Пионер 5 - Pioneer 5
Пионер 5 установлен на его Тор Эйбл пусковая установка. | |
Тип миссии | Исследование межпланетного пространства |
---|---|
Оператор | НАСА |
Обозначение Гарварда | 1960 Альфа 1 |
COSPAR ID | 1960-001A |
SATCAT нет. | 27 |
Продолжительность миссии | От запуска до последнего контакта 107 дней; запуск до последних данных, полученных 50 дней |
Свойства космического корабля | |
Производитель | TRW |
Стартовая масса | 43 килограмма (95 фунтов) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 11 марта 1960, 13:00:07 | универсальное глобальное время
Ракета | Тор DM 18-Able IV |
Запустить сайт | мыс Канаверал, LC-17A |
Конец миссии | |
Последний контакт | Последний контакт 26 июня 1960 г.[1]; последние данные получены 30 апреля 1960 г.[2] |
Параметры орбиты | |
Справочная система | Гелиоцентрический |
Эксцентриситет | 0.1689 |
Высота перигелия | 0,7061 астрономических единиц (105 630000 км; 65 640 000 миль) |
Высота афелия | 0,9931 астрономических единиц (148,570,000 км; 92,310,000 миль) |
Наклон | 3.35° |
Период | 311.6 дней |
Пионер 5 (также известен как Пионер Р-2, и Способность 4и прозвали "Спутник с гребным колесом"[3]) был спин-стабилизированный космический зонд в НАСА Пионерская программа используется для исследования межпланетного пространства между орбитами земной шар и Венера. Спущен на воду 11 марта 1960 г. Мыс Канаверал База ВВС Стартовый комплекс 17А в 13:00:00 UTC[4] с сухой массой на орбите 43 кг. Это был диаметр 0,66 м. сфера с пролетом 1,4 м в четырех солнечные панели и достиг солнечной орбиты 0,806 × 0,995 а. е. (121 000 000 на 149 000 000 км).
Данные были получены до 30 апреля 1960 года. Среди других достижений зонд подтвердил существование межпланетные магнитные поля.[5] Пионер 5 был самым успешным зондом в серии Pioneer / Able.
Первоначальный план миссии предполагал запуск в ноябре 1959 г., когда Пионер 5 должен был провести облет Венеры, но из-за технических проблем запуск не состоялся до начала 1960 года, когда годовое окно Венеры закрылось. Поскольку невозможно было отправить зонд к Венере, вместо этого он просто исследовал бы межпланетное пространство, и фактическая миссия на планету должна была подождать еще три года.[6]
Дизайн и инструменты
Космический корабль представлял собой сферу диаметром 0,66 м с четырьмя солнечными панелями, размах которых превышал 1,4 м, и был оснащен четырьмя научными инструментами:
- А Всенаправленный пропорциональный встречный телескоп тройного совпадения обнаружить солнечные частицы и наблюдать земную захваченную радиацию. Он мог обнаружить фотоны с E> 75 МэВ и электроны с E> 13 МэВ.[7]
- А вращающаяся поисковая катушка магнитометр измерить магнитное поле в дальнем поле Земли, вблизи геомагнитной границы и в межпланетном пространстве.[8][9] Он был способен измерять поля от 1 микрогаусс до 12 миллигаусс. Он состоял из одиночной поисковой катушки, которая была установлена на космическом корабле таким образом, чтобы измерять магнитное поле, перпендикулярное оси вращения космического корабля. Он мог выводить свои измерения как в аналоговом, так и в цифровом формате.[10]
- А Интегрирующий ионизационная камера и Антон 302 Трубка Гейгера-Мюллера (который функционировал как космический луч детектор) для измерения космического излучения. Он был установлен перпендикулярно оси вращения космического корабля.[11]
- А микрометеорит импульс спектрометр (или детектор микрометеоритов), состоящий из двух диафрагма и микрофон комбинации. Он использовался для измерения количества частиц метеоритной пыли и импульса этих частиц.[12]
Миссия
Производительность ускорителя во время запуска была в целом отличной, учитывая многочисленные предыдущие трудности с машиной Thor-Able. Были некоторые незначительные аномалии в системе управления полетом второй ступени, которые приводили к незапланированным движениям по тангажу и крену, однако их было недостаточно, чтобы поставить под угрозу миссию.
Космический аппарат возвратил собранные магнитометром данные о магнитном поле, и, по его измерениям, среднее невозмущенное межпланетное поле было приблизительно 5 ± 0,5 γ по величине.[13]Космический аппарат также измерил Солнечная вспышка частиц и космического излучения в межпланетной области. Счетчик микрометеоритов не работал как информационная система. насыщенный и не работал должным образом.[12]
Записанные цифровые данные передавались со скоростью 1, 8 и 64 бит / с, в зависимости от расстояния космического корабля от Земли и размера приемной антенны. Ограничения по весу на солнечные батареи препятствовали непрерывной работе передатчиков телеметрии. В день было запланировано около четырех операций продолжительностью 25 минут с периодическим увеличением в периоды особого интереса. Всего было выполнено 138,9 часа работы и получено более трех мегабит данных. Основная часть данных была получена Радиотелескоп Ловелла в Обсерватория Джодрелл Бэнк и Станция слежения на Гавайях потому что их антенны обеспечивали прием в сетке. Данные поступали до 30 апреля 1960 г., после чего шум телеметрии и слабый сигнал сделали невозможным получение данных. Сигнал космического корабля был обнаружен Джодрелл Бэнк с рекордного расстояния 36,2 миллиона км (22,5 миллиона миль) 26 июня 1960 года, хотя к тому времени он был слишком слаб для получения данных.[14]
Связь
Вместе с Исследователь 6, Pioneer 5 использовал самую раннюю из известных цифровых телеметрических систем, используемых на космических кораблях, под кодовым названием «Telebit»,[15] что было десятикратным (или 10 дБ) [16] повышение эффективности канала на аналоговых системах "Microlock" предыдущего поколения, используемых с Исследователь 1 и самое большое улучшение кодирования сигналов на западных космических кораблях. Космический аппарат принял несущую на частоте 401,8 МГц и преобразовал ее в сигнал 378,2 МГц с помощью схемы когерентного генератора 16/17.[17] Система телеметрии модулировала фазу поднесущей 512 Гц, которая, в свою очередь, была модулирована по амплитуде со скоростью 64, 8 или 1 бит / с. Космический корабль не мог нацелить свои антенны, и поэтому у него не было тарелочной антенны с высоким коэффициентом усиления, характерной для более поздних космических кораблей. Вместо этого система могла бы включить усилитель мощностью 150 Вт в свою обычную схему передатчика мощностью 5 Вт. Он питался от батареи из 28 никель-кадмиевых элементов размера F, перезаряжаемых солнечными лопастями, что позволяло до восьми минут поддерживать связь высокой мощности, прежде чем возникла опасность повреждения батарей.[18] Каждый час связи мощностью 5 Вт или пять минут связи мощностью 150 Вт требовал десяти часов подзарядки батарей. В отличие от более поздних межпланетных космических аппаратов (Маринер 2 и далее), этот космический корабль не использовал Сеть Deep Space, который еще не был доступен, но несколько специальной космической сети под названием SPAN, состоящей из 76-метровой Телескоп Ловелла (тогда он назывался Manchester Mark I), 26-метровый радиотелескоп на Гавайях и небольшой спиральный массив в Сингапуре.
Смотрите также
- Пионерская программа
- Хронология искусственных спутников и космических зондов
- Маринер 2 (также измеряли межпланетное магнитное поле, например Пионер 5)
|
|
|
Рекомендации
- ^ "Пионер 5, в глубине". НАСА. Получено 3 января 2019.
- ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Детали».
- ^ Мур, Патрик (1962). Книга астрономии наблюдателя. Фредерик Варн и Ко.
- ^ «Хронология - 1 квартал 1960 г.». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал 6 августа 2007 г.. Получено 31 января 2008.
- ^ "Космический корабль Пионер". НАСАФакты. NF-31 / Vol 4, No. 3. Типография правительства США, 1967.
- ^ "Винтаж Микро: Первый межпланетный зонд". 17 апреля 2015 г.
- ^ «Главный каталог NSSDC: пропорциональный встречный телескоп». НАСА. Получено 31 января 2008.
- ^ Coleman, P.J .; Дэвис, Леверетт; Сонетт, К. (15 июля 1960 г.). «Устойчивая компонента межпланетного магнитного поля: Пионер V». Письма с физическими проверками. 5 (2): 43–46. Bibcode:1960ФРвЛ ... 5 ... 43С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.5.43.
- ^ Данжи, Дж. (15 января 1961 г.). «Межпланетное магнитное поле и авроральные зоны». Письма с физическими проверками. 6 (2): 47–48. Bibcode:1961ПхРвЛ ... 6 ... 47Д. Дои:10.1103 / PhysRevLett.6.47.
- ^ «Мастер-каталог NSSDC: Магнитометр с поисковой катушкой». НАСА. Получено 31 января 2008.
- ^ «Мастер-каталог NSSDC: Ионная камера и GM-трубка». НАСА. Получено 31 января 2008.
- ^ а б «Мастер-каталог NSSDC: Микрометеоритный спектрометр». НАСА. Получено 31 января 2008.
- ^ Гринштадт, E.W. (июль 1966 г.). «Окончательная оценка межпланетного магнитного поля в 1 а.е. по измерениям, сделанным Pioneer V в марте и апреле 1960 года». Астрофизический журнал. 145 (1): 270–295. Bibcode:1966ApJ ... 145..270G. Дои:10.1086/148761.
- ^ "Мастер-каталог NSSDC: Пионер 5". НАСА. Получено 31 января 2008.
- ^ "Аннотация системы межпланетной связи" (PDF). STL / TR. Получено 6 августа 2015.
- ^ "Система межпланетной связи, стр. 2" (PDF). STL / TR. Получено 6 августа 2015.
- ^ «Приемник команд полезной нагрузки / доплеровский транспондер» (PDF). STL / TR. Получено 6 августа 2015.
- ^ "Заключительный отчет о миссии Project Thor-Able 4, стр. 4-25" (PDF). STL / TR. Получено 6 августа 2015.