FR-1 [1] [4] [6] fue el segundo satélite francés . Planeado como el primer satélite francés, fue lanzado el 6 de diciembre de 1965, diez días después del primer satélite francés real, Astérix , por un cohete Scout X-4 estadounidense desde la Cordillera Occidental en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg . El satélite científico estudió la composición y estructura de la ionosfera , plasmasfera y magnetosfera midiendo la propagación de ondas de muy baja frecuencia (VLF) y la densidad de electrones de plasma en esas porciones de la atmósfera de la Tierra . El receptor VLF del FR-1 funcionó hasta el 26 de agosto de 1968. El FR-1 permanece en órbita a partir de noviembre de 2020.
Nombres | FR-1 FR1 [1] FR 1 [1] [2] [3] : 27 FR.1 [3] : 26–27 FR-1A [4] FRANCIA [5] FRANCIA 1 [3] : 27 [5] Francia 1 [1] Francés 1 [1] |
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Tipo de misión | Científico |
Operador | CNES , CNET , NASA |
Designación de Harvard | 1965-101A |
ID COSPAR | 1965-101A |
SATCAT no. | 1814 |
Duración de la misión | 1,180 días |
Propiedades de la nave espacial | |
Fabricante | CNES , CNET , Nord Aviation |
Masa de lanzamiento | 60 kg (130 libras), 71,7 kg (158 libras) o 135 libras (61 kg) |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 6 de diciembre de 1965, 21:05:47 UTC |
Cohete | Explorador X-4 |
Sitio de lanzamiento | Gama occidental de la base de la fuerza aérea de Vandenberg |
Fin de la misión | |
Ultimo contacto | 28 de febrero de 1969 |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Geocéntrico |
Régimen | Tierra baja |
Semieje mayor | 7.049 kilómetros (4.380 millas) [2] |
Altitud del perigeo | 696 kilómetros (432 mi) |
Altitud de apogeo | 707 kilómetros (439 mi) |
Inclinación | 75,9 grados [2] |
Período | 98,2 minutos [2] |
Época | 6 de diciembre de 1965 |
Fondo
FR-1 fue el primer paso de un ambicioso plan francés para lanzar seis satélites de la serie FR, cada uno destinado a estudiar un aspecto diferente de la atmósfera de la Tierra. [3] : 26-28 FR-1 se diseñó generalmente para estudiar los campos eléctricos y magnéticos de la Tierra en la ionosfera y la magnetosfera . [3] : 27-28 El satélite Astérix —en última instancia, el primer satélite de Francia, lanzado diez días antes del FR-1— se conceptualizó inicialmente como el segundo satélite FR con el nombre FR-2. [3] : 26-28 Al igual que FR-1, FR-2 estudiaría la ionosfera. [3] : 28 FR-3 iba a ser una versión "ampliada" de FR-2, con FR-4 para llevar instrumentos que miden la distribución de hidrógeno en la atmósfera superior , FR-5 para estudiar "impulsos magnéticos" y servir como una plataforma para investigaciones futuras, y FR-6 para ser una nave espacial estabilizada con energía solar con una carga útil final que se determinará en función de los resultados experimentales de sus antecedentes. [3] : 28-29
Las agencias espaciales francesas Centre national d'études Spaciales (CNES) y Centre national d'études des télécommunications (CNET) estaban desarrollando FR-1 al mismo tiempo que Astérix ya en 1963. [3] : 26-28 Ese año, un modelo de FR-1 se exhibió en el 25 ° Salón Aeronáutico de París . [3] : Se planearon 27 pruebas de carga útil lanzadas desde la Instalación de Vuelo Wallops (WFF) de la NASA para el otoño de 1963. [3] : 28 Los planes iniciales requerían un lanzamiento a fines de 1964 o principios de 1965 del FR-1 en el Pacific Missile Range, Western Range de hoy , con el lanzamiento de Astérix programado para principios de 1965. [3] : 26-27 Astérix fue orbitado antes de FR-1 porque Charles de Gaulle y CNES querían que Francia se convirtiera en la tercera potencia espacial mediante el lanzamiento de un satélite desarrollado de forma independiente en un lanzador francés, un golpe de propaganda para el excepcionalismo francés durante la Guerra Fría . [3] : 26-27 [7] [8]
Diseño de naves espaciales
FR-1 fue un proyecto conjunto estadounidense-francés. CNES y CNET colaboraron con el Goddard Space Flight Center (GSFC) y recibieron fondos de la Oficina de Ciencias Espaciales y Aplicaciones de la NASA para el diseño, desarrollo y construcción del satélite. [4] Xavier Namy de CNES y Samuel R. Stevens de GSFC se desempeñaron como directores de proyecto. [1] El Dr. Llewelyn Robert Owen Storey de CNET (más tarde NASA) fue el diseñador principal de los instrumentos científicos del satélite, trabajando en conjunto con el Dr. Robert W. Rochelle de GSFC. [1] Los científicos franceses C. Fayard de CNET y Jean-Pierre Causse también trabajaron en el proyecto. [9] El contratista aeroespacial francés Nord Aviation ayudó a construir el satélite. [3] : 26
El diseño, la construcción y el lanzamiento de FR-1 y Astérix fue relativamente rápido gracias a tres factores relacionados: el conocimiento de posguerra obtenido de los científicos nazis y su trabajo en el cohete V-2 , el desarrollo independiente de Francia de lanzadores nucleares IRBM, incluidos Saphir y Diamant. cohetes y la investigación civil colaborativa de Francia con los Estados Unidos (a través de la NASA) y otros países europeos (a través del CERN y ESRO ). [10] [11]
FR-1 consta de dos pirámides octogonales truncadas , unidas en sus bases por un prisma octogonal que mide 68,6 centímetros (27,0 pulgadas) de esquina a esquina y unos 71,2 centímetros (28,0 pulgadas) de alto. [1] Las células solares cubren el exterior del satélite. [1] Una sonda para medir la densidad electrónica local [12] se extiende 48,3 centímetros (19,0 pulgadas) hacia abajo desde la base de esta estructura octagonal. [1] Una antena de campo magnético de 71,2 centímetros (28 pulgadas) de alto y su tubo de soporte se extienden hacia arriba desde la parte superior de la estructura. [1] Cuatro antenas de telemetría se extienden diagonalmente hacia arriba y hacia afuera desde la base de este tubo de soporte. [1] Cuatro brazos de antena de campo eléctrico de 198 centímetros (78 pulgadas) de largo se extienden hacia afuera desde la base del prisma octagonal. [1] Durante su vida útil operativa, la nave espacial se estabilizó en giro, con la determinación de la altitud y el giro a partir de observaciones del sensor solar y del magnetómetro de flujo de tres ejes . [1] [12] Dependiendo de la fuente, la masa de lanzamiento del satélite se cita como 60 kilogramos (130 libras), [5] 71,7 kilogramos (158 libras), [1] o 135 libras (61 kg). [4] [13] : 24
El objetivo de la misión era estudiar la composición y estructura de la ionosfera , plasmasfera y magnetosfera midiendo la propagación de ondas de muy baja frecuencia (VLF) y la densidad electrónica local del plasma en esas capas atmosféricas. [4] [12] [14] Para los experimentos de ondas VLF, las estaciones ubicadas en tierra en Seine-Port , Francia (en el Émmetteur de Saint-Assise
), y Balboa , Panamá , transmitieron señales a 16.8 kHz y 24 kHz, respectivamente, mientras que los sensores magnéticos y eléctricos del satélite que orbitan a unos 750 kilómetros (470 millas) de distancia analizaron el campo magnético de la onda recibida. [14] [15]Misión y resultados
La NASA lanzó dos pruebas de carga útil suborbital FR-1 el 17 de octubre y el 31 de octubre de 1963, seguidas de dos vuelos de prueba previos a la misión más el 17 de septiembre y el 25 de septiembre de 1965, todos en Wallops Flight Facility y utilizando cohetes Aerobee 150A . [16] En octubre de 1965, Ling-Temco-Vought (LTV; fabricante del cohete Scout ) y un equipo de científicos franceses confirmaron que el satélite y el cohete se interconectaban correctamente en las instalaciones de LTV en Dallas . [13] : 24 [17] : 33
El FR-1 fue lanzado el 6 de diciembre de 1965 a las 20:07 [18] o a las 21:05:47 UTC [5] [6], diez días después del primer satélite francés, Astérix , por un explorador estadounidense X-4 cuatro. cohete de escenario [4] [6] del Complejo de Lanzamiento Espacial Vandenberg 5 [5] de la Cordillera Occidental en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en Lompoc, California , Estados Unidos . [2] [4]
Los investigadores principales que estudiaron tanto el VLF como los datos de densidad de electrones fueron el Dr. MP Aubry de CNET, el Dr. C. Renard y el Dr. Storey. [14] Aubry publicó sus resultados en 1968, mientras que Storey publicó los hallazgos iniciales en 1967 antes del final de la misión. [14] [15] El físico norirlandés James Sayers, un experto en densidad de electrones, también participó en los experimentos de densidad de electrones. [19]
Los datos recopilados por FR-1 ayudaron a probar la existencia de la plasmasfera, una capa delgada entre la ionosfera y la magnetosfera. Antes de su trabajo en FR-1, tanto Aubry como Storey habían estudiado los silbidos , ondas de radio VLF causadas por rayos , ya que se relacionan con la plasmasfera. [20] De una investigación anterior sobre silbatos, Storey había deducido, pero no pudo probar de manera concluyente la existencia de la plasmasfera. [20] En 1963, el científico estadounidense Don Carpenter y el astrónomo soviético Konstantin Gringauz probaron experimentalmente la existencia de la plasmasfera y la plasmapausa , basándose en el pensamiento de Storey. [21] Los estudios de Aubry y Storey posteriores a 1965 de FR-1 VLF y datos de densidad de electrones corroboraron aún más esto: las ondas VLF en la ionosfera ocasionalmente pasaban a través de una fina capa de plasma hacia la magnetosfera, normal a la dirección del campo magnético de la Tierra . [15] : 1181 [22] A lo largo de la década de 1970, Storey continuó estudiando las ondas VLF utilizando datos recopilados por FR-1. [20]
Legado y estado
Los científicos del CNES habían postulado que la radiación vestigial de las pruebas nucleares exoatmosféricas estadounidenses destruiría las células solares del FR-1 y cortaría las comunicaciones de tres a cuatro meses después del lanzamiento, [3] : 28 con una órbita que duraría unos pocos años. [13] : 24 De hecho, el receptor VLF del FR-1 funcionó hasta el 26 de agosto de 1968, poniendo fin a la recopilación de datos y, por tanto, a la utilidad de la nave espacial, pero excediendo con creces el período de investigación de tres a cuatro meses planificado. [14] [22] Toda la telemetría con el satélite se perdió el 28 de febrero de 1969. El FR-1 permanece en órbita a partir de noviembre de 2020. [2]
El Musée de l'air et de l'espace en París Le Bourget muestra una réplica en corte del satélite.
Ver también
- Astérix
- Programa espacial francés
- Cronología de satélites artificiales y sondas espaciales
Referencias
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enlaces externos
- Documentos y fotografías primarios relacionados con el desarrollo de FR-1 (en francés)