Explorer 36 (также известный как GEOS 2 или GEOS B , аббревиатура от Geodetic Earth Orbiting Satellite ) — спутник НАСА , запущенный в рамках программы Explorer , являясь вторым из двух спутников GEOS . Explorer 36 был запущен 11 января 1968 года с авиабазы Ванденберг с помощью ракеты-носителя Thor-Delta E1 .
Explorer 36 был стабилизированным по градиенту гравитации космическим аппаратом с питанием от солнечных батарей , который нёс электронные и геодезические приборы. Система терморегулирования космического аппарата была примечательна первым неэкспериментальным использованием тепловой трубы в космическом аппарате. [5]
В состав геодезических измерительных систем входили:
Негеодезические системы включали лазерный детектор и интерферометрический маяк Minitrack . Целями космического корабля были оптимизация периодов видимости оптической станции и предоставление дополнительных данных для условий, зависящих от наклона, установленных гравиметрическими исследованиями Explorer 29 ( GEOS 1 ) . Космический корабль был выведен на ретроградную орбиту для достижения этих целей. Эксплуатационные проблемы возникли в основной системе питания, системе оптических вспышек маяка и часах космического корабля, а корректировки в расписании привели к номинальным операциям. [6]
Система радара C-диапазона использовалась для экспериментальной калибровки радара и записи данных для определения точности системы для геометрических и гравиметрических исследований. Для резервирования на космическом аппарате были установлены два транспондера, каждый из которых работал на частотах 5690 МГц (RCVR) и 765 МГц (XMTR). Один транспондер имел временную задержку интервала 5 мс, а другой имел внутреннюю задержку, близкую к нулю, что позволяло участникам C-диапазона идентифицировать себя в реальном времени. Транспондеры работали на основе выборочного вызова для экономии энергии космического аппарата. Пассивный отражатель C-диапазона использовался вместе с транспондерами для точной калибровки внутренней временной задержки и для обеспечения пассивных возможностей отслеживания C-диапазона. [7]
Лазерные угловые отражатели, состоящие из 322 кубов из плавленого кварца с посеребренными отражающими поверхностями, использовались для определения дальности и угла космического корабля. Кубы, которые были установлены на стекловолоконных панелях на нижнем ободе космического корабля, обеспечивали общую отражающую площадь 0,18 м2 . Отражатели сохраняли узкую ширину пучка входящего света и обеспечивали максимальный сигнал на землю почти точно там, где он возник. Пятьдесят процентов света, который попадал на призму под углом 90°, отражалось в луче длительностью 20 угловых секунд. Отраженный свет, принимаемый наземными телескопами, усиливался фотоумножительной трубкой, которая преобразовывала оптический импульс в электрический сигнал. Время, необходимое для возвращения луча на Землю, регистрировалось цифровым счетчиком. Отраженный лазерный импульс также фотографировался на фоне звезд, а общее время, пройденное световыми импульсами, учитывалось в оптической лазерной системе слежения. За лазерное слежение отвечали Исследовательская лаборатория ВВС (AFCRL), Смитсоновская астрофизическая обсерватория (SAO), GSFC Optical Research и международные лазерные станции. [8]
Этот инструмент состоял из одноосного феррозондового магнитометра, ориентированного перпендикулярно плоскости орбиты космического корабля. Хотя основная функция магнитометра заключалась в том, чтобы служить датчиком ориентации, очень ограниченное количество научно полезных данных о колебаниях в диапазоне от 0,03 до 3,0 гц было получено с помощью фильтра. [9]
Радиомаяк Minitrack излучал на частоте 136 МГц и модулировался телеметрическими данными. Данные системы слежения интерферометра Minitrack использовались в сочетании с данными системы Goddard Range and Range Rate (GRARR) для установления орбиты Explorer 36 и вычисления эксплуатационных прогнозов. Станции Minitrack также участвовали с другими станциями в событиях взаимной видимости для экспериментов по сравнению систем слежения. [10]
Система оптических маяков, используемая для геометрических геодезических исследований, состояла из четырех ксеноновых 670- ваттных (1580 свечей в секунду/вспышка) импульсных трубок, размещенных в отражателях. Эти трубки были запрограммированы на последовательную вспышку, в серии из пяти или семи вспышек, в то время, когда их можно было оптически наблюдать с Земли. Наблюдения проводились камерами SPEOPT MOTS 1 м (3 фута 3 дюйма) и 60 см (24 дюйма), камерами Бейкера-Нанна Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO) и геодезическими камерами 90 см (35 дюймов), камерами ВВС США PC 1000, камерами US C&GS (береговая и геодезическая служба) BC-4, а также армейской картографической службой (AMS, теперь ETR) и международными камерами. Положение спутника и угол возвышения от каждой станции определялись с использованием звездных карт в качестве ориентиров. Если две из трех станций имели известные позиции, координаты третьей можно было вычислить методом триангуляции. Неправильные операции в одной сборке маяков произошли вскоре после запуска. Этот маяк (№ 4) не использовался в оставшейся части операций. Данные были получены от трех других маяков до 31 января 1970 года. [11]
Этот прибор состоял из электростатического отклоняющего устройства и канального детектора, предназначенного для измерения электронов в диапазоне энергий от 2 до 10 кэВ. Никаких полезных данных получено не было. [12]
Доплеровский метод синхронизации и измерения сдвига частоты радиопередач с движущегося космического корабля использовался для установления структуры гравитационного поля Земли с точностью приблизительно пять частей на 100 миллионов. Три передатчика работали на частотах 162, 324 и 972 МГц. Временные маркеры (импульсы фазовой модуляции 60° длительностью 0,3 секунды один раз в минуту) переносились передатчиками 162 и 324 МГц. Синхронизация маркеров осуществлялась с точностью 0,4 мс. Доплеровская сеть слежения ВМС США (TRANET) следила за космическим кораблем на предмет доплеровских данных. Наблюдения, сделанные с трех или более известных станций, позволили вывести орбитальные параметры. Данные из системы записывались на бумажную ленту, затем воспроизводились на магнитной ленте для дальнейшей обработки. [13]
Данные системы Goddard Range and Range Rate (GRARR) были способны определять как дальность, так и скорость изменения дальности космического корабля путем измерения фазового сдвига и доплеровского сдвига. Система, которая работала на 2271 МГц (приемник) и 1705 МГц (передатчик), использовала антенну, установленную на обращенной к Земле части космического корабля. Ширина луча составляла 150°. Данные, полученные от этого инструмента тремя станциями S-диапазона GRARR , использовались для дополнения других геодезических данных и для сравнения этой системы с другими, используемыми для отслеживания космического корабля. Полученные данные были записаны на бумажную ленту и воспроизведены компьютером CDC 160A на магнитной ленте для дальнейшей обработки. [14]
Система последовательного сопоставления дальности ( SECOR ), эксплуатируемая армейской картографической службой (теперь идентифицируется как ETR), использовалась для радиодальномерной системы космического корабля. Система SECOR работала на частотах 421 МГц (приемник) и 224,5 и 449,0 МГц (передатчик). Транспондер весом 3,6 кг (7,9 фунта) принимал и ретранслировал наземные радиосигналы. Наземное оборудование включало фазомодулированные передатчики, приемники данных о дальности и электронные фазометры. Система использовала четыре наземные станции для измерения дальности до транспондера космического корабля. Измерения дальности производились путем измерения фазового сдвига боковых тонов дальности, которые модулировали несущую CW. Используя методы трилатерации, можно было точно определить неизвестное положение одной из четырех станций. [15]