S39/SOAP - WINE

Selective Optics Atmosphere Probe - Winter in Northern Europe

Sven Grahn



S39/SOAP-WINE-sond exkl bärgningssystem på Esrange.

Projektets bakgrund

S39-sonderna var renoverade S37/SOAP-sonder. Projektets ändamål var en koordinerad undersökning  av den lägre jonosfären. Hela raketsalvan bestod av de två S39/SOAP-WINE-sonderna (Nike-Orion), en STRAFAM-sond (Nike-Orion) och en MI-sond (Skylark 6).

Ett antal raketer från den norska basen Andøya koordinerades också med SOAP-WINE-kampanjen från Esrange.

STRAFAM (Stratosphaeren-Fallschirm-Massenspektrometer) var en fallskärmsburen sond från  Max-Planck-Institut für Kernphysik i Heidelberg  utrustad med en masspektrometer för att mäta joner i den övre atmosfären.

 

S39/SOAP-WINE-sonderna var i huvudsak avsedda för MISU. Båda sonderna använde Nike-Orion-raketer.

 

Båda S39-sonderna hade det flip-oversystem för en mjukare landning av experimenten som utvecklades för S26 .

 

Saab-Scania i Linköping renoverade de två S39/SOAP-WINE-nyttolasterna på Rymdbolagets uppdrag. Rymdbolaget tillhandahöll noskoner, telemetrisystemen, radartranspondrarna, samt hanterade bärgningssystemet. Forskargrupperna byggde förstås experimenten .

Det var första gången en hela nyttolaster återanvändes i ett sondraketprojekt. S39/SOAP-WINE-sonderna var renoverade S37/SOAP-sonder och sändes alltså upp i rymden igen efter 17 månader! S39 innehöll ett nytt experiment i förhållande till S37/SOAP - ett Faradayrotationsexperiment med två kanaler. 

Experimenten på S39/SOAP-WINE

Experiment Beskrivning
MISU

Meteorologiska Institutionen vid Stockholms Universitet (MISU) levererade instrument

  • Att monteras i nossektionen levererade MISU t vå fotometer (7620 Å 5577 Å) för spritt ljus (SCRAP), två jonkammare, fluorescensdetektorer och en temperatursond.  
  • Att monteras i experimentsektionen levererade MISU t vå jonkammare för att mära Ly-alpha och Schuamnn-Runge-bandet samt en tvåkanalsdiodfotometer.

Ansvarig forskare: Georg Witt.

RAL Rutherford Appleton Laboratories levererade ett instrument som bestod fyra bommar med hörnreflektorer, fyra lampor (O-,Kr-,Ar- och Xe-lampor) 
FENG University College of Wales levererade ett sidotittande instrument (FENG) för att mäta emissioner från Argon och Krypton. FENG var placerat i nossektionen.
UJO Uppsala Jonosfärobservatorium (nuförtiden Institutet för Rymdfysik i Uppsala)   levererade  Faradayrotationsexperimentet som mätte elekrontätheten och kollisionsfrekvensen genom att mäta rotationen hos polarisationsplanet hos en radiovåg (Faraday-rotation) sänd från marken.

 

Nyttolastens mått 

Mått och startvikter för raketerna 

 

Raketernas start- och slutvikter (kg)

Del SOAP-WINE 1 SOAP-WINE 2
Nyttolast (inkl tändarenhet)

122,7

121,6

Nike-motor

599,2

599,2

Orion-motor

122,6

422,6

Total startvikt

1144,5

1143,4

Utan noskon, luckor men med tänarenhet och utbränd Orion

256,0

255,9

Bilder från provningen i Linköping


Ander Lundin (MISU) och en S39-sond. Obs! Faradayantennen
tejpremsan vid övre dela av den andra modulen nedifrån..

Nossektionenmed bommar för hörnreflektorer och andra
instrument..

 

Några data för subsystemen i S37/SOAP-sonderna

Data för några av S37/SOAP-sondernas delsystem

Batteripaket Batteri 1: +12 V  
Batteri 2: +18 V 
Batteri 3: -18 V 
Batteri 4: +28 V
Batteri 5: +28 V 
Telemetri
  • 230,33 MHz, 3,7 Watt, Aydin Vector T1202 PCM 256 kbit/s
    “Quadraloop”-antenner, 2 st TECOM 
    Signaldelare TECOM
Baninmätning
  • Radartransponder, Vega 207C: 5612 MHz upp, 5662 MHz ned.
    Signaldelare Vega 853-2C
    2 s
    t antenner Vega 801-C4
Attitydmätning
  • Två solsensorer i experimentmodulen. 
  • Magnetometer av typen Schonstedt RAM-72C
Tiddon
  • 2 st Raymond 60T-8SPDT med 360 sekunders löptid.

Händelser under flygningen (nominella tider och höjder utom de inom [ ] som är verkliga värden)

Tid (s)

Höjd (km)

Händelse

0,0

0,0

Nike-raketen tänder
Raketen lyfter

Navelsträngen rycks ur
Tiddonet startar

3,5

1,0

Nike-raketen slocknar

9,0

3,8

Orion-raketen tänder

41,5

39,4

Orion-raketen slocknar

 57,5

60,0

Noskonen avskiljs och luckor kastas av.

60,0

63,0

Luckan till FENG och vajern till SAFE kastas..

62,0

64,0

Bommar fälls ut.

70,4

75,0

Strömmen sätts till +12 V:s matningen.

79,6

85,0

"Tilter" slås på.

115,0

115,0

"Tilter" slås från.

188,0

140,0

Topphöjd

221,5

135,0

Kalibrering 1 påslagen.

302,0

80,0

Flip-over armering.

315,0

65,0

Kalibrering 2 på. Raketmotorn avskiljs.

341,0

30,0

Experimenten slås ifrån.

[448,4-459,0]

6,0

Fallskärmen fälls ut.

[517,7-527,0]

 

"Flip-Over".

[970-1010]

 

Telemetrisignalen försvann

 

0,0

Nedslag

Kampanjförlopp och preliminära resultat

Kampanjen inleddes den 1 december 1983 och innefattade totalt fyra raketer inklusive de två svenska S39/SOAP-WINE-sonderna. Två raketer sändes upp den 31 januari 1984 och de återstående två sändes upp 10 februari 1984 (blå färg i tabellen nedan).  

Nyttolast Raket Datum Starttid Topphöjd
S39/SOAP-WINE 1 Nike-Orion 31 januari 1984 2348:30

149,3

STRAFAM-1/4 Nike-Orion 31  januari 1984 2105:36

57,7

S39/SOAP-WINE 2 Nike-Orion 10 februari 1984 0300:00

148,3

MI 1 Skylark 6 10 februari 1984 0412:00

178,5

De två S39/SOAP-WINE-skotten gick i det stora hela alldeles utmärkt. Några experiment fungerade inte korrekt under det första skottet medan det andra var helt felfritt.    

Data

S39/SOAP-WINE 1

S37/SOAP-WINE 2

Startdatum

31 januari 1984

10 februari 1984

Starttid

1915.00 UT

0300.00 UT

Startplats

Esrange

Esrange

Startramp

MRL-rampen

MRL-rampen

Rakettyp

Nike-Orion

Nike-Orion

Nyttolastmassa

122,7 kg

121,6 kg

Nyttolastlängd

2691 mm

2691 mm

Raketens längd

8990 mm

8990 mm

Raketens startvikt

1144,5 kg

1143,4 kg

Startrampens elevation 

83,0°

85,0°

Startrampens bäring 

002°

020°

Verklig topphöjd (nom)

149,3 km

148,3 km

Verklig bäring till nedslaget

350,4°

351°

Verkligt avstånd till nedslaget

72,6 km

79,2 km

Spinnvarvtal under mätfasen

5,8 rps

6,5 rps

Bärgning

Ja

Ja


Kaj Lundahl (Rymdbolagets projektledare) sopar bort
snön som tömts ur en bärgad S39-sond. Man kan se den
utfällda Faradayantennen vid en lucka i ytterskalet.

Källor

  1. Payload S39 SOAP-WINE, Final report, SAAB-SCANIA rapport RSKS-S37/REP/8408/SYE, 29 mars 1984.
  2. Torbjörn Forsell:"Balloon Releaser in Blockhouse. Time for Lift-off...." Memoarer 2004.


Tillbaka till svenska rymdprojekt