLRAD 4 : [ 3 ]มีรูปร่างคล้ายทรงกลม โดยจำลองมาจาก ดาวเทียม Vanguard (ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ เช่นกัน ) ดาวเทียมนี้ประกอบด้วยชุด SOLRAD ทางวิทยาศาสตร์และชุด GRAB สำหรับการเฝ้าระวังทางอิเล็กทรอนิกส์ไว้ภายในตัวเดียวกัน มีมวล 25 กิโลกรัม[ 1 ]ดาวเทียมลำดับที่ห้าในชุด SOLRAD นี้มีอุปกรณ์ตรวจวัดมากกว่า SOLRAD รุ่นก่อนๆ แทนที่จะมีเครื่องวัดรังสีเอกซ์เพียงเครื่องเดียวเหมือนSOLRAD 1และSOLRAD 2หรือสองเครื่องเหมือนSOLRAD 3มันกลับมีเครื่องวัดรังสีเอกซ์ถึงสี่เครื่อง ทำให้สามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ที่มีความเข้มและพลังงานสูงกว่าได้ เครื่องวัดรังสีเอกซ์สามเครื่องได้รับการป้องกันจากแถบรังสี Van Allen (ซึ่งอาจทำให้ผลลัพธ์เสียหายได้) ด้วยแม่เหล็กเช่นเดียวกับที่เคยทำในภารกิจก่อนหน้านี้ ส่วนเครื่องที่สี่ได้รับการป้องกันด้วยเกราะเบริลเลียมมีความหวังว่า SOLRAD 4B จะไม่เพียงแต่ทำการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ของดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังจะระบุอันตรายที่รังสีเอ็กซ์พลังงานสูงก่อให้เกิดต่อนักบินอวกาศและดาวเทียมอีก ด้วย [ 12 ]
จุดแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่าง SOLRAD 4B และ SOLRAD 1 ถึง 3 คือเครื่องตรวจ จับ Lyman-alpha สี่ตัว [ 12 ]เครื่องตรวจจับดังกล่าวสองตัวถูกใช้เพื่อวัดรังสีอัลตราไวโอเลต โดยมีการรวมเครื่องตรวจจับดังกล่าวไว้ใน SOLRAD 1 และ SOLRAD 2 เพื่อกำหนดผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ต่อการรับสัญญาณวิทยุ[ 13 ]ไม่มีการวัดใดๆ และเครื่องตรวจจับเหล่านี้ถูกลบออกจาก SOLRAD 3 พวกมันถูกนำกลับมาติดตั้งใน SOLRAD 4 และ SOLRAD 4B ไม่ใช่เพื่อการศึกษาดวงอาทิตย์ แต่เพื่อการวัดในเวลากลางคืนเพื่อดูว่ารังสี Lyman-alpha ในสภาพแวดล้อมเป็นภัยคุกคามต่อนักบินอวกาศและดาวเทียม หรือ ไม่[ 12 ]
ภารกิจ
เมื่อวันที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2505 เวลา 10:49 GMTจรวดScout X-2หมายเลข 111 [ 14 ]ได้ทะยานขึ้นจากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์ก เขตทดสอบตะวันตกการขาดก๊าซควบคุมทิศทางในขั้นตอนที่ 4 ของจรวด Scout [ 1 ]ทำให้ส่วนบรรทุกตกกระแทกพื้นเมื่อถึงระยะ 225 ไมล์ทะเล[ 15 ]
มรดก
SOLRAD 4B เป็นเที่ยวบินสุดท้ายของชุด SOLRAD/GRAB ภารกิจ SOLRAD/GRAB ครั้งต่อมา ("SOLRAD 5") ถูกยกเลิก และดาวเทียมที่ตั้งใจจะใช้ในภารกิจนี้ถูกบริจาคให้กับพิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติในปี 2545 [ 10 ]
ในปี พ.ศ. 2505 โครงการลาดตระเวนทางอากาศทั้งหมดของสหรัฐฯ ถูกรวมไว้ภายใต้สำนักงานลาดตระเวนแห่งชาติ (NRO) ซึ่งเลือกที่จะดำเนินการและขยายภารกิจ GRAB ต่อไปตั้งแต่เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2505 [ 16 ]ด้วยชุดดาวเทียมรุ่นต่อไปที่มีชื่อรหัสว่าPOPPY [ 1 ] ด้วยการเริ่มต้นของ POPPY การทดลอง SOLRAD จะไม่ดำเนินการบนดาวเทียมสอดแนมอิเล็กทรอนิกส์อีกต่อไป แต่จะได้รับดาวเทียมของตนเอง ซึ่งปล่อยพร้อมกับภารกิจ POPPY เพื่อให้มีการปกปิดภารกิจในระดับหนึ่ง[ 14 ]เริ่มต้นด้วยSOLRAD 8ซึ่งปล่อยในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2508 ดาวเทียม SOLRAD ห้าดวงสุดท้ายเป็นดาวเทียมวิทยาศาสตร์ที่ปล่อยทีละดวง โดยสามดวงได้รับ หมายเลข โครงการ NASA Explorer ด้วย ดาวเทียมดวงสุดท้ายในชุดดาวเทียม SOLRAD นี้บินขึ้นในปี พ.ศ. 2519 โดยรวมแล้วมีดาวเทียมปฏิบัติการสิบสามดวงในชุด SOLRAD [ 3 ]โปรแกรม GRAB ได้รับการเปิดเผยข้อมูลเมื่อปี พ.ศ. 2541 [ 10 ]