Předvoj 1 - Vanguard 1

Předvoj 1
Vanguard 1 composite.jpg
Umělecké ztvárnění Vanguard 1 na oběžné dráze.
Jména Vanguard TV-4
Vanguard Test Vehicle-Four
Typ mise Věda o Zemi
Operátor Námořní výzkumná laboratoř
Harvardské označení 1958-Beta 2
COSPAR ID 1958-002B
SATCAT č. 00005
Délka mise 90 dní (plánováno)
~ 2200 dní (dosaženo)
Vlastnosti kosmických lodí
Kosmická loď Předvoj 1
Typ kosmické lodi Předvoj
Výrobce Námořní výzkumná laboratoř
Spustit hmotu 1,46 kg (3,2 lb)
Rozměry Průměr 16,5 cm (6,5 palce)
Začátek mise
Datum spuštění 17. března 1958, 12:15:41 GMT
Raketa Vanguard TV-4
Spusťte web Mys Canaveral , LC-18A
Dodavatel Společnost Glenn L. Martin
Konec mise
Poslední kontakt Květen 1964
Datum rozpadu 2198 (odhad)
~ orbitální životnost 240 let
Orbitální parametry
Referenční systém Geocentrická oběžná dráha
Režim Střední oběžná dráha Země
Nadmořská výška 654 km (406 mi)
Apogee výška 3969 km (2466 mi)
Sklon 34,25 °
Doba 134,27 minut
 
Univerzální zpravodaj o spuštění Vanguard 1

Vanguard 1 (označení Harvardu: 1958-Beta 2 , COSPAR ID : 1958-005B ) je americká družice, která byla čtvrtou umělou družicí na oběžné dráze, která byla úspěšně vypuštěna (po Sputniku 1 , Sputniku 2 a Průzkumníkovi 1 ); to bylo vypuštěno 17. března 1958. Vanguard 1 byl první satelit, který měl sluneční elektrickou energii . Přestože byla komunikace se satelitem v roce 1964 ztracena, zůstává spolu s horním stupněm nosné rakety nejstarším člověkem vyrobeným objektem, který je stále na oběžné dráze.

Vanguard 1 byl navržen tak, aby otestoval startovací schopnosti třístupňové nosné rakety v rámci projektu Vanguard a účinky vesmírného prostředí na satelit a jeho systémy na oběžné dráze Země . Byl také použit k získání geodetických měření pomocí orbitální analýzy. Vanguard 1 byl popsán jako sovětský premiér , Nikita Chruščov , jako „grapefruitu satelitu“.

Design kosmické lodi

Kosmická loď má 1,46 kg (3,2 lb) hliníkovou kouli o průměru 16,5 cm (6,5 palce). Obsahuje vysílač 10 mW , 108 MHz napájený rtuťovou baterií a vysílač 5 mW, 108,03 MHz, který byl napájen šesti solárními články namontovanými na těle satelitu. Ze sféry vyčnívalo šest 30 cm (12 palců) dlouhých antén , pružinami ovládaných antén z hliníkové slitiny o průměru 0,8 cm (0,31 palce). Vysílače byly použity především pro inženýrství a sledování dat, ale byly také použity ke stanovení celkového obsahu elektronů mezi satelitem a pozemními stanicemi.

Záložní verze Vanguard 1 je vystavena v Smithsonian National Air and Space Museum , Steven F. Udvar-Hazy Center v Chantilly ve Virginii .

Mise

Dne 17. března 1958 umístila třístupňová nosná raketa Vanguard na eliptickou oběžnou dráhu se sklonem 34,25 ° na 654 x 3969 km, 134,27 minuty . Původní odhady měly oběžnou dráhu trvající 2000 let, ale bylo zjištěno, že tlak slunečního záření a atmosférický odpor při vysokých úrovních sluneční aktivity způsobily významné odchylky ve výšce perigee satelitu, což způsobilo významné snížení jeho očekávané životnosti na přibližně 240 let. Vanguard 1 přenášel své signály více než šest let, když obíhal Zemi.

Rádiový maják

Jako součást rádiového porovnávání fází byl použit 10 mW vysílač telemetrie napájený rtuťovou baterií v pásmu 108 MHz používaný pro vědecké satelity Mezinárodního geofyzikálního roku (IGY) a 5 mW vysílač 108,03 MHz Minitrack napájený šesti solárními články systém sledování úhlu. Systém přenášel signály pomocí šesti pružinových antén ze slitiny hliníku. Satelitního sledování bylo dosaženo pomocí těchto vysílačů a pozemních stanic Minitrack rozmístěných po celém světě. Data ze sledování byla použita k prokázání, že Země měla tvar hrušky se stonkem na severním pólu . Tyto rádiové signály byly také použity ke stanovení celkového obsahu elektronů mezi satelitem a vybranými pozemními přijímacími stanicemi. Bateriový vysílač poskytoval vnitřní teplotu obalu asi 16 dní a vysílal sledovací signály po dobu 20 dnů. Vysílač na solární články fungoval více než šest let. Signály postupně oslabovala a byly naposledy došlým stanici Minitrack v Quito , Ekvádoru , v květnu 1964. Od té doby se sonda byla sledována opticky ze Země přes dalekohled .

Design pro měření hustoty atmosféry

Vanguard 1 se šesti připojenými solárními články .

Vzhledem ke svému symetrickému tvaru byl Vanguard 1 použit experimentátory k určení vyšších atmosférických hustot jako funkce nadmořské výšky , zeměpisné šířky , ročního období a sluneční aktivity . Jak satelit nepřetržitě obíhal, mírně by se odchýlil ze svých předpokládaných pozic a akumuloval větší a větší posun v důsledku odporu zbytkové atmosféry. Měřením rychlosti a načasování orbitálních posunů spolu s vlastnostmi tažení těla lze zpětně vypočítat parametry příslušné atmosféry. Bylo zjištěno, že atmosférické tlaky, a tím i odpor a orbitální rozpad, byly vyšší, než se očekávalo, protože horní atmosféra Země se postupně zužuje do vesmíru.

Tento experiment byl před spuštěním značně naplánován. Počáteční návrhy projektu Laboratoře námořního výzkumu (NRL) zahrnovaly kuželové satelitní tělesa; to eliminovalo potřebu samostatných kapotovacích a vyhazovacích mechanismů a s nimi spojených režimů hmotnosti a selhání . Rádiové sledování by shromažďovalo data a určovalo pozici. Na začátku programu bylo přidáno optické sledování (s kamerovou sítí Baker-Nunn a pozorovateli lidí ). Panel vědců navrhl změnit design na koule s průměrem nejméně 50,8 cm (20,0 palce) a doufejme 76,2 cm (30,0 palce). Koule by měla konstantní optický odraz a konstantní koeficient odporu na základě samotné velikosti, zatímco kužel by měl vlastnosti, které by se měnily s její orientací. James Van Allen z University of Iowa navrhl válcovou družici na základě své práce s rockoony , která se stala Explorer 1 , první americkou družicí. Naval Research Laboratory nakonec přijala kouli o průměru 16,5 cm (6,5 palce) jako „testovací vozidlo“ s průměrem 50,8 cm (20,0 palce) nastavenou pro navazující satelity. Úspora hmotnosti způsobená zmenšenou velikostí a sníženým přístrojovým vybavením raných satelitů byla považována za přijatelnou.

Jelikož tři satelity Vanguard stále obíhají se svými tažnými vlastnostmi v podstatě beze změny, tvoří základní soubor dat o atmosféře Země, která je stará více než 60 let a pokračuje.

Po misi

Náčrt satelitů Vanguard 1

Poté, co jeho vědecká mise skončila v roce 1964, se Vanguard 1 stal opuštěným objektem -stejně jako měl horní stupeň rakety použitý ke startu satelitu poté, co dokončil delta-v manévr k umístění Vanguard 1 na oběžnou dráhu v roce 1958. Dokud není uvedeno jinak, oba objekty zůstávají na oběžné dráze. Očekávalo se, že Vanguard 1 zůstane nahoře až 2 000 let, ale tlak slunečního záření a poruchy atmosférického odporu během období vysoké sluneční aktivity ovlivnily jeho perigee a v současné době se očekává, že Vanguard 1 shoří v atmosféře asi po 240 letech, někdy na konci 22. století.

50. výročí

Satelit Vanguard 1 a horní startovací stupeň drží rekord v tom, že jsou ve vesmíru déle než jakýkoli jiný objekt vyrobený člověkem, a jako takový cestoval dál po povrchu Země než jakýkoli jiný objekt vyrobený člověkem.

Malá skupina bývalých pracovníků NRL a NASA spolu komunikovala a řada vládních agentur byla požádána, aby si tuto událost připomněla. Naval Research Laboratory si událost připomněla celodenním setkáním v NRL dne 17. března 2008. Setkání bylo zakončeno simulací dráhy satelitu při jeho průchodu do orbitální oblasti viditelné z Washingtonu, DC (kde je vidět z Povrch Země). National Academy of Sciences naplánováno semináře u příležitosti 50. výročí Mezinárodního geofyzikálního roku , což byl jediný oficiální zachovávání nejsou známy.

Viz také

Reference

externí odkazy