Explorer 1 pratiquement identique a Explorer 3
Caracteristiques techniques
| Masse au lancement
|
14,06 kg
|
| Controle d'attitude
|
Stabilise par rotation
|
modifier
Explorer 3
, (1958 Gamma), est un
satellite scientifique
americain
du
programme Explorer
lance le 26 mars 1958. Le projet est developpe par le
ABMA
(chargee du developpement des missiles balistiques de l'Armee de terre americain) car a l'epoque la NASA n'existe pas encore. Le satellite cylindrique de 14,1 kg a les memes objectifs que
Explorer 1
dont il est une copie. Explorer 3 realise des mesures detaillee du
rayonnement cosmique
a l'aide de deux
compteurs Geiger
et de deux
scintillateurs
ainsi que de determiner la presence des
micrometeorites
a l'aide de detecteurs d'erosion. Le satellite est place en orbite par un
lanceur
Juno I
qui decolle depuis la
base de lancement de Cap Canaveral
. Il circule sur une orbite fortement elliptique de 186 x 7 870 km. Le satellite est detruit en
rentrant dans l'atmosphere
le 27 juin 1959 soit 93 jours d'exploration apres son lancement
[
1
]
.
A l'issue de la mission du satellite
Explorer 1
, les resultats fournis par le
compteur Geiger
embarque n'ont pu etre expliques. Le nombre de rayons ionisants detectes passait de 30 par seconde (un chiffre considere comme conforme aux predictions des scientifiques) a 0 sans qu'aucune explication logique ne soit trouvee. Explorer 1 ne collectait que des donnees fragmentaires car il ne disposait d'aucun systeme de stockage et les donnees collectees, alors que le satellite etait hors de portee d'une station (situation frequente), etaient perdues. Explorer 3 est le premier satellite artificiel a emporter un
enregistreur sur bande magnetique
miniaturise (226 grammes et 6,35 cm de large) permettant de collecter et de conserver les donnees tout au long de l'orbite. En exploitant ces mesures, l'equipe de l'
universite de l'Iowa
, placee sous la direction du concepteur de l'instrument,
James van Allen
, se rend compte que le compteur tombe a zero aux altitudes superieures a 2 000 kilometres au-dessus de l'
Amerique du Sud
. L'equipe comprend que les radiations sont tellement importantes dans cette zone que le compteur Geiger est sature et ne fournit plus aucune information. Il en est deduit l'existence d'une ceinture de particules energetiques piegees par le
champ magnetique terrestre
ayant la forme d'un beignet situe au niveau de l'equateur terrestre et aujourd'hui connue sous le nom de
ceinture de Van Allen
. Cette decouverte est consideree comme l'une des plus importantes de l'
Annee geophysique internationale
[
2
]
.
Le satellite Explorer 3 est essentiellement identique a Explorer 1 : un cylindre de 2,03 m de long et de 0,15 m de diametre constituant le quatrieme etage du lanceur
Juno I
. Avec une masse de 14,06 kg, il pese environ 0,1 kg de plus que Explorer 1. La base du cylindre abrite le
moteur-fusee
a
combustible solide
Sergeant
. Les oscillateurs et les
piles au mercure
Mallory pour l’emetteur de faible puissance se trouvent dans la partie superieure du cylindre. En dessous de ceux-ci se trouvent l'emetteur basse puissance (10 mW, 108,00 MHz) qui fait office d'antenne basse puissance.
Dans le haut du cylindre se trouve le detecteur, qui contient le tube du
compteur Geiger-Mueller
pour l'experience sur le
rayonnement cosmique
, le recepteur de commande, pour les interrogations des enregistreurs, un emetteur de lecture haute puissance (60 mW, 108,03 MHz) pour la reponse a l'interrogation, des composants electroniques pour l’experience des rayons cosmiques, les piles au mercure Mallory pour l'emetteur haute puissance et l'
enregistreur a bande magnetique
de 0,23 kg, 5,7 cm de diametre (qui n'etait pas sur Explorer 1). Un espace pour l’antenne haute puissance et un ecran de protection contre le rayonnement thermique se trouvent entre le compteur Geiger et le moteur-fusee. Le systeme haute puissance utilise les boitiers d'instrument et du moteur-fusee comme antenne dipole rayonnante. Les detecteurs de
micrometeorites
sont disposes en anneau autour du cylindre au bas du satellite. Contrairement a Explorer 1, Explorer 3 n'a pas d'antenne radiale ni de detecteur de micrometeorite acoustique.
Explorer 3 est lance a partir du centre d'essai de missiles de Cap Canaveral, en Floride, le 26 mars 1958 a 17 h 38 TU. Le satellite est injecte sur une orbite de 186 x 2 799 km avec une
inclinaison
de 33,38 degres et une periode de 115,7 minutes. La premiere interrogation reussie du systeme de lecture des commandes est realisee 3 minutes plus tard par la
station terrienne
Antigua Minitrack.
La vitesse de rotation du satellite Explorer 3 est de 10 tours par seconde, mais elle est ralentie a 2 tours au cours des 10 jours suivants. Les experiences et les systemes de communication fonctionnent nominalement jusqu'au debut mai. Le 7 mai, les donnees du detecteur de micrometeorites montrent que deux grilles sont cassees, indiquant des impacts de
micrometeorites
. Le 8 mai, le canal de telemetrie 5 (temperature) de l'emetteur de faible puissance cesse de fonctionner et le 9 mai, le modulateur de l'emetteur de faible puissance ne fonctionne plus et, l'emetteur de haute puissance devient intermittent. Le 10 mai, le signal disparait. Le 11 mai, l’emetteur haute puissance reste silencieux et le 12 mai, l’emetteur basse puissance echoue egalement. Le signal reapparait le 14 mai, mais disparait definitivement le 16 mai. La reponse a l'interrogatoire est breve le 21 mai, la derniere reponse a l'interrogatoire a lieu le 24 mai 1958 a 06 h 52 TU. Le dernier signal du systeme a haute puissance se fait le 5 juin. Les deux systemes de transmission etant totalement independants, il est suppose que les detections de micrometeorites peuvent etre dues a la pluie de
meteorites
Eta Aquarides
et que d'autres impacts peuvent se produire de la meme maniere. Les systemes spatiaux endommages entrainent la defaillance des deux systemes de transmission. Le satellite Explorer 3
rentre dans l'atmosphere
le 27 juin 1958.
- (en)
Brian Harvey,
Discovering the cosmos with small spacecraft : the American Explorer program
, Cham/Chichester, Springer Praxis,
(
ISBN
978-3-319-68138-2
)
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