إكسبلورر 40

صُممت هذه التجربة لإجراء قياسات تفصيلية لتدفقات طاقة البروتونات والإلكترونات المحصورة والمتساقطة، بشكل منفصل، ضمن نطاق طاقة يتراوح بين 50 إلكترون فولت و50 كيلو إلكترون فولت. دُرست أطياف طاقة هذه الجسيمات بشكل منفصل كدالة لزاوية الميل، وخط العرض، والتوقيت المحلي، والارتفاع، والنشاط المغناطيسي. يتكون الكاشف المستخدم من ثلاثة أجهزة تحليل طاقة تفاضلية للبروتونات والإلكترونات منخفضة الطاقة (LEPEDEA)، يتألف كل منها من محللات كهروستاتيكية أسطوانية ذات صفائح منحنية ومضاعفات قنوات متصلة (channeltrons). يُرفق بكل جهاز LEPEDEA أنبوب جايجر-مولر من نوع EON 6213 لقياس شدة الإلكترونات (طاقة أكبر من 40 كيلو إلكترون فولت) والبروتونات (طاقة أكبر من 500 كيلو إلكترون فولت) ولتوفير قياسات الخلفية لجهاز LEPEDEA. عمل الكاشف بشكل طبيعي من الإطلاق حتى تم وضع المركبة الفضائية في وضع التشغيل خارج التشغيل، باستثناء عطل مؤقت في مصدر الطاقة LEPEDEA-C في 21 سبتمبر 1968، وعطل في LEPEDEA ثانٍ في وقت ما خلال صيف عام 1970. ^{[ 4 ]}

صُممت هذه التجربة لدراسة التوزيعات المكانية والزمانية وأطياف الطاقة لجسيمات ألفا والبروتونات والإلكترونات منخفضة الطاقة. استُخدمت مجموعة من كواشف الحالة الصلبة (من نوع حاجز سطح السيليكون المستنفد كليًا) لتشكيل تلسكوب بروتوني قادر على رصد البروتونات من 0.304 إلى 74 ميغا إلكترون فولت باستخدام 10 قنوات طاقة، والإلكترونات ذات الطاقات الأعلى من 262، 264، 267، 269، 405، 407، 427، 428، 616، 646، 800، و833 كيلو إلكترون فولت. تضمنت التجربة كاشفًا لجسيمات ألفا، مُكوّنًا من كواشف مماثلة من الحالة الصلبة، قادرًا على رصد جسيمات ألفا في النطاقات من 1.25 إلى 8.0، ومن 1.65 إلى 4.5، ومن 2.03 إلى 3.35 ميغا إلكترون فولت. وقد سارت التجربة بشكل طبيعي. ^{[ 5 ]}

استُخدم محللان كرويان رباعيا الشبكة لقياس الأيونات والإلكترونات الحرارية وغير الحرارية في نطاق الطاقة من 0 إلى 2 كيلو إلكترون فولت. وكان الهدف هو دراسة التغيرات المكانية والزمانية في تركيز وتوزيع طاقة الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة بين 500 كيلومتر (310 ميل) و 4000 كيلومتر (2500 ميل) . ^{[ 6 ]}    

صُمم هذا المستقبل ذو التردد المنخفض جدًا (VLF) لدراسة المكونات الكهربائية والمغناطيسية (الطور والسعة) لإشارات VLF. ويمكن تحديد اتجاه انتشار الإشارة، مما يُساعد في تحديد مصادر إشارات VLF المختلفة. وقد استلزم الأمر رصد معاوقة الهوائي الكهربائي (ECA) لدراسة خصائص هذا الهوائي أثناء تشغيله في البلازما . يتكون الجهاز من هوائيين، أحدهما يُشغل مستقبل مكون المجال المغناطيسي (MCR)، والآخر يُشغل مستقبلين لمكونات المجال الكهربائي (ECR). يعمل مستقبل MCR بواسطة هوائي حلقي قطره 55.9 سم (22.0 بوصة) ، بينما يعمل مستقبلا ECR بواسطة هوائي يتكون من كرتين من الألومنيوم قطرهما 20.3 سم (8.0 بوصة) مثبتتين على بُعد 2.85 متر (9 أقدام و4 بوصات) على جانبين متقابلين من المركبة الفضائية. وقد تم تثبيت كل من MCA وECA على أذرع لتقليل التداخل الناتج عن المركبة الفضائية. بعد أسابيع قليلة من الإطلاق، أُعيد توجيه المركبة الفضائية وتثبيتها مغناطيسيًا بحيث تكون محاور الهوائي وخطوط المجال المغناطيسي المارّة عبرها متعامدة اسميًا. في نصف الكرة الشمالي، كان ذراع دعم وحدة التحكم المغناطيسية (MCA) مائلًا باتجاه الأرض. عمل كل من جهاز استقبال الترددات المغناطيسية (MCR) وجهاز استقبال الترددات الإلكترونية (ECR) ضمن نطاق تردد من 10 إلى 30 × 10³ هرتز . كما عمل من وحدة التحكم الإلكترونية (ECA) مستقبل ترددات متدرجة ضيق النطاق (ECR 2) يعمل من خلال مرشحات بترددات مركزية عند 7.5، 10.5، 22، 52.5، 70، و105 كيلوهرتز (± 7.5%). بالإضافة إلى هذه المستقبلات الثلاثة وهوائيين، كان هناك: (1) دائرة خاصة لقياس طور وسعة المعاوقة على وحدة التحكم الإلكترونية (ECA) بين 20 و2 × 10³ هرتز، و(2) مدفع إلكتروني يُستخدم لتحيز وحدة التحكم الإلكترونية (ECA). رصدت وحدة التحكم الرئيسية (MCR) ووحدة التحكم الإلكترونية (ECR 1) بيانات تناظرية عريضة النطاق في الوقت الفعلي، وقامتا بقياسها عن بُعد (على قناة 400 ميجاهرتز بقدرة 0.8 واط )، وذلك عندما كانت المركبة الفضائية ضمن نطاق القياس عن بُعد لمحطة أرضية. عند الرصد مع تشغيل دائرة المعاوقة، تطلبت قياسات المعاوقة 8 ثوانٍ من كل 30 ثانية من وقت الرصد عريض النطاق. سُجلت قيم قوة الإشارة من وحدة التحكم الإلكترونية (ECR 2)، وبشكل منفصل من النطاقين المنخفض (من 0.03 إلى 0.65 كيلوهرتز) والعالي (من 0.3 إلى 10 كيلوهرتز) لوحدتي التحكم الإلكترونية (ECR 1) ووحدة التحكم الرئيسية (MCR)، على مسجل الشريط الخاص بالمركبة الفضائية.        وشملت هذه البيانات الرقمية المستخدمة في هذه التجربة. في هذه التجربة، رُصدت البيانات الرقمية وسُجلت على مدار دورة مدتها 30 ثانية، حيث رُصدت سعات الإشارة من خطوتي التردد المنخفض لجهاز ECR 2 كل 4 ثوانٍ (مدة ثانية واحدة)، بينما رُصدت الترددات الأخرى كل 8 ثوانٍ. عند تشغيل دائرة المعاوقة، لم تُرصد ثماني عينات من بيانات مستقبل الخطوة خلال كل دورة مدتها 30 ثانية. كان أداء التجربة طبيعيًا. أدى عطل في منظم طاقة المركبة الفضائية في بداية المهمة إلى الحد من التشغيل إلى حد ما، ولكن تم الحصول على بيانات طبيعية حتى 29 مايو 1970. كانت مواقع القياس عن بُعد الرئيسية للبيانات حتى مايو 1970 في ولايتي أيوا وألاسكا . ^{[ 7 ]}