Pioneer 3

První kosmická sonda z druhé série programu Pioneer, která se pokoušela dosáhnout oblasti Měsíce jednoduchým kosmickým aparátem s jediným vědeckým experimentem. Vlivem chybné funkce nosné rakety nebyla dosažena úniková rychlost a sonda se po dosažení výšky 102360 km vrátila zpět do zemské atmosféry.

Konstrukce

Sondu vyrobila Jet Propulsion Laboratory (JPL). Provozovatelem byla organizace NASA společně s US Army reprezentované agenturou ABMA [=Army Ballistic Missile Agency].

Rotací 6 obr/min stabilizovaná sonda o hmotnosti 5.87 kg má tvar kužele o výšce 0.58 m a průměru podstavy 0.25 m. Kužel je vyroben z tenké laminátové skořepiny pokryté zlatým pokovením. Na povrchu jsou naneseny bílé pruhy pasivní tepelné regulace udržující teplotu uvnitř v rozmezí 10 až 50°C. Z vrcholku kužele vyčnívá krátká tyč, která v kombinaci se zlatým nánosem na plášti tvoří rádiovou anténu. V základně kužele je rozmístěn prstenec Hg baterií zásobujících sondu elektrickou energií. Prstencem prochází fotoelektrický senzor, který slouží k ověření spínání televizní kamery při zaměření na Měsíc. Kamera nicméně ve vybavení sondy není. Senzor je tvořen dvojicí fotobuněk, které mají reagovat na světlo Měsíce ve vzdálenosti asi 30000 km.
V ose kužele se nacházejí systém distribuce elektrického napětí a GM-trubice. Převodník o hmotnosti 0.5 kg generuje fázově modulovaný signál o výkonu 0.1 W a frekvenci 960.05 MHz. Modulovaný nosný proud je 0.08 W a celková vyzařovaná energie 0.18 W.
Pro úpravu původní rotace 400 obr/min, kterou má sonda v okamžiku oddělení od nosné rakety, na konečných 6 obr/min, se používá despinový mechanismus sestávající ze dvou závaží o hmotnosti 7 g upevněných na konci 1.5 m dlouhých drátů. Přibližně 10 hodin po startu hydraulické časovací zařízení uvolní dráty, které se odvinou a tím sníží rotaci sondy. Následně se dráty se závažími oddělí.

Vědecké vybavení

Vědecká měření jsou součástí výzkumů v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku IGY [= International Geophysical Year].

Vědecké vybavení tvoří jediný přístroj:

• zdvojená Geiger-Müllerova trubice.

Průběh letu

Start sondy se uskutečnil 1958-12-06 v 05:45:12 UT ze základny na Cape Canaveral - rampa LC-5 - pomocí nosné rakety Juno 2. Motory prvního stupně pracovaly až do vyčerpání paliva, nicméně o 3.7 s kratší dobu než předpokládal plán. To bylo příčinou, že nemohlo být dosaženo únikové rychlosti. Sklon dráhy letu 71° se také lišil od plánovaného (68°).
Kosmická sonda dosáhla maximální výšky 102360 km nad povrchem Země a poté se začala vracet zpět. Zanikla po vstupu do zemské atmosféry, k čemuž došlo 1958-12-07 přibližně v 19:51 UT nad Afrikou (16.4 N, 18.6 E) po 38 hodinách a 6 minutách letu. Telemetrické signály byly přijímány po přibližně 25 hodin pobytu v kosmu. Zbylých 13 hodin se nacházel aparát mimo dosah dvojice sledovacích stanic. Předané údaje ukázaly, že teplota uvnitř sondy se ustálila po většinu doby na cca 46°C. Získaná vědecká data byla omezena chybnou činností raketového nosiče, přesto byly zaregistrovány dva výrazné radiační pásy kolem Země.

Podle letového plánu měl Pioneer 3 po 33.75 hodinách po startu minout Měsíc.

Experimenty a výsledky

Geiger-Müllerova trubice

Dvojice Geiger-Mülerových trubic je určena ke zjišťování nabitých částic zachycených v radiačních pásech kolem Země, které byly objeveny při letu družice Explorer 1. První trubice typu Anton 302 má výstup odstupňovaný 17 úrovňovým binárním čítačem tak, aby se pokryly extrémní dynamické rozsahy uvnitř šířky pásma komunikačního systému. Nasycení čítače je dosaženo při úrovni asi 10 roentgenů/h. Druhá trubice typu Anton 213, která má nasycení při 100 roentgenů/h se používá v oblastech s vysokou intenzitou radiace. Čítače jsou navrženy tak, aby byly schopny zaregistrovat až 200000 pulsů za sekundu.
Údaje o radiaci byly souvisle přijímány na odletové větvi dráhy až do vzdálenosti 107400 km od středu Země (až skoro do apogea) a mezi 60000 až 9400 km na příletové větvi dráhy.
Data z tohoto experimentu prokázala dva výrazné pásy radiace, které byly později na počest svého objevitele pojmenovány Van Allenovy pásy.

Reakce čtenářů (číst/přidat)

Počet reakcí: 0

Verze pro tisk