パイオニア3

パイオニア3
パイオニア3号はケープカナベラルへの輸送前に検査を受けている
ミッションタイプ月フライバイ
オペレーターNASA \ ABMA
ハーバード指定1958 シータ 1 [ a ]
コスパーID1958-008A
SATCAT番号111 [ a ]
ミッション期間1日14時間6分
最高点102,360キロメートル（63,600マイル）
宇宙船の特性
メーカージェット推進研究所
打ち上げ質量5.87キログラム（12.9ポンド）
ミッション開始
発売日1958 年 12 月 6 日、 グリニッジ標準時05:45:12 [ 1 ] ( 1958-12-06UTC05:45:12Z )
ロケットジュノ II
発射場ケープカナベラル、LC-5
ミッション終了
減衰日1958年12月7日 19時51分 GMT ( 1958-12-07UTC19:52Z )

パイオニア3号は、1958年12月6日午前5時45分12秒（グリニッジ標準時） [ 1 ]に、アメリカ陸軍弾道ミサイル局がNASAと共同でジュノーIIロケットで打ち上げたスピン安定化宇宙船である。この宇宙船は月探査機として計画されていたが[ 2 ] 、計画通り月を通過して太陽中心軌道に入ることはできなかった。しかし、高度102,360 kmに到達した後、地球に落下した。変更された宇宙船の目的は、2つのガイガー・ミュラー管を用いてヴァン・アレン放射線帯の外側の放射線を測定することと、月の写真撮影実験のための起動機構を試験することであった。

宇宙船の設計

パイオニア3の図

パイオニア3号は高さ58cm、底部の直径25cmの円錐形の探査機だった。円錐は導電性を持たせるために金でコーティングされた薄いグラスファイバー製の殻で構成され、温度を10℃から50℃に保つために白黒の縞模様が描かれていた。円錐の先端には小型の探査機があり、これが円錐自体と結合してアンテナの役割を果たした。円錐の底部では水銀電池のリングが電力を供給した。リングの中央からは光電センサーが突き出ていた。このセンサーは2つの光電池を備え、探査機が月から約3万km以内の地点で月の光によって作動するように設計された。当初の計画では、探査機は月の写真を1枚撮影できるカメラを搭載する予定だったが、エクスプローラー1号によるヴァン・アレン帯の発見後、カメラは放射線測定用のガイガーカウンターに置き換えられた。円錐の中心には電圧供給管と 2 つのガイガー ミュラー管がありました。質量 0.5 kg の送信機が、周波数 960.05 MHz で 0.1 W の位相変調信号を送信しました。変調された搬送波電力は 0.08 W で、総有効放射電力は 0.18 W でした。デスピン機構は2 つの 7 グラムの重りで構成されており、打ち上げ後 10 時間で油圧タイマーによって作動すると、2 本の 150 cm のワイヤの端に巻き出されます。重りは宇宙船の回転を 400 rpm から 6 rpm に減速し、その後重りとワイヤが解放されます。ソー エイブル パイオニア探査機は月の周回軌道に乗れるように設計されていましたが、ジュノー パイオニア探査機は不時着することになりました。ただし、粗雑な打ち上げ機の誘導システムと直接上昇軌道を考えると、月に衝突する可能性はわずかでした。しかし、衝突ではなく月面フライバイであれば、依然として成功したミッションとみなされるだろう。

ミッション

ジュノーIIがパイオニア3を打ち上げる

飛行計画では、パイオニア3号は33.75時間後に月接近し、その後太陽周回軌道に入ることになっていた。ジュノーII号は1958年12月6日午前5時45分12秒（グリニッジ標準時）にLC-5から打ち上げられた。打ち上げは第一段の停止まで完全に計画通りに進んだが、燃料枯渇センサーの故障によりエンジンが3.7秒早く停止し、数百フィート/秒の速度不足が発生した。噴射角度も計画の68度ではなく約71度となり、デスピン機構も作動しなかった。宇宙船は高度102,360km（地球中心から109,740km）に到達した後、地球に落下した。探査機は12月7日午後2時51分（グリニッジ標準時）頃、大気圏に再突入し、アフリカ上空で燃え尽きた。推定位置は北緯16.4度、東経18.6度であった。探査機は38時間6分の航海のうち、約25時間にわたりテレメトリデータを送信した。残りの13時間は、2つの追跡局の位置関係により通信不能となった。送信された情報によると、探査機内部の温度は、ほとんどの期間において約43℃を維持していた。[ 3 ]

パイオニア3号は月面フライバイという主なミッション目的は達成できなかったものの、得られたデータはジェームズ・ヴァン・アレンにとって特に貴重なものでした。パイオニア3号の探査データは、それ以前のエクスプローラー1号とエクスプローラー3号の衛星データに加え、地球を周回する明確な第二の放射線帯の発見につながりました。この放射線は地球から数百マイルの高度（スプートニク2号とスプートニク3号によって初めて観測された外側の帯）から始まり、宇宙空間に数千マイルにわたって広がっています。地球を取り囲むこれらのヴァン・アレン放射線帯は、彼の発見にちなんで名付けられました。[ 4 ]

注記

  1. ^ a bカタログ上の誤りにより、宇宙船は軌道に乗らなかったにもかかわらず、ハーバード指定1958シータ1と衛星カタログ番号111が割り当てられた。

参考文献

  1. ^ a b “Pioneer 3” . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA . 2020年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年8月18日閲覧。
  2. ^カーティス (1960年4月～7月). 「パイオニアIIIおよびIV宇宙探査機」 . IRE Transactions on Military Electronics . MIL-4 (2/3): 123– 129. doi : 10.1109/IRET-MIL.1960.5008211 .
  3. ^ Wilmot N. Hess (1968). 『放射線帯と磁気圏』Blaisdell Publishing Co. ASIN B0006BQ​​UE8 . 
  4. ^ 「パイオニア3号：ガイガーカウンター」nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA . 2013年7月14日閲覧。
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