Pioneer 5 - Pioneer 5 - Wikipedia

Pioneer 5
Pioneer-5.jpg
Pioneer 5 namontován na jeho Thor Able spouštěč.
Typ miseMeziplanetární vesmírný výzkum
OperátorNASA
Harvardské označení1960 Alpha 1
ID COSPARU1960-001A
SATCAT Ne.27
Trvání miseSpuštění posledního kontaktu 107 dní; spuštění na poslední přijatá data 50 dní
Vlastnosti kosmické lodi
VýrobceTRW
Odpalovací mše43 kilogramů (95 lb)
Začátek mise
Datum spuštění11. března 1960, 13:00:07 (1960-03-11UTC13: 00: 07Z) UTC
RaketaThor DM 18-Able IV
Spusťte webMys Canaveral, LC-17A
Konec mise
Poslední kontaktPoslední kontakt 26. června 1960 (1960-06-27) [1]; poslední data přijata 30. dubna 1960[2]
Orbitální parametry
Referenční systémHeliocentrický
Excentricita0.1689
Perihelion nadmořská výška0,7061 astronomických jednotek (105 630 000 km; 65 640 000 mi)
Aphelion nadmořská výška0,9931 astronomických jednotek (148 570 000 km; 92 310 000 mi)
Sklon3.35°
Doba311,6 dnů
 

Pioneer 5 (také známý jako Pioneer P-2, a Schopný 4, a přezdívaný „Paddle-Wheel Satellite“[3]) byl stabilizovaný spinem vesmírná sonda v NASA Průkopnický program slouží k vyšetřování meziplanetárního prostoru mezi oběžnými dráhami Země a Venuše. Bylo zahájeno dne 11. března 1960 od Stanice vzdušných sil Cape Canaveral Spouštěcí komplex 17A ve 13:00:00 UTC[4] se suchou hmotností na oběžné dráze 43 kg. Byl to průměr 0,66 m koule s rozpětím 1,4 m napříč svými čtyřmi solární panely a dosáhl sluneční oběžné dráhy 0,806 × 0,995 AU (121 000 000 krát 149 000 000 km).

Data byla přijímána do 30. dubna 1960. Mezi dalšími úspěchy sonda potvrdila existenci meziplanetární magnetická pole.[5] Pioneer 5 byla nejúspěšnější sondou v řadě Pioneer / Able.

Původní plán mise byl zahájen v listopadu 1959, kdy Pioneer 5 provedl průlet kolem Venuše, ale technické problémy zabránily tomu, aby k vypuštění došlo až do začátku roku 1960, kdy se okno Venuše pro tento rok zavřelo. Protože nebylo možné vyslat sondu na Venuši, místo toho by pouze prozkoumalo meziplanetární prostor a skutečná mise na planetu by musela čekat další tři roky.[6]

Design a nástroje

Kosmická loď byla koule o průměru 0,66 m se čtyřmi solárními panely, které se rozpínaly přes 1,4 m a byla vybavena čtyřmi vědeckými přístroji:

  1. A trojnásobná náhoda všesměrový proporcionální pultový dalekohled detekovat sluneční částice a pozorovat pozemské zachycené záření. Mohlo to zjistit fotony s E> 75 MeV a elektrony s E> 13 MeV.[7]
  2. A rotující vyhledávací cívka magnetometr měřit magnetické pole ve vzdáleném poli Země, v blízkosti geomagnetické hranice a v meziplanetárním prostoru.[8][9] Bylo schopné měřit pole od 1 microgauss na 12 miligaussů. Skládala se z jediné vyhledávací cívky, která byla namontována na kosmické lodi takovým způsobem, že měřila magnetické pole kolmo k ose rotace kosmické lodi. Mohlo by výstup jeho měření v analogovém i digitálním formátu.[10]
  3. A Integrace Neherova typu ionizační komora a Anton 302 Geiger-Müllerova trubice (který fungoval jako kosmický paprsek detektor) pro měření kosmického záření. Bylo namontováno kolmo k ose rotace kosmické lodi.[11]
  4. A mikrometeorit hybnost spektrometr (nebo detektor mikrometeoritů), který se skládal ze dvou membrána a mikrofon kombinace. To bylo používáno k měření množství částic meteoritického prachu a hybnosti těchto částic.[12]

Mise

Výkon posilovače během startu byl celkově vynikající vzhledem k četným dřívějším potížím s vozidlem Thor-Able. U systému řízení letu druhé etapy došlo k drobným anomáliím, které vyústily v neplánované pohyby naklánění a naklánění, ale nestačily k ohrožení mise.

Kosmická loď vrátila data shromážděná magnetometrem na magnetickém poli a měřila, že střední nerušené meziplanetární pole bylo přibližně 5 γ ± 0,5 γ.[13]Kosmická loď také změřila sluneční erupce částice a kosmické záření v meziplanetární oblasti. Počitadlo mikrometeoritů nefungovalo jako datový systém nasycený a nefungoval správně.[12]

Pioneer 5 se zkušebním zařízením.

Zaznamenaná digitální data byla přenášena rychlostí 1, 8 a 64 bitů / s v závislosti na vzdálenosti kosmické lodi od Země a velikosti přijímací antény. Váhová omezení na solární články zabránila nepřetržitému provozu telemetrických vysílačů. Byly naplánovány přibližně čtyři operace v délce 25 minut denně s občasným nárůstem v dobách zvláštního zájmu. Bylo dokončeno celkem 138,9 h provozu a byly přijaty více než tři megabitů dat. Hlavní část údajů obdržela Rádiový dalekohled Lovell na Observatoř Jodrell Bank a Havajská sledovací stanice protože jejich antény zajišťovaly příjem ze sítě. Data byla přijímána do 30. dubna 1960, poté telemetrický šum a slabá síla signálu znemožnily příjem dat. Signál kosmické lodi byl detekován bankou Jodrell Bank ze rekordní vzdálenosti 36,2 milionu km (22,5 milionů mil) 26. června 1960, i když do té doby byl příliš slabý na získávání dat.[14]

komunikace

Společné s Explorer 6 „Pioneer 5 používal nejdříve známý digitální telemetrický systém používaný na kosmických lodích s kódovým označením„ Telebit “,[15] což bylo desetinásobek (neboli 10 dB) [16] zlepšení efektivity kanálu na předchozí generaci analogových systémů "Microlock" používaných od roku 2006 Průzkumník 1 a největší jediné vylepšení kódování signálu na západní kosmické lodi. Kosmická loď přijala uplinkovou nosnou na 401,8 MHz a pomocí koherentního obvodu oscilátoru 16/17 ji převedla na signál 378,2 MHz.[17] Fáze telemetrického systému modulovala dílčí nosnou frekvenci 512 Hz, která byla zase amplitudově modulována na 64, 8 nebo 1 bit / s. Kosmická loď nebyla schopna zaměřit své antény, a proto neměla na pozdější kosmické lodi společnou anténu s vysokým ziskem. Místo toho by systém mohl zavést 150W zesilovač do svého normálně 5W vysílacího obvodu. Byl napájen baterií 28 NiCd článků velikosti F dobíjených solárními lopatkami, což umožnilo až osm minut komunikace s vysokým výkonem, než mohlo dojít k poškození baterií.[18] Každá hodina komunikace 5 W nebo pět minut komunikace 150 W vyžadovala deset hodin dobíjení baterií. Na rozdíl od pozdějších meziplanetárních kosmických lodí (Mariner 2 a dále), tato kosmická loď nepoužila Deep Space Network, který ještě nebyl k dispozici, ale poněkud ad hoc vesmírná síť s názvem SPAN sestávající ze 76 metrů Lovellův dalekohled (tehdy nazývaný Manchester Mark I), 26metrový radioteleskop na Havaji a malé spirálovité pole v Singapuru.

Viz také

Reference

  1. ^ „Pioneer 5, In Depth“. NASA. Citováno 3. ledna 2019.
  2. ^ „NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details“.
  3. ^ Moore, Patrick (1962). Observer's Book of Astronomy. Frederick Warne & Co.
  4. ^ „Chronologie - 1. čtvrtletí 1960“. Encyclopedia Astronautica. Archivovány od originál dne 6. srpna 2007. Citováno 31. ledna 2008.
  5. ^ „Průkopnická kosmická loď“. Fakta NASA. NF-31 / Vol 4, No. 3. U.S. Government Printing Office, 1967.
  6. ^ „Vintage Micro: První meziplanetární sonda“. 17.dubna 2015.
  7. ^ "Hlavní katalog NSSDC: Proporcionální pultový dalekohled". NASA. Citováno 31. ledna 2008.
  8. ^ Coleman, P.J .; Davis, Leverett; Sonett, C.P. (15. července 1960). „Stabilní součást meziplanetárního magnetického pole: Pioneer V“. Dopisy o fyzické kontrole. 5 (2): 43–46. Bibcode:1960PhRvL ... 5 ... 43C. doi:10.1103 / PhysRevLett.5.43.
  9. ^ Dungey, J.W. (15. ledna 1961). „Meziplanetární magnetické pole a polární zóny“. Dopisy o fyzické kontrole. 6 (2): 47–48. Bibcode:1961PhRvL ... 6 ... 47D. doi:10.1103 / PhysRevLett.6.47.
  10. ^ "Hlavní katalog NSSDC: Magnetometr s vyhledávací cívkou". NASA. Citováno 31. ledna 2008.
  11. ^ „Hlavní katalog NSSDC: Ion Chamber and GM Tube“. NASA. Citováno 31. ledna 2008.
  12. ^ A b „Hlavní katalog NSSDC: Mikrometeoritový spektrometr“. NASA. Citováno 31. ledna 2008.
  13. ^ Greenstadt, E.W. (červenec 1966). „Konečný odhad meziplanetárního magnetického pole v 1 A.U. z měření provedených společností Pioneer V v březnu a dubnu 1960“. Astrofyzikální deník. 145 (1): 270–295. Bibcode:1966ApJ ... 145..270G. doi:10.1086/148761.
  14. ^ „Hlavní katalog NSSDC: Pioneer 5“. NASA. Citováno 31. ledna 2008.
  15. ^ „Abstrakt meziplanetárního komunikačního systému“ (PDF). STL / TR. Citováno 6. srpna 2015.
  16. ^ „Meziplanetární komunikační systém, str. 2“ (PDF). STL / TR. Citováno 6. srpna 2015.
  17. ^ „Přijímač příkazů užitečného zatížení / Dopplerův transpondér“ (PDF). STL / TR. Citováno 6. srpna 2015.
  18. ^ „Projekt Thor-Able 4, závěrečná zpráva o misi, str. 4-25“ (PDF). STL / TR. Citováno 6. srpna 2015.

externí odkazy