“轨道地球物理观测台”号卫星的主要任务是通过搭载多种科学载荷,研究太阳、外层空间环境与地球磁层、电离层及其过渡区的相互关系,并研发一型标准化的空间物理探测卫星平台。1964年9月至1969年6月,共发射6颗卫星。
卫星本体为六面体构型,双侧太阳电池帆板供电,采用飞轮和喷气系统进行三轴稳定姿态控制,发射质量为487~632千克,工作寿命约2年。卫星的轨道按研究区域分成两种:奇数号卫星为大椭圆轨道,近地点高度约280千米,远地点高度约14万千米,倾角31°左右,周期48~64小时,又称“扁轨地球物理台”(EOGO);偶数号卫星为极轨道,近地点高度约400千米,远地点高度900~1600千米,倾角81°~87.4°,周期98~104分钟,又称“极轨地球物理台”(POGO)。
“轨道地球物理观测台”1号卫星(OGO-1,EOGO-1)于1964年9月5日由“宇宙神”系列运载火箭的“宇宙神-阿金纳”B火箭发射,发射质量487千克。搭载了20个实验载荷,其中12个用于粒子研究、2个用于磁场研究,其余6个分别用于行星际尘埃、甚低频(VLF)、莱曼-α、对日照、大气质量和射电天文学研究。由于一个摆杆展开失败,卫星在发射后很快进入绕Z轴每分钟5圈的自旋模式。卫星于1971年11月1日退役。
“轨道地球物理观测台”2号卫星(OGO-2,POGO-1)于1965年10月14日由“雷神-阿金纳”D运载火箭发射,发射质量520千克。卫星搭载了20个实验载荷,用于对地球极区等区域的极光和气辉放射、高能粒子、磁场变化、电离层特性等进行同步、有关联性的观测。由于姿控系统故障,卫星入轨10天后耗尽姿控推进剂并进入自旋状态,多个试验无法完成。卫星于1971年11月1日退役。
“轨道地球物理观测台”3号卫星(OGO-3,EOGO-2)于1966年6月7日由“宇宙神-阿金纳”B火箭发射,发射质量515千克。卫星搭载了21个实验载荷,其中13个用于粒子研究、2个用于磁场研究,其余6个分别用于行星际尘埃、VLF、莱曼-α、对日照、大气成分和射电天文学研究。由于姿控系统故障,卫星在保持三轴稳定状态46天后绕Z轴自转,自转周期90~125秒每圈。卫星于1972年2月29日退役。
“轨道地球物理观测台”4号卫星(OGO-4,POGO-2)于1967年7月28日由“雷神-阿金纳”D运载火箭发射,发射质量562千克。卫星主要用于对极光和气辉放射、高能粒子活动、地磁场变化、电离层电离与复合、大气加热等物理现象在太阳活动增加时期的内在关联进行观测。卫星入轨后曾遭遇姿态控制问题,经地面控制成功修复并保持三轴稳定状态18个月。卫星于1971年9月27日退役。
“轨道地球物理观测台”5号卫星(OGO-5,EOGO-3)于1968年3月4日由“宇宙神-阿金纳”D火箭发射,发射质量611千克。卫星搭载了25个实验载荷,其中17个用于粒子研究、2个用于磁场研究,其余6个分别用于射电天文学、紫外光谱、莱曼-α、太阳X射线、等离子体波和电场研究。1971年8月6日,OGO-5卫星在保持三轴稳定状态41个月后控制系统失效,并于1972年7月13日退役。
“轨道地球物理观测台”6号卫星(OGO-6,POGO-3)于1969年6月5日由“雷神-阿金纳”D运载火箭发射,发射质量632千克。卫星搭载了26个实验载荷,主要用于对高空大气参数在太阳活动增加时期的内在关联和纬度分布进行观测。卫星于1972年7月14日退役。
“轨道地球物理观测台”的科学探测内容包括太阳和银河系的宇宙线、宇宙线中的不同粒子成分、γ射线能谱、行星际等离子体、辐射带粒子、地球磁层和行星际磁场、高层大气成分、射电天体、地面反照率、地球附近的行星际尘埃密度等。根据卫星的探测结果,人们较准确地测绘了地球磁场和地球辐射带,发现了太阳风和地球磁层相遇时在太阳风内存在冲击波和电场的不连续性,以及新的粒子和场的现象。