Explorador 15

Explorer 15 , también llamado EPE-C o Energetic Particles Explorer-C , fue un satélite de la NASA lanzado como parte del programa Explorer . Explorer 15 fue lanzado el 27 de octubre de 1962, desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , Florida , Estados Unidos, con un cohete Thor-Delta A.

El Explorer 15 era una nave espacial estabilizada por rotación y alimentada por células solares , instrumentada para estudiar el cinturón de radiación artificial producido por la explosión nuclear de gran altitud de Starfish en julio de 1962. La carga útil de respaldo del Explorer 14 fue modificada y utilizada para el Explorer 15. ^[1]

La instrumentación incluía tres conjuntos de detectores de partículas para estudiar tanto electrones como protones , y un magnetómetro de dos ejes para determinar el aspecto magnético. Se utilizó un telémetro multiplexado por división de tiempo PFM/PM de 16 canales. El tiempo necesario para muestrear los 16 canales (un período de cuadro) fue de 0,323 segundos. La mitad de los canales se utilizaron para transmitir información digital de ocho niveles, y los otros se utilizaron para información analógica. Durante el procesamiento terrestre de los datos telemedidos, la información analógica se digitalizó con una precisión de 1/100 de la escala completa. Un canal analógico se subconmutó en un patrón de 16 cuadros de longitud y se utilizó para telemetrizar las temperaturas de la nave espacial , los voltajes del sistema de energía , las corrientes eléctricas , etc. Un sensor digital de aspecto solar midió el período y la fase de giro, digitalizados a 0,041 segundos, y el ángulo entre el eje de giro y la dirección del Sol a intervalos de aproximadamente 3°. Durante el lanzamiento, la nave espacial no pudo desgirar. La velocidad de giro osciló entre 72,9 y 73,2 rpm durante la vida útil de la nave espacial. El eje de giro apuntaba a una ascensión recta de 80,97° y una declinación de 20,9°. ^[1]

El experimento de partículas de la UCSD consistió en dos detectores de centelleo de plástico. Cada detector contaba con un discriminador de altura de pulso de dos niveles. Uno de los detectores estaba orientado perpendicularmente al eje de giro de la nave espacial y tenía una apertura de ángulo completo de 16°. Las tasas de conteo de los dos niveles de discriminación de este detector proporcionaron información sobre los flujos direccionales de electrones con energías superiores a 0,5 MeV. El segundo detector era omnidireccional y medía por separado los flujos de protones con energías de 40 MeV a 110 MeV y de electrones con energías superiores a unos 4 MeV. Los conteos en cada uno de los cuatro estados de discriminación se acumularon durante 9,3 segundos una vez cada secuencia de telemetría de 69 segundos. En relación con los flujos direccionales, es significativo que 9,3 segundos sean aproximadamente 11,3 veces el período de giro de la nave espacial. Los detectores funcionaron normalmente desde el 27 de octubre de 1962 hasta el 30 de enero de 1963, después de lo cual no se obtuvieron más datos. ^[5]

Se utilizaron seis diodos semiconductores de unión pn de silicio difuso para medir el espectro de energía de electrones y protones en el cinturón de radiación artificial. El detector A era sensible a electrones en el rango de energía de 0,5 a 2,8 MeV y a protones en el rango de 2,1 a 4,0 MeV. Los detectores B a F eran sensibles a electrones en el rango de 0,5 a 2,9 MeV y a protones en el rango de 2,1 a 22 MeV. Los detectores funcionaron en modos de polarización alta y baja, lo que permitió la discriminación de protones de electrones. Los detectores B y C estaban ubicados en montajes omnidireccionales salientes con un ángulo de visión de aproximadamente 2 pi sr. Los otros cuatro detectores miraban perpendiculares al eje de giro del satélite. Los detectores se alimentaban a través de prescalers y medidores de velocidad logarítmica a 16 canales de telemetría analógicos. Los conteos se acumulaban durante 0,15 segundos cada 0,3 segundos. Toda la transmisión de datos se realizaba en tiempo real. Se obtuvieron datos útiles del experimento desde el lanzamiento hasta el 23 de diciembre de 1962. ^[6]

El propósito de este experimento era medir la magnitud y dirección del campo magnético de la Tierra entre 1,7 y 3,5 radios terrestres. El instrumento era un magnetómetro fluxgate de dos ejes con núcleo saturable. Cada eje tenía un alcance de más o menos 4000 nT y una precisión de 40 nT. El magnetómetro estaba montado en el extremo de un brazo para minimizar los efectos de los campos de la nave espacial. Debido a que la nave espacial no podía descentrarse y a la gran incertidumbre en las mediciones de campo, los datos tenían poco o ningún valor para los estudios del campo geomagnético. ^[7]

Este experimento fue diseñado para medir los flujos direccionales y los espectros de protones y electrones atrapados y aurorales de baja energía. Se empleó un centelleador de fósforo en polvo de 5 mg de espesor cubierto con un revestimiento de aluminio de 1000 A. Se insertaron absorbentes adicionales en la abertura del detector mediante una rueda escalonada de 16 posiciones. La abertura estaba apuntada a 45° con respecto al eje de giro. Debido a la delgadez y al tipo de fósforo , el detector en el modo de pulso respondería solo a iones de baja energía y, por lo tanto, esencialmente mediría el flujo de protones que penetraban en los absorbentes y se detenían en el fósforo. Tanto la tasa de conteo de pulsos como la corriente del fototubo se midieron por telemetría una vez por período de fotograma. Se midieron por telemetría dieciséis lecturas en cada posición de la rueda y, por lo tanto, se obtuvo un conjunto completo de datos cada 256 fotogramas (una revolución de la rueda = 80 segundos). Se midieron protones en siete rangos de energía. El límite de alta energía fue de aproximadamente 10 MeV para todos los rangos, y los límites de baja energía fueron 105, 140, 177, 254, 512, 971 y 1668 keV. Los flujos de energía de los electrones en tres rangos se midieron por separado utilizando geometría de dispersión, absorbentes y la corriente del fototubo. Los límites de baja energía fueron 15, 21 y 27 keV, y el límite de alta energía fue de aproximadamente 100 keV para los tres rangos. El experimento funcionó bien durante toda la vida útil de la nave espacial. Sin embargo, la resolución direccional fue deficiente porque la velocidad de giro fue mayor que la planificada. ^[8]

• Programa explorador
• Estrella de mar de primera calidad