المستكشف 49

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

كان القمر الصناعي إكسبلورر 49 (المعروف أيضًا باسم مستكشف علم الفلك الراديوي 2 ، RAE-B ) قمرًا صناعيًا تابعًا لوكالة ناسا، يزن 328 كيلوغرامًا (723 رطلًا)، أُطلق في 10 يونيو 1973، لإجراء أبحاث في علم الفلك الراديوي ذي الموجات الطويلة . وكان مزودًا بأربعة عناصر هوائية على شكل حرف X، يبلغ طول كل منها 230 مترًا (750 قدمًا) ، مما جعله أحد أكبر المركبات الفضائية التي بُنيت على الإطلاق. [ 4 ]    

مهمة

كانت مهمة مستكشف علم الفلك الراديوي B (RAE-B) هي الثانية من بين قمرين صناعيين تابعين لمؤسسة RAE. وُضعت في مدار قمري لتوفير قياسات فلكية راديوية للكواكب والشمس والمجرة ضمن نطاق ترددي يتراوح بين 25 كيلوهرتز و13.1 ميجاهرتز. تضمنت تجهيزات التجربة مقياسين للإشعاع من نوع رايل-فونبرغ (تسع قنوات لكل منهما)، وثلاثة مستقبلات نبضية ذات تردد متغير (32 قناة لكل منها)، ومسبار معاوقة للمعايرة. أما حزمة هوائيات التجربة، المصنوعة من سبيكة البريليوم والنحاس (BeCu)، فكانت تتألف من هوائيات موجية متحركة طويلة جدًا تشكل شكل X: هوائي علوي على شكل حرف V بطول 229 مترًا (751 قدمًا) موجه بعيدًا عن القمر؛ وهوائي سفلي على شكل حرف V بطول 229 مترًا (751 قدمًا) موجه نحو القمر؛ وهوائي ثنائي القطب بطول 37 مترًا (121 قدمًا) موازٍ لسطح القمر. كما تم استخدام نظام ذراع تخميد الاهتزازات المصنوع من البورون بطول 129 مترًا (423 قدمًا) لتخميد أي تذبذبات للمركبة الفضائية حول موضع التوازن. [ 5 ]        

مركبة فضائية

كان جسم المركبة الفضائية، المصنوع من الألومنيوم وهيكل قرص العسل المصنوع من الألومنيوم ، يزن 328 كيلوغرامًا (723 رطلًا) عند الإطلاق و 200 كيلوغرام (440 رطلًا) في مدار القمر. وكان عبارة عن أسطوانة مقطوعة قطرها 92 سنتيمترًا (36 بوصة) وارتفاعها حوالي 79 سنتيمترًا (31 بوصة) ، مزودة بأربعة ألواح شمسية ثابتة. وكانت الألواح الشمسية عبارة عن خلايا شمسية من نوع np تولد 25 واطًا وتُشغل بطاريات النيكل والكادميوم . ويتكون نظام المناورة من حزمة تصحيح سرعة الهيدرازين ، ونظام تحكم في الوضعية يعمل بالغاز البارد ، ومحرك إدخال قمري يعمل بالوقود الصلب. وكانت البيانات تُرسل إلى الأرض إما عبر جهاز إرسال UHF منخفض الطاقة (400 ميجاهرتز) في الوقت الفعلي، أو تُخزن في مسجل شريطي على متن المركبة وتُرسل إلى الأرض عبر جهاز إرسال UHF عالي الطاقة ( 400 ميجاهرتز ). ووفر مسجلان شريطيان مساحة تخزين احتياطية. استُخدم جهاز إرسال عالي التردد جدًا (VHF) بشكل أساسي لقياس المدى ومعدل تغيره، بالإضافة إلى استخدامه كجهاز احتياطي. وكانت الأوامر تُستقبل على جهاز استقبال VHF (148 ميجاهرتز)، والذي كان أيضًا جزءًا من نظام قياس المدى ومعدل تغيره. وتم تحديد وضعية المركبة الفضائية بواسطة: (1) نظام تحديد الاتجاه الشمسي، (2) نظام استشعار الأفق، و(3) نظام استشعار الوضعية البانورامي، وكانت الدقة تصل إلى درجة واحدة. وكانت المركبة الفضائية موجهة وفقًا لتدرج الجاذبية (محور Z موازٍ للخط الرأسي المحلي). [ 5 ]        

يطلق

تم إطلاق المركبة الفضائية إكسبلورر 49 بعد انتهاء برنامج أبولو في عام 1972، وعلى الرغم من أنها لم تفحص القمر بشكل مباشر، إلا أنها أصبحت آخر مهمة مدارية قمرية أمريكية حتى إطلاق مركبة كليمنتين الفضائية في عام 1994. وقد تم إطلاقها في 10 يونيو 1973، في الساعة 14:13:00 بالتوقيت العالمي المنسق من كيب كانافيرال بواسطة صاروخ دلتا 1913 من موقع الإطلاق LC-17B .

مدار

وُضِعَ المسبار إكسبلورر 49 في مدار قمري لتقليل التداخل الناتج عن الموجات الراديوية القادمة من الأرض، على عكس ما اكتشفه المسبار إكسبلورر 38. [ 6 ] بعد إطلاقه في مسار صعود مباشر نحو القمر، وإجراء تصحيح واحد في منتصف المسار في 11 يونيو 1973، وُضِعَ في مدار قمري في 15 يونيو 1973، الساعة 07:21 بالتوقيت العالمي المنسق، [ 2 ] بعد تشغيل محرك الدفع الصلب عند نقطة الأوج لمدة 20 ثانية ، وبدأ عملياته في 20 يونيو 1973. في البداية، تم نشر هوائي ثنائي القطب بطول 37 مترًا (121 قدمًا) فقط ، وخلال هذه الفترة، تم تشغيل المركبة الفضائية في وضع دوران مستقر بسرعة 4 دورات في الدقيقة، مع وجود محور الدوران في مستوى مسار الشمس، عموديًا على خط المركبة الفضائية-الشمس. بعد ثلاثة أسابيع، تم سحب ذراعي الهوائي ثنائي القطب، وإعادة توجيه المركبة الفضائية، وتم تمديد هوائيات V الطويلة ومخمد الاهتزاز، ثم إعادة نشر الهوائي ثنائي القطب. تم تمديد الهوائي السفلي على شكل حرف V في البداية إلى 183 مترًا (600 قدم) خلال الأشهر الستة عشر الأولى من الرحلة، وتم تمديده إلى طوله الكامل البالغ 229 مترًا (751 قدمًا) في نوفمبر 1974. وقد فرض مدار القمر وموقع الأرض كمصدر راديوي دورات على عمليات الرصد بلغت 29.5 يومًا (الشهر القمري الاقتراني) و24.8 ساعة (الفاصل الزمني بين عمليات المسح المتتالية لموقع جغرافي معين للأرض يمر عبر القمر). [ 5 ]      

التجارب

كان الباحث الرئيسي لجميع التجارب هو الدكتور روبرت ج. ستون .

مسبار المعاوقة

  • كانت هذه التجربة تجربة هندسية للتحقق من الهوائي العلوي على شكل حرف V. وقد استُخدمت فقط للتأكد الروتيني من خصائص الهوائي في بداية الرحلة. [ 7 ]

أجهزة استقبال سريعة الاندفاع

كانت أجهزة استقبال النبضات (BR) عبارة عن أجهزة استقبال ذات 32 قناة، بترددات متدرجة (من 25 كيلوهرتز إلى 13.1 ميجاهرتز)، حيث كانت تلتقط عينة واحدة عند كل تردد كل 7.68 ثانية. تم توصيل جهاز استقبال واحد (BR-1) بالهوائي العلوي على شكل حرف V، وجهاز استقبال آخر (BR-2) بالهوائي السفلي على شكل حرف V. تم توصيل جهاز استقبال نبضات ثالث بهوائي ثنائي القطب، لكنه تعطل بعد أسبوع من بدء الرحلة، ولم يتم الحصول على أي بيانات ذات قيمة. تم أخذ عينات من جهد التردد اللاسلكي عند نقطة تغذية كل نصف من الهوائي على شكل حرف V بواسطة مضخم أولي واسع النطاق وعالي المقاومة، وتم دمج مخرجات المضخم الأولي في محول بالون وتغذيتها إلى جهاز استقبال النبضات. يتكون كل جهاز استقبال نبضات من زوج من مضخمات وكواشف التردد المتوسط ​​الاحتياطية، والتي تشترك في مجموعة مشتركة من المذبذبات والخلاطات المحلية التي يتم التحكم فيها بواسطة البلورات. يتم تشغيل شريط تردد متوسط ​​واحد فقط في أي وقت؛ بينما يُستخدم الآخر كنظام احتياطي. منعت مرشحات التمرير المنخفض عند مدخل مستقبل النبضات الإشارات القوية عند التردد المتوسط ​​21.4 ميجاهرتز من دخول شريط التردد المتوسط. كان لكل مستقبل نطاق تردد متوسط ​​مضبوط بالبلورة يبلغ 20 كيلوهرتز وثابت زمني للتكامل  بعد الكشف يبلغ 6 مللي ثانية. وفرت مقاومة حرارية موجودة في كل مستقبل نبضات قياسًا لدرجة الحرارة المحيطة به، وتم تضمين هذه المعلومات في بيانات الصيانة التي تُرسل عن بُعد كل 19.7 دقيقة. كذلك، تم إيقاف تسلسل قياس إشارة الهوائي العادي لمدة 1.28 دقيقة كل 19.7 دقيقة، وحُقنت إشارات مصدر ضوضاء المعايرة في كل مستقبل نبضات للتحقق من استقرار كسبه على المدى الطويل. بلغ النطاق الديناميكي الكلي لمستقبلات النبضات حوالي 60 ديسيبل ، وقُسّم إلى نطاقين متساويين (30 ديسيبل لكل منهما) بواسطة دوائر منطقية في إلكترونيات الكاشف. بلغ حد دقة مستوى إشارة الإدخال، الناتج عن حجم خطوة التكميم في القياس عن بُعد، حوالي 0.3 ديسيبل. غالباً ما أدت إشارات مستوى التشبع عند مدخل المضخم الأولي إلى توليد نواتج تشكيل بيني في مضخمات الترددات الراديوية ، والتي ظهرت بعد ذلك كإشارات واسعة النطاق في البيانات المرسلة عن بُعد. وكانت هذه المشكلة أكثر حدة عند رصد انبعاثات مكثفة بطول موجي كيلومتري من الغلاف المغناطيسي الأرضي بترددات تتراوح بين 200 و300 كيلوهرتز. وكان جهاز BR-1 أقل عرضة لمشاكل التشكيل البيني من جهاز BR-2 بنسبة تتراوح بين 6 و10%.   بسبب عطل في دائرة المذبذب المحلي في BR-1، لم تُقدّم القناتان 4 (55 كيلوهرتز) و12 (210 كيلوهرتز) بيانات قابلة للاستخدام. خلال الفترات التي كان فيها جزء من كل مدار في ظل القمر، أدت التغيرات الدورية في التدرجات الحرارية عبر ذراعي الهوائي V إلى تذبذبات نمط المقص في الذراعين، وهو ما لم يحدث عندما كانت المركبة الفضائية تحت أشعة الشمس بنسبة 100%. استمر هذا التأثير لمدة 50 دقيقة تقريبًا (فترة نمط المقص)، وكان أكثر وضوحًا على الهوائي V العلوي خلال فترتي ظل القمر الأولى والخامسة، وعلى الهوائي V السفلي خلال فترتي ظل القمر الثانية والثالثة. [ 8 ]

أجهزة قياس الإشعاع بتردد متدرج

صُممت أجهزة استقبال رايل-فونبرغ (RV) لتوفير قياسات غير حساسة نسبيًا لتغيرات الكسب وعرض النطاق. يتكون النظام من جهازَي استقبال: RV-1 متصل بالهوائي العلوي على شكل حرف V، وRV-2 متصل بالهوائي السفلي على شكل حرف V. يبلغ عرض النطاق الفعال لأجهزة قياس الإشعاع 40  كيلوهرتز، وثابت الزمن بعد الكشف 0.1 ثانية. يتم الحصول على قناة إخراج تقريبية من إشارة خطأ حلقة المؤازرة المتكاملة، وقناة إخراج دقيقة من خرج مصدر الضوضاء اللازم لمطابقة إشارة الهوائي. يبلغ ثابت الزمن للقناة الدقيقة 0.5 ثانية. يقيس مقاوم حراري موجود في جهاز الاستقبال درجة الحرارة المحيطة، والتي تُرسل بياناتها عن بُعد كل 19.7 دقيقة ضمن بيانات الصيانة. تعمل أجهزة الاستقبال بتسعة ترددات تتراوح من 0.45 إلى 9.18 ميجاهرتز. يتم اختيار كل تردد لمدة 15.4 ثانية قبل الانتقال إلى التردد التالي. خلال هذه الفترة، يتم أخذ ثماني عينات تقريبية وعينتين دقيقتين. من بين العينات الخشنة الثماني، لم تكن العينة الأولى موثوقة لأنه لم يمر وقت كافٍ لاستقرار جهاز الاستقبال بعد إجراء تغيير التردد. [ 9 ]

نهاية المهمة

انقطع الاتصال في أغسطس 1977. ومن المفترض أن المركبة المدارية تحطمت بعد ذلك بفترة. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "المستكشف 49" (ملف PDF) . وكالة ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2022 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  2. 1 2 3 "ما وراء الأرض: سجل استكشاف الفضاء السحيق، 1958-2016" (ملف PDF) . مكتب برنامج التاريخ التابع لوكالة ناسا. 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  3. ↑ "المسار: المستكشف 49 (RAE-B) 1973-039A" . ناسا. 28 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2024 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  4. ↑ غونتر ديرك كريبس (8 أبريل 2020). "RAE B (Explorer 49)" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2021 .
  5. 1 2 3 4 "عرض: المستكشف 49 (RAE-B) 1973-039A" . ناسا. 28 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2024 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  6. ↑ ألكسندر، جيه كيه؛ كايزر، إم إل؛ نوفاكو، جيه سي؛ غرينا، إف آر؛ ويبر، آر آر (1975). "الأجهزة العلمية لقمر مستكشف علم الفلك الراديوي 2" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 40 (4): 365. Bibcode : 1975A & A....40..365A .
  7. ↑ "تجربة: مسبار المعاوقة" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  8. ↑ "تجربة: مستقبلات النبضات السريعة" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 16 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  9. ↑ "تجربة: مقاييس الإشعاع ذات التردد المتدرج" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .