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 .

Projektet startade den 2 januari 1983.
Acceptansproven ägde rum 20 augusti -17 november 1983.
Formell leverans av sonderna till Rymdbolaget skedde på Esrange den 28 november 1983.
Kampanjen på Esrange inleddes den 1 december 1983.
Den första sonden sändes upp den 31 januari 1984.

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 st 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

Payload S39 SOAP-WINE, Final report, SAAB-SCANIA rapport RSKS-S37/REP/8408/SYE, 29 mars 1984.

Torbjörn Forsell:"Balloon Releaser in Blockhouse. Time for Lift-off...." Memoarer 2004.

Tillbaka till svenska rymdprojekt

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.

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

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 st 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.

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

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

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