Земля из космоса - Explorer-6

Ключ на старт

В 1959 году NASA планировало полеты автоматической межпланетной станции к Венере. Еще в начале ноября 1958 года NASA в принципе поддержало новые предложения JPL (Лаборатории реактивного движения) по разработке лунных и планетных аппаратов.

В STL параллельно создавались четыре сходных по конструкции космических аппарата, отличительной особенностью которых были четыре панели солнечных батарей, установленные на откидных штангах. Они торчали по бокам аппарата на манер лопастей гребного колеса или велосипедных педалей, и новые зонды так и прозвали – Paddlewheel.

Опытный аппарат получил индекс S-2 (Science-2). Его предполагалось запустить 15 апреля носителем Thor Able III на вытянутую околоземную орбиту с апогеем примерно 48000 км для отработки систем и детального и продолжительного исследования радиационных поясов Земли

Explorer-6

07 августа 1959 года со стартового комплекса № 17А космодрома Cape Canaveral произведен пуск ракеты-носителя Thor Able-3 (Thor Able III 134). На околоземную орбиту выведен экспериментальный объект "S-2", получивший имя "Explorer-6" [S2] (00015/1959 Дельта 1). Его орбита имела наклонение 47° и высоту 250 км в перигее и 42400 км в апогее. Аппарат имел один твердотопливный апогейный двигатель тягой 5 фунтов (2.27 кгс), с помощью которого мог выполнить подъем перигея. Однако начальная орбита оказалась устойчивой, и включать двигатель не стали.

Масса космического аппарата составила 64.4 кг, он стабилизировался вращением со скоростью 2.7 об/сек. Электропитание обеспечивали четыре панели солнечных батарей размером 51x51 см, наклоненные под 30° к «экваториальному» сечению космического аппарата. На каждой стороне панели находилось по 1000 фотоэлементов, а всего – 8000. Одна линейка фотоэлементов (50 на одной стороне панели и 50 на другой) давала 0.75 Вт, а целая панель – 15 Вт. В силу конструктивных особенностей лишь четверть фотоэлементов могла видеть Солнце в любой момент времени; кроме того, самая «ценная» на начальном этапе полета панель раскрылась не полностью, что сократило поступление энергии еще на 37%. В итоге в первые, дни спутник "Explorer-6" получал лишь около 14 Вт. Фотоэлементы заряжали батарею никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 40 Вт·час, от которой запитывались системы аппарата.

Два маломощных (0.08 Вт) передатчика спутника работали в диапазоне 108 МГц, передавая аналоговую информацию. Аппарат был также оснащен экспериментальной цифровой телеметрической системой Telebit, способой суммировать данные за несколько часов и передавать ее «кадрами» длиной 132 бит со скоростью 1, 8 или 64 бит/с через отдельный передатчик мощностью 5 Вт на частоте 378 МГц. Это значительно облегчило ввод принимаемых данных в компьютер и их обработку. Командная система космического аппарата могла принять и исполнить 30 команд. Со спутником работали станции во Флориде, на Гавайях, в Сингапуре и в Джодрелл-Бэнк.

Explorer 6 нес сразу четыре прибора для измерения космической радиации: телескоп космических лучей на пропорциональных счетчиках Университета Чикаго для регистрации энергичных частиц, ионизационную камеру и счетчик Гейгера-Мюллера Университета Миннесоты для измерения плотности радиационного потока и сцинтилляционный счетчик STL для регистрации электронов. Кроме того, на борту были установлены прибор для регистрации ОНЧ-радиоволн Стэнфордского университета, магнитометры двух типов и солнечный датчик для «привязки» их показаний, разработанные STL, и детектор микрометеоритных частиц Кембриджской лаборатории ВВС США.

Экспериментальное сканирующее телевизионное устройство с одним инфракрасным чувствительным элементом, впервые установленное на космическом аппарате "Pioneer 2" и модифицированное для использования на спутнике Венеры, также испытывалось на "Explorer-6". С его помощью 14 августа были впервые получены снимки «серпа» Земли с высоты 27500 км, пригодные для составления очень грубой метеокарты. «Картинка» с 64 элементами в строке при 8 градациях яркости передавалась целых 40 минут!

Разработчики рассчитывали, что "Explorer-6" проработает по крайней мере год. Однако 11 сентября отказал один из передатчиков, а зарядный ток от солнечных батарей падал с каждым днем из-за радиационных повреждений фотоэлементов. Сигналы принимались лишь до 6 октября. За это время было получено 827 час аналоговых и 23 час цифровых данных; аппарат «нащупал» самый внутренний протонный пояс с максимумом на высоте 2000 км, открыл зону экваториального кольцевого тока, отследил ход и последствия пяти магнитных бурь.

Спутник имел центральное тело в форме лимона диаметром 66 см и длиной 75 см с четырьмя лопастями, каждая площадью 50×50 см, несущими солнечные батареи. Из-за этого спутник получил известность как «гребное колесо».

Запуск           NSSDC ID     1959-004A

Объект          NORAD ID   15        EXPLORER 6

Сход с орбиты: 1961-06-30

Ракета- носитель Thor Able также вышла на околоземную орбиту.

Запуск           NSSDC ID     1959-004B

Объект          NORAD ID   17        THOR ABLE R/B

Сход с орбиты: 1961-06-30

National Space Science Data Center (http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1959-004A)

Explorer 6 was a small, spheroidal satellite designed to study trapped radiation of various energies, galactic cosmic rays, geomagnetism, radio propagation in the upper atmosphere, and the flux of micrometeorites. It also tested a scanning device designed for photographing the earth's cloud cover. The satellite was launched into a highly elliptical orbit with an initial local time of apogee of 2100 h. The satellite was spin stabilized at 2.8 rps, with the direction of the spin axis having a right ascension of 217 deg and a declination of 23 deg. Four solar cell paddles mounted near its equator recharged the storage batteries while in orbit. Each experiment except the television scanner had two outputs, digital and analog. A UHF transmitter was used for the digital telemetry and the TV signal. Two VHF transmitters were used to transmit the analog signal. The VHF transmitters were operated continuously. The UHF transmitter was operated for only a few hours each day. Only three of the solar cell paddles fully erected, and this occurred during spin up rather than prior to spin up as planned. Consequently, initial operation of the payload power supply was 63% nominal, and this decreased with time. The decreased power caused a lower signal-to-noise ratio affecting most of the data, especially near apogee. One VHF transmitter failed on September 11, 1959, and the last contact with the payload was made on October 6, 1959, at which time the solar cell charging current had fallen below that required to maintain the satellite equipment. A total of 827 h of analog and 23 h of digital data was obtained.