Explorador 27

Explorer 27 (o BE-C o Beacon Explorer-C , Beacon-C o S-66C ) fue un pequeño satélite de la NASA , lanzado en 1965, diseñado para realizar investigaciones científicas en la ionosfera . ^[2] Estaba alimentado por 4 paneles solares . Uno de los objetivos de la misión era estudiar en detalle la forma de la Tierra mediante la investigación de las variaciones en su campo gravitacional . ^[3] Fue el tercero y último de los Beacons del programa Explorers . El satélite se apagó en julio de 1973 para que su banda de transmisión pudiera ser utilizada por naves espaciales de mayor prioridad. ^[2]

Construido en el Laboratorio de Física Aplicada (APL), ^[5] bajo la dirección del Centro de Vuelos Espaciales Goddard , ^[4] el Explorer 27 comenzó como S-66C, el último de los cinco satélites en la primera etapa de exploración ionosférica de la NASA, y el primero de los cinco satélites geodésicos de la NASA. ^{[6] : 346} Su misión principal era "realizar mediciones ionosféricas a nivel mundial. El programa determinará el contenido total de electrones de una sección transversal vertical de la ionosfera ubicada entre el satélite y la Tierra. Lograr este objetivo ayudará a establecer el patrón de comportamiento de la ionosfera en función de la latitud, la hora del día, la estación y el ciclo solar". ^[4]

Con un peso de 60,8 kg (134 lb), el satélite era una nave espacial octogonal con un casco de nailon y fibra de vidrio en forma de panal , de 45 cm (18 pulgadas) de diámetro, 30 cm (12 pulgadas) de alto, con cuatro paneles solares de 25 cm (9,8 pulgadas) de ancho y 170 cm (67 pulgadas) de largo. ^[4]

Un magnetómetro de tres ejes y sensores solares proporcionaban información sobre la actitud y la velocidad de giro del satélite. ^[7] No había ninguna grabadora a bordo, por lo que sólo se podía recibir la señal del satélite cuando se encontraba dentro del alcance de una estación de telemetría terrestre . Los transmisores Doppler continuos funcionaban a 162 MHz y 324 MHz para permitir un seguimiento preciso por parte de las estaciones de seguimiento de Transit para la navegación y los estudios geodésicos. ^[2] Otros cuatro transmisores funcionaban a 20, 40, 41 y 360 MHz para medir la densidad ionosférica. El último experimento del Explorer 27 fue un experimento de densidad electrónica diseñado para medir partículas cargadas en las inmediaciones del satélite. ^[4]

El S-66 montó 360 retrorreflectores de "esquina cúbica" de 25 mm (0,98 pulgadas) hechos de sílice fundida , ^[4] de modo que el satélite pudiera ser rastreado mediante láseres emitidos desde estaciones móviles en Wallops Flight Facility (WFF). ^{[6] : 346  [8]}

El primer S-66 estaba previsto para su lanzamiento a finales de 1963. Sin embargo, debido a problemas con el Scout X-4 , ^[4] el vuelo se reprogramó para el año siguiente en un Delta B , desde Cabo Cañaveral LC-17A . ^[9] El 19 de marzo de 1964, el primer intento de este S-66 terminó en fracaso cuando la tercera etapa de su vehículo de lanzamiento Delta se quemó solo 22 segundos en lugar de los 40 segundos programados. Esta fue solo la segunda vez que el vehículo de lanzamiento Delta había fallado, y el incidente siguió a 22 éxitos anteriores. ^{[6] : 109}

Un segundo S-66 fue lanzado, esta vez con éxito, a través de un vehículo de lanzamiento Scout X-4 a las 03:01 GMT , el 9 de octubre de 1964, desde la instalación de lanzamiento PALC-D en la Base Aérea Vandenberg . Una vez en el espacio, se lo conoció como Explorer 22. ^[9] El Explorer 22, de respaldo aún sin nombre, estaba programado para su lanzamiento en marzo/abril de 1965 para extender los experimentos geodésicos de su predecesor. ^[10] Tras el lanzamiento del respaldo el 29 de abril de 1965 a las 14:17:00 GMT a través del Scout X-4 desde la isla Wallops , este tercer satélite S-66 fue designado Explorer 27. ^[9]

Se utilizaron dos sondas electrostáticas cilíndricas del tipo sonda Langmuir . Consistían en un electrodo colector que se extendía desde el eje central de un anillo de protección cilíndrico. El anillo de protección se extendía 5 cm (2,0 pulgadas) desde la nave espacial y la sonda se extendía 23 cm (9,1 pulgadas). Se barrió un voltaje de diente de sierra de 2 Hz de -3 a +5 voltios a cualquiera de las sondas, y se midió por telemetría el perfil de corriente resultante hacia la sonda. A partir de este perfil, se determinaron la densidad electrónica , la temperatura electrónica y la masa iónica media . Este experimento se realizó nominalmente desde el lanzamiento hasta el 13 de agosto de 1968, cuando la degradación de las células solares resultante de la radiación impidió el funcionamiento de todos los sistemas del satélite. La sonda no se puso en funcionamiento después de esa fecha. No se produjeron datos de archivo ya que el experimento era una copia de seguridad para la misión Explorer 22 (BE-B), que había volado con éxito. ^[11]

El experimento de láser óptico pasivo, que constaba de nueve paneles en la nave espacial, se utilizó para determinar el alcance y el ángulo de la nave espacial. Cada panel estaba cubierto con 40 prismas de cuarzo de esquinas cúbicas que proporcionaban capacidades de seguimiento láser para estudios de seguimiento óptico. El transmisor óptico terrestre era un láser rubí pulsado de 1 ms . Un fotodetector determinaba si el haz láser interrumpía la nave espacial. ^[12]

Una radiobaliza emitía una señal polarizada en un plano a 20,005 MHz, 40,010 MHz, 41,010 MHz y 360,090 MHz, todas ellas con armónicos de 1,00025 MHz. El plano de polarización de las tres frecuencias más bajas experimentó un número apreciable de rotaciones debido a la concentración de electrones. El plano de polarización de la frecuencia más alta no rotó apreciablemente. Se utilizaron varios métodos para analizar estas rotaciones y determinar el contenido total de electrones entre el satélite y un receptor terrestre. Las radiobalizas estuvieron encendidas hasta que la operación del satélite terminó el 6 de mayo de 1968. El 13 de febrero de 1970, las radiobalizas se volvieron a encender para reemplazar las radiobalizas Explorer 22 (1964-064A - BE-B) que habían fallado completamente a fines de enero de 1970. ^[13]

Dos transmisores de onda continua coherentes y no modulados, que operan en frecuencias de 162 y 324 MHz, permitieron a la red Doppler de Tranet obtener datos para estudios de geodesia dinámica . Las frecuencias se generaron a partir de osciladores de cristal redundantes, duales y ultraestables que operan en una frecuencia de 5 MHz menos 80 ppm. El sistema funcionó según lo planeado. ^[14]

El Explorer 27 fue apagado el 20 de julio de 1973 porque interfería con otros satélites más importantes. El seguimiento del satélite a través de sus reflectores láser pasivos continuó al menos hasta el siglo XXI. ^[15]

• Explorador 22
• Programa explorador