天文史上的今天：「探險家3號」衛星發射

摘要：

1958年3月26日，「探險家3號」衛星成功發射。

它和「探險家1號」衛星一起，取得了人類航天時代的第一個重大科學發現：地球周圍的「范·艾倫輻射帶」。

「探險家3號」衛星，其實還連著火箭小小的第四級

來源：NASA

1958年3月26日，「探險家3號」衛星成功發射。

這是美國「探險家」（Explorer）系列中的第三顆衛星，也是該系列中第二顆成功發射的衛星。在它之前，「探險家1號」衛星在1958年2月1日發射，並成為美國第一顆人造衛星。緊隨其後，設計完全相同的「探險家2號」在1958年3月2日發射，但由於火箭故障而未能成功。

關於美國第一顆衛星「探險家1號」，我們之前做過介紹：

天文史上的今天：美國第一顆人造衛星成功發射

另外，1958年實施的這幾次發射都是當時「國際地球物理年」（IGY）活動的一部分，關於IGY，我們也有相關內容涉及：

天文史上的今天：1958年大紅極光事件

1958年3月2日，「探險家2號」發射，但是火箭發射失敗了

來源：wiki

「探險家3號」被發射進入一個近地點186公里，遠地點2799公里的軌道上，圍繞地球一圈大約需要115.7分鐘。衛星總質量大約14.1公斤，其中8.4公斤是設備載荷。所有衛星設備都安裝在前端的設備艙內，後面是與衛星連接在一起進入軌道的火箭第四級，兩者作為一個整體飛行。衛星採用自旋穩定設計，每分鐘圍繞自身長軸旋轉750圈。

衛星搭載的科學載荷包括一台宇宙射線探測器以及一個微隕石撞擊探測器。衛星上還安裝了一台磁帶記錄儀，用於完整記錄每一圈圍繞地球飛行的過程中衛星所處的空間輻射環境信息。相關數據會通過一台60毫瓦和一台10毫瓦功率的小型發報機傳回地面。

1958年2月1日，馮·布勞恩和范艾倫等人一同慶祝美國第一顆人造衛星「探險家1號」成功進入太空

來源：wiki

衛星的電源供應使用了水銀電池，其質量大約佔到整個衛星總重量的40%左右。它攜帶的電量能夠確保較大的那台衛星發報機工作31天，較小那台工作105天。

考慮到空間有限，以及對於質量減重的要求，所有載荷都經過了簡化和高可靠性專門設計，結果取得了很好的成果。

「探險家3號」傳回的數據，再結合之前由「探險家1號」所獲取的數據，讓科學家們確認了由該項目的首席科學家，美國物理學家詹姆斯·范·艾倫（James Van Allen）所提出的一項理論，即在地球周圍存在一個巨大的高能粒子輻射區，這是人造衛星時代開啟之後，人類利用這種新型手段所獲得的第一項重大科學發現。這也就是現在我們所熟知的「范·艾倫輻射帶」，它是地球磁場囚禁大量來自太陽風的帶電粒子形成的輻射區。

地球周圍的范艾倫輻射帶示意圖

來源：NASA

1958年6月27日，在軌道上運行93天之後，「探險家3號」衛星逐漸降低高度並最終脫離軌道，墜落地球大氣層焚毀。

目前，在美國史密森學會國家航空航天博物館內保存有一艘「探險家3號」衛星的複製品。

「探險家」系列一共包括超過50個衛星，項目執行時間跨度超過15年。從上世紀1960年開始，負責研製了「探險家」1號到5號的美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）將「探險家」項目整體轉交給了戈達德空間飛行中心來實施，自己則將更多注意力轉向行星際探索項目，先後實施了一系列極為成功的探測項目，包括「水手」系列（Mariner），「徘徊者」系列（Ranger），以及「勘測者」系列（Surveyor）等。

輻射帶是擁有磁場的行星的標配。這是木星周圍的輻射區，它對於木星探測器來說是十分危險的區域

來源：NASA

編者按：

《天文史上的今天》欄目是老嚴的一次個人歷險，試圖通過堅持365天，完整記錄一年中每一個日子在人類漫長的天文歷史中留下的印記。

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