Explorador 40

Este experimento se diseñó para realizar mediciones detalladas de los flujos de energía de protones y electrones atrapados y precipitantes , por separado, en el rango de 50 eV a 50 keV. Los espectros de energía de estas partículas se estudiaron por separado en función del ángulo de inclinación, la latitud, la hora local, la altitud y la actividad magnética. El detector utilizado estaba compuesto por tres analizadores diferenciales de energía de protones y electrones de baja energía (LEPEDEA), cada uno formado por analizadores electrostáticos de placas curvas cilíndricas y multiplicadores de canal continuos (channeltrons). Cada LEPEDEA estaba acompañado por un tubo Geiger-Müller EON tipo 6213 para medir las intensidades de electrones (E>40 keV) y protones (E>500 keV) y para proporcionar mediciones de fondo para el LEPEDEA. El detector funcionó normalmente desde el lanzamiento hasta que la nave espacial se puso en modo de apagado operativo, excepto por una falla temporal de la fuente de alimentación LEPEDEA-C el 21 de septiembre de 1968 y la falla de un segundo LEPEDEA en algún momento durante el verano de 1970. ^{[ 4 ]}

Este experimento se diseñó para investigar las distribuciones espaciales y temporales y los espectros de energía de partículas alfa de baja energía , protones y electrones. Se utilizó un conjunto de detectores de estado sólido ( tipo barrera de superficie de silicio totalmente agotado ) para formar un telescopio de protones capaz de detectar protones de 0,304 a 74 MeV mediante 10 canales de energía y electrones con energías superiores a 262, 264, 267, 269, 405, 407, 427, 428, 616, 646, 800 y 833 keV. El experimento incluyó un detector de partículas alfa, compuesto por detectores de estado sólido similares, capaz de detectar alfas en los rangos de 1,25 a 8,0, 1,65 a 4,5 y 2,03 a 3,35 MeV. El experimento se desarrolló con normalidad. ^{[ 5 ]}

Se utilizaron dos analizadores de potencial retardador esférico de cuatro rejillas para medir iones y electrones térmicos y no térmicos en el rango de energía de 0 a 2 keV. El objetivo era estudiar las variaciones espaciales y temporales en la concentración y distribución de energía de partículas cargadas de baja energía entre 500 km (310 mi) y 4000 km (2500 mi) . ^{[ 6 ]}    

Este receptor de muy baja frecuencia (VLF) fue diseñado para estudiar los componentes eléctricos y magnéticos (fase y amplitud) de las señales VLF. La dirección de propagación de la señal podía determinarse y utilizarse para ayudar a identificar el origen de diversas señales VLF. Las observaciones de la impedancia de la antena eléctrica (ECA) eran necesarias para estudiar las características de dicha antena operando en un plasma . Había dos antenas, una que alimentaba un receptor de componente de campo magnético (MCR) y la otra que alimentaba dos receptores de componente de campo eléctrico (ECR). El MCR operaba desde una antena de bucle (MCA) de 55,9 cm (22,0 pulg) de diámetro, y los ECR operaban desde una antena compuesta por dos esferas de aluminio de 20,3 cm (8,0 pulg) de diámetro montadas a 2,85 m (9 pies 4 pulg) de distancia en lados opuestos de la nave espacial. Tanto la MCA como la ECA estaban montadas en brazos para reducir la interferencia de la nave espacial. A las pocas semanas del lanzamiento, la nave espacial fue desrotada y estabilizada magnéticamente de manera que, nominalmente, los ejes de la antena y la línea de campo magnético a través de la nave espacial fueran ortogonales. En el hemisferio norte, el brazo de soporte de la MCA estaba inclinado hacia la Tierra. Tanto el MCR como el ECR operaban de 10 a 30,E3 Hz . También operaba desde la ECA un receptor de frecuencia escalonada de banda estrecha (ECR 2) que operaba a través de filtros con frecuencias centrales de 7,5, 10,5, 22, 52,5, 70 y 105 (± 7,5 %) kHz. Complementariamente a estos tres receptores y dos antenas estaban (1) un circuito especial que podía medir la fase y la amplitud de la impedancia en la ECA entre 20 y 2,E3 Hz y (2) un cañón de electrones utilizado para polarizar la ECA. Los instrumentos MCR y ECR 1 observaron y telemetrizaron (en un canal de 0,8 vatios y 400 MHz) datos analógicos de banda ancha en tiempo real, cuando la nave espacial se encontraba dentro del alcance de telemetría de una estación terrestre. Al observar con el circuito de impedancia activado, las mediciones de impedancia requirieron 8 de cada 30 s de tiempo de observación de banda ancha. Los valores de intensidad de la señal del ECR 2, y por separado de los rangos bajo (0,03 a 0,65 kHz) y alto (0,3 a 10 kHz) del ECR 1 y el MCR, se registraron en la grabadora de cinta de la nave espacial.        y comprendían los datos digitales para este experimento. En este experimento, los datos digitales se observaron y registraron durante un ciclo de 30 segundos dentro del cual las amplitudes de la señal de los dos pasos de baja frecuencia del ECR 2 se observaron cada 4 segundos (duración de 1 segundo) y las otras frecuencias se observaron cada 8 segundos. Cuando el circuito de impedancia estaba activado, no se observaron ocho muestras de los datos del receptor de pasos durante cada ciclo de 30 segundos. El rendimiento del experimento fue nominal. Un fallo en el regulador de potencia de la nave espacial al principio de la misión limitó la operación en cierta medida, pero se obtuvieron datos nominales hasta el 29 de mayo de 1970. Los principales sitios de telemetría para los datos hasta mayo de 1970 estaban en Iowa y Alaska . ^{[ 7 ]}