Vanguard 1 - Vanguard 1

Vanguard 1
Vanguard 1 composite.jpg
Capitulação artística do Vanguard 1 em órbita.
Nomes Vanguard TV-4
Vanguard Test Vehicle-Four
Tipo de missão Ciência da Terra
Operador Laboratório de Pesquisa Naval
Designação de Harvard 1958-Beta 2
COSPAR ID 1958-002B
SATCAT 00005
Duração da missão 90 dias (planejado)
~ 2.200 dias (alcançado)
Propriedades da espaçonave
Nave espacial Vanguard 1
Tipo de nave espacial Vanguarda
Fabricante Laboratório de Pesquisa Naval
Massa de lançamento 1,46 kg (3,2 lb)
Dimensões 16,5 cm (6,5 pol.) De diâmetro
Início da missão
Data de lançamento 17 de março de 1958, 12:15:41 GMT
Foguete Vanguard TV-4
Local de lançamento Cabo Canaveral , LC-18A
Contratante Glenn L. Martin Company
Fim da missão
Último contato Maio de 1964
Data de decadência 2198 (estimado)
~ 240 anos de vida orbital
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Órbita geocêntrica
Regime Órbita terrestre média
Altitude do perigeu 654 km (406 mi)
Altitude de apogeu 3.969 km (2.466 mi)
Inclinação 34,25 °
Período 134,27 minutos
 
Noticiário universal sobre o lançamento do Vanguard 1

Vanguard 1 (designação de Harvard: 1958-Beta 2 , COSPAR ID : 1958-005B ) é um satélite americano que foi o quarto satélite artificial em órbita da Terra a ser lançado com sucesso (após Sputnik 1 , Sputnik 2 e Explorer 1 ); foi lançado em 17 de março de 1958. O Vanguard 1 foi o primeiro satélite a ter energia elétrica solar . Embora as comunicações com o satélite tenham sido perdidas em 1964, ele continua sendo o objeto de fabricação humana mais antigo ainda em órbita, junto com o estágio superior de seu veículo de lançamento.

O Vanguard 1 foi projetado para testar as capacidades de lançamento de um veículo de lançamento de três estágios como parte do Projeto Vanguard e os efeitos do ambiente espacial em um satélite e seus sistemas na órbita da Terra . Ele também foi usado para obter medições geodésicas por meio de análise de órbita. O Vanguard 1 foi descrito pelo primeiro-ministro soviético , Nikita Khrushchev , como "o satélite da toranja".

Projeto de nave espacial

A espaçonave é uma esfera de alumínio de 1,46 kg (3,2 lb) com 16,5 cm (6,5 pol.) De diâmetro. Ele contém um transmissor de 10 mW , 108 MHz, alimentado por uma bateria de mercúrio e um transmissor de 5 mW, 108,03 MHz, que foi alimentado por seis células solares montadas no corpo do satélite. Seis antenas de 30 cm (12 pol.) De comprimento e 0,8 cm (0,31 pol.) De diâmetro de liga de alumínio acionadas por mola projetavam-se da esfera. Os transmissores foram usados ​​principalmente para dados de engenharia e rastreamento, mas também foram usados ​​para determinar o conteúdo total de elétrons entre o satélite e as estações terrestres.

Uma versão de backup do Vanguard 1 está em exibição no Smithsonian National Air and Space Museum , Steven F. Udvar-Hazy Center em Chantilly, Virginia .

Missão

Em 17 de março de 1958, o veículo de lançamento de três estágios colocou o Vanguard em uma órbita elíptica de 654 x 3969 km e 134,27 minutos inclinada em 34,25 °. As estimativas originais tinham a órbita durando 2.000 anos, mas foi descoberto que a pressão da radiação solar e o arrasto atmosférico durante altos níveis de atividade solar produziram perturbações significativas na altura do perigeu do satélite, o que causou uma diminuição significativa em sua expectativa de vida para cerca de 240 anos. O Vanguard 1 transmitiu seus sinais por mais de seis anos enquanto orbitava a Terra.

Beacon de rádio

Um transmissor de telemetria alimentado por bateria de mercúrio de 10 mW na banda de 108 MHz usado para satélites científicos do Ano Geofísico Internacional (IGY) e um transmissor Minitrack de 5 mW, 108,03 MHz alimentado por seis células solares foram usados ​​como parte de uma comparação de fase de rádio sistema de rastreamento de ângulo. O sistema transmitiu sinais através das seis antenas de liga de alumínio com mola do satélite. O rastreamento de satélite foi obtido usando esses transmissores e estações terrestres Minitrack situadas ao redor do globo. Os dados de rastreamento foram usados ​​para mostrar que a Terra tinha a forma de uma pêra com o caule no Pólo Norte . Esses sinais de rádio também foram usados ​​para determinar o conteúdo total de elétrons entre o satélite e as estações receptoras terrestres selecionadas. O transmissor alimentado por bateria forneceu a temperatura interna do pacote por cerca de 16 dias e enviou sinais de rastreamento por 20 dias. O transmissor movido a células solares operou por mais de seis anos. Os sinais enfraqueceram gradualmente e foram recebidos pela última vez na estação Minitrack em Quito , Equador , em maio de 1964. Desde então, a espaçonave foi rastreada opticamente da Terra, via telescópio .

Projeto para medições de densidade atmosférica

Vanguard 1 com suas seis células solares acopladas.

Por causa de sua forma simétrica, o Vanguard 1 foi usado por pesquisadores para determinar as densidades atmosféricas superiores em função da altitude , latitude , estação e atividade solar . Conforme o satélite orbitava continuamente, ele se desviaria ligeiramente de suas posições previstas, acumulando um deslocamento cada vez maior devido ao arrasto da atmosfera residual. Medindo a taxa e o tempo das mudanças orbitais, junto com as propriedades de arrasto do corpo, os parâmetros relevantes da atmosfera poderiam ser calculados de volta. Determinou-se que as pressões atmosféricas e, portanto, o arrasto e a decadência orbital eram maiores do que o previsto, uma vez que a parte superior da atmosfera da Terra afunila gradualmente no espaço.

Este experimento foi planejado extensivamente antes do lançamento. As propostas iniciais do Laboratório de Pesquisa Naval (NRL) para o projeto incluíram corpos cônicos de satélite; isso eliminou a necessidade de mecanismos separados de carenagem e ejeção e seus modos de falha e peso associados . O rastreamento de rádio coletaria dados e estabeleceria uma posição. No início do programa, o rastreamento óptico (com uma rede de câmeras Baker-Nunn e observadores humanos ) foi adicionado. Um painel de cientistas propôs mudar o design para esferas, com pelo menos 50,8 cm (20,0 pol.) De diâmetro e, esperançosamente, 76,2 cm (30,0 pol.). Uma esfera teria uma reflexão óptica constante e coeficiente de arrasto constante , com base apenas no tamanho, enquanto um cone teria propriedades que variavam com sua orientação. James Van Allen, da Universidade de Iowa, propôs um satélite cilíndrico baseado em seu trabalho com foguetes , que se tornou o Explorer 1 , o primeiro satélite americano. O Laboratório de Pesquisa Naval finalmente aceitou uma esfera com 16,5 cm (6,5 pol.) De diâmetro como um "Veículo de Teste", com um diâmetro de 50,8 cm (20,0 pol.) Definido para os satélites subsequentes. A economia de peso, tanto do tamanho reduzido quanto da instrumentação diminuída nos primeiros satélites, foi considerada aceitável.

Como três dos satélites Vanguard ainda estão orbitando com suas propriedades de arrasto essencialmente inalteradas, eles formam um conjunto de dados de linha de base na atmosfera da Terra que tem mais de 60 anos e continua.

Depois da missão

Esboço do satélite Vanguard 1

Depois que sua missão científica terminou em 1964, o Vanguard 1 tornou-se um objeto abandonado - assim como o estágio superior do foguete usado para lançar o satélite depois de terminar a manobra delta-v para colocar o Vanguard 1 em órbita em 1958. Até observado o contrário, ambos os objetos permanecem em órbita. Esperava-se que o Vanguard 1 permanecesse no ar por até 2.000 anos, mas a pressão da radiação solar e as perturbações do arrasto atmosférico durante os períodos de alta atividade solar afetaram seu perigeu e atualmente espera-se que o Vanguard 1 queime na atmosfera após cerca de 240 anos, em algum momento no final do século 22.

aniversário de 50 anos

O satélite Vanguard 1 e o estágio superior de lançamento detêm o recorde de estar no espaço por mais tempo do que qualquer outro objeto de fabricação humana e, como tal, viajou mais longe na superfície da Terra do que qualquer outro objeto de fabricação humana.

Um pequeno grupo de ex - funcionários do NRL e da NASA se comunicava e várias agências governamentais foram convidadas a comemorar o evento. O Laboratório de Pesquisa Naval comemorou o evento com uma reunião de um dia inteiro no NRL em 17 de março de 2008. A reunião foi concluída com uma simulação da rota do satélite quando ele passou para a área orbital visível de Washington, DC , (onde é visível do Superfície da Terra). A Academia Nacional de Ciências agendou seminários para marcar o 50º aniversário do Ano Geofísico Internacional , que foram as únicas observâncias oficiais conhecidas.

Veja também

Referências

links externos