Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пионер 5
Пионер-5.jpg
Pioneer 5 установлен на пусковую установку Thor Able .
Тип миссииИсследование межпланетного пространства
ОператорНАСА
Обозначение Гарварда1960 Альфа 1
COSPAR ID1960-001A
SATCAT нет.27
Продолжительность миссииОт запуска до последнего контакта 107 дней; запуск до последних данных, полученных 50 дней
Свойства космического корабля
ПроизводительTRW
Стартовая масса43 килограмма (95 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска11 марта 1960 г., 13:00:07  UTC ( 1960-03-11UTC13: 00: 07Z )
РакетаТор DM 18-Able IV
Запустить сайтМыс Канаверал , LC-17A
Конец миссии
Последний контактПоследний контакт 26 июня 1960 г . ; [1] последние данные получены 30 апреля 1960 г. [2] ( 1960-06-27 )
Параметры орбиты
Справочная системаГелиоцентрический
Эксцентриситет0,1689
Высота перигелия0,7061 астрономических единиц (105 630000 км; 65 640 000 миль)
Высота афелия0,9931 астрономических единиц (148,570,000 км; 92,310,000 миль)
Наклон3,35 °
Период311.6 дней
 

Pioneer 5 (также известный как Pioneer P-2 и Able 4 и прозванный «Спутник с гребным колесом» [3] ) былкосмическим зондом со стабилизированным вращением в программе NASA Pioneer, используемой для исследования межпланетного пространства между орбитами Земли. и Венера . Он был запущен 11 марта 1960 года со стартового комплекса 17А на мысе Канаверал в 13:00:00 UTC [4] с сухой массой на орбите 43 кг. Это была сфера диаметром 0,66 м иразмахом 1,4 м по четырем солнечным панелям. и достиг солнечной орбиты 0,806 × 0,995 а. е. (121 000 000 на 149 000 000 км).

Данные поступали до 30 апреля 1960 года. Помимо других достижений, зонд подтвердил существование межпланетных магнитных полей . [5] Pioneer 5 был самым успешным зондом в серии Pioneer / Able.

Первоначальный план миссии предусматривал запуск в ноябре 1959 года, когда « Пионер-5» должен был облететь Венеру, 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 [ править ]

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:

  1. Тройное совпадение всенаправленного пропорционального счетчика телескопа для обнаружения солнечных частиц и наблюдать земную захваченную радиацию. Он мог регистрировать фотоны с E> 75 МэВ и электроны с E> 13 МэВ. [7]
  2. Вращающийся поисковая катушка магнитометр для измерения магнитного поля в дальнем поле Земли вблизи геомагнитной границы, и в межпланетном пространстве. [8] [9] Он был способен измерять поля от 1 микрогаусса до 12 миллигаусс. Он состоял из одиночной поисковой катушки, которая была установлена ​​на космическом корабле таким образом, что она измеряла магнитное поле, перпендикулярное оси вращения космического корабля. Он мог выводить свои измерения как в аналоговом, так и в цифровом формате. [10]
  3. Неер типа интегрирования ионизационной камеры и Anton 302 Гейгера-Мюллера (который функционировал в качестве космических лучей детектор) для измерения космической радиации. Он был установлен перпендикулярно оси вращения космического корабля. [11]
  4. Микрометеоритная импульса спектрометра (или микрометеоритная детектор) , который состоял из двух диафрагменных и микрофона комбинации. Он использовался для измерения количества частиц метеоритной пыли и импульса этих частиц. [12]

Миссия [ править ]

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 измерял солнечные вспышки и космическое излучение в межпланетной области. Счетчик микрометеоритов не работал, так как система данных была насыщена, и не работал должным образом. [12]

Пионер 5 с тестовым оборудованием.

Записанные цифровые данные передавались со скоростью 1, 8 и 64 бит / с в зависимости от удаленности космического корабля от Земли и размера приемной антенны. Ограничения веса солнечных элементов 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 радиотелескопом Lovell в обсерватории Джодрелл-Бэнк и на Гавайской станции слежения.потому что их антенны обеспечивали прием в сетке. Данные поступали до 30 апреля 1960 г., после чего шум телеметрии и слабый сигнал сделали невозможным прием данных. Сигнал космического корабля был обнаружен Jodrell Bank с рекордного расстояния в 36,2 миллиона км (22,5 миллиона миль) 26 июня 1960 года, хотя к тому времени он был слишком слаб для сбора данных. [14]

Связь [ править ]

Как и Explorer 6 , Pioneer 5 использовал самую раннюю известную цифровую телеметрическую систему, используемую на космических аппаратах, под кодовым названием «Telebit» [15], которая была десятикратным (или 10 дБ) [16] улучшением эффективности канала по сравнению с аналогом Microlock предыдущего поколения. системы, используемые со времен Explorer 1, и крупнейшее 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 большим усилением, 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 связи 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 кораблей ( Маринер 2 и выше), этот космический корабль не использовал сеть дальнего космоса., который еще не был доступен, но несколько специальной космической сети под названием SPAN, состоящей из 76-метрового телескопа Ловелла (тогда называемого Manchester Mark I), 26-метрового радиотелескопа на Гавайях и небольшой спиральной группы в Сингапуре.

См. Также [ править ]

  • Пионерская программа
  • Хронология искусственных спутников и космических зондов
  • Mariner 2 (также измерял межпланетное магнитное поле, как Pioneer 5 )

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Пионер 5, в глубине" . НАСА . Дата обращения 3 января 2019 .
  2. ^ "НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Детали" .
  3. ^ Мур, Патрик (1962). Книга астрономии наблюдателя . Фредерик Варн и Ко.
  4. ^ «Хронология - 1 квартал 1960 года» . Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинала 6 августа 2007 года . Проверено 31 января 2008 года .
  5. ^ "Пионерский космический корабль". НАСАФакты . NF-31 / Vol 4, No. 3. Типография правительства США, 1967.
  6. ^ «Винтаж Микро: Первый межпланетный зонд» . 17 апреля 2015 г.
  7. ^ "Главный каталог NSSDC: Телескоп пропорционального счетчика" . НАСА . Проверено 31 января 2008 года .
  8. ^ Coleman, PJ; Дэвис, Леверетт; Сонетт, КП (15 июля 1960 г.). «Устойчивая компонента межпланетного магнитного поля: Пионер V». Письма с физическим обзором . 5 (2): 43–46. Bibcode : 1960PhRvL ... 5 ... 43С . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.5.43 .
  9. ^ Dungey, JW (15 января 1961). «Межпланетное магнитное поле и авроральные зоны» . Письма с физическим обзором . 6 (2): 47–48. Полномочный код : 1961PhRvL ... 6 ... 47D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.6.47 .
  10. ^ "Главный каталог NSSDC: Магнитометр с поисковой катушкой" . НАСА . Проверено 31 января 2008 года .
  11. ^ "Мастер-каталог NSSDC: Ионная камера и трубка GM" . НАСА . Проверено 31 января 2008 года .
  12. ^ a b "Главный каталог NSSDC: Спектрометр микрометеоритов" . НАСА . Проверено 31 января 2008 года .
  13. ^ Greenstadt, EW (июль 1966). «Окончательная оценка межпланетного магнитного поля на расстоянии 1 а.е. по измерениям, сделанным Pioneer V в марте и апреле 1960 года». Астрофизический журнал . 145 (1): 270–295. Полномочный код : 1966ApJ ... 145..270G . DOI : 10.1086 / 148761 .
  14. ^ "Мастер-каталог NSSDC: Пионер 5" . НАСА . Проверено 31 января 2008 года .
  15. ^ "Аннотация системы межпланетной связи" (PDF) . STL / TR . Дата обращения 6 августа 2015 .
  16. ^ "Система межпланетной связи стр. 2" (PDF) . STL / TR . Дата обращения 6 августа 2015 .
  17. ^ «Приемник команд полезной нагрузки / доплеровский транспондер» (PDF) . STL / TR . Дата обращения 6 августа 2015 .
  18. ^ "Project Thor-Able 4 Заключительный отчет о миссии, стр. 4-25" (PDF) . STL / TR . Дата обращения 6 августа 2015 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Профиль Pioneer 5 от NASA Solar System Exploration
  • Архив документов лабораторий космической техники