Vanguardia 1


Vanguard 1 (designación de Harvard: 1958-Beta 2 , [3] ) ( ID COSPAR : 1958-005B ), [1] 17 de marzo de 1958, es un satélite estadounidense que fue el cuarto satélite artificial en órbita terrestre que se lanzó con éxito (siguiendo Sputnik 1 , Sputnik 2 y Explorer 1 ). Vanguard 1 fue el primer satélite en tener energía eléctrica solar . [4] Aunque las comunicaciones con el satélite se perdieron en 1964, sigue siendo el objeto más antiguo creado por humanos que aún se encuentra en órbita, junto con la etapa superior de su vehículo de lanzamiento. [1]

Noticiero universal sobre el lanzamiento de Vanguard 1

Vanguard 1 fue diseñado para probar las capacidades de lanzamiento de una de tres etapas vehículo de lanzamiento como parte del Proyecto de vanguardia , y los efectos del entorno espacial en un satélite y sus sistemas en la Tierra órbita. También se utilizó para obtener medidas geodésicas mediante análisis de órbita. Vanguard 1 fue descrito por el primer ministro soviético , Nikita Khrushchev , como "el satélite de la toronja". [5]

La nave espacial es una esfera de aluminio de 1,46 kg (3,2 libras) de 16,5 cm (6,5 pulgadas) de diámetro. Contiene un transmisor de 108 MHz de 10 mW que funciona con una batería de mercurio y un transmisor de 108,03 MHz de 5 mW que funciona con seis células solares montadas en el cuerpo del satélite. [6] Seis antenas de 30 cm (12 pulgadas) de largo y 0,8 cm (0,31 pulgadas) de diámetro de aleación de aluminio accionadas por resorte sobresalían de la esfera. Los transmisores se utilizaron principalmente para datos de ingeniería y seguimiento, pero también se utilizaron para determinar el contenido total de electrones entre el satélite y las estaciones terrestres. [1]

Una versión de copia de seguridad de Vanguard 1 está en exhibición en el Smithsonian National Air and Space Museum , Steven F. Udvar-Hazy Center en Chantilly, Virginia . [7]

El 17 de marzo de 1958, el vehículo de lanzamiento de tres etapas colocó a Vanguard en una órbita elíptica de 654 x 3969 km, 134,27 minutos inclinada a 34,25 °. Las estimaciones originales tenían la órbita con una duración de 2000 años, pero se descubrió que la presión de la radiación solar y el arrastre atmosférico durante los altos niveles de actividad solar producían perturbaciones significativas en la altura del perigeo del satélite, lo que provocó una disminución significativa en su vida útil esperada a aproximadamente 240 años. [1] Vanguard 1 transmitió sus señales durante más de seis años mientras orbitaba la Tierra. [8]

Baliza de radio

Un transmisor de telemetría de 10 mW alimentado por batería de mercurio en la banda de 108 MHz utilizado para los satélites científicos del Año Geofísico Internacional (IGY), y un transmisor Minitrack de 5 mW, 108,03 MHz alimentado por seis células solares se utilizaron como parte de una comparación de fase de radio sistema de seguimiento de ángulo. El sistema transmitía señales a través de las seis antenas de aleación de aluminio con resorte del satélite. El seguimiento por satélite se logró utilizando estos transmisores y estaciones terrestres Minitrack ubicadas en todo el mundo. Los datos de seguimiento se utilizaron para mostrar que la Tierra tenía forma de pera con el tallo en el Polo Norte . Estas señales de radio también se utilizaron para determinar el contenido total de electrones entre el satélite y las estaciones receptoras terrestres seleccionadas. El transmisor alimentado por batería proporcionó la temperatura interna del paquete durante aproximadamente 16 días y envió señales de seguimiento durante 20 días. El transmisor alimentado por células solares funcionó durante más de seis años. Las señales se debilitaron gradualmente y se recibieron por última vez en la estación Minitrack en Quito , Ecuador , en mayo de 1964. Desde entonces, la nave espacial ha sido rastreada ópticamente desde la Tierra, a través de un telescopio . [9]

Diseño para mediciones de densidad atmosférica

Vanguard 1 con sus seis células solares adjuntas. [1]

Debido a su forma simétrica, los experimentadores utilizaron Vanguard 1 para determinar las densidades atmosféricas superiores en función de la altitud , la latitud , la estación y la actividad solar . A medida que el satélite orbitaba continuamente, se desviaría ligeramente de sus posiciones predichas, acumulando un desplazamiento cada vez mayor debido al arrastre de la atmósfera residual. Midiendo la velocidad y el tiempo de los cambios orbitales, junto con las propiedades de arrastre del cuerpo, los parámetros relevantes de la atmósfera podrían calcularse de nuevo. Se determinó que las presiones atmosféricas, y por lo tanto el arrastre y la desintegración orbital, eran más altas de lo previsto, ya que la atmósfera superior de la Tierra se reduce gradualmente hacia el espacio. [10]

Este experimento se planeó ampliamente antes del lanzamiento. Las propuestas iniciales del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) para el proyecto incluían cuerpos satelitales cónicos; esto eliminó la necesidad de un carenado y mecanismos de expulsión separados, y sus modos asociados de peso y falla . El seguimiento por radio recopilaría datos y establecería una posición. Al principio del programa, se agregó el seguimiento óptico (con una red de cámaras Baker-Nunn y observadores humanos ). Un panel de científicos propuso cambiar el diseño a esferas de al menos 50,8 cm (20 pulgadas) de diámetro y, con suerte, 76,2 cm (30 pulgadas). Una esfera tendría una reflexión óptica constante y un coeficiente de arrastre constante , basado solo en el tamaño, mientras que un cono tendría propiedades que variarían con su orientación. James Van Allen de la Universidad de Iowa propuso un satélite cilíndrico basado en su trabajo con rockoons , que se convirtió en Explorer 1 , el primer satélite estadounidense. El Laboratorio de Investigación Naval finalmente aceptó una esfera con un diámetro de 16,5 cm (6,5 pulgadas) como "Vehículo de prueba", con un diámetro de 50,8 cm (20,0 pulgadas) establecido para los satélites siguientes. Se consideró aceptable el ahorro de peso, tanto de tamaño reducido como de instrumentación disminuida en los primeros satélites.

Dado que tres de los satélites Vanguard todavía están en órbita con sus propiedades de arrastre esencialmente sin cambios, forman un conjunto de datos de referencia sobre la atmósfera de la Tierra que tiene más de 60 años y continúa. [11] [12] [13]

Boceto de satélite Vanguard 1

Después de que su misión científica terminó en 1964, Vanguard 1 se convirtió en un objeto abandonado , al igual que la etapa superior del cohete utilizado para lanzar el satélite después de que terminó la maniobra delta-v para colocar Vanguard 1 en órbita en 1958. Hasta que se indique lo contrario, ambos objetos permanecen en órbita. [11] [14]

50 aniversario

El satélite Vanguard 1 y la etapa de lanzamiento superior tienen el récord de estar en el espacio más tiempo que cualquier otro objeto creado por humanos, [15] [16] y como tal han viajado más lejos sobre la superficie de la Tierra que cualquier otro objeto creado por humanos. [17]

Un pequeño grupo de ex trabajadores de la NRL y la NASA se había estado comunicando entre sí, y se pidió a varias agencias gubernamentales que conmemoraran el evento. El Laboratorio de Investigación Naval conmemoró el evento con una reunión de un día de duración en el NRL el 17 de marzo de 2008. [18] La reunión concluyó con una simulación de la trayectoria del satélite al pasar al área orbital visible desde Washington, DC (donde se encuentra visible desde la superficie de la Tierra). La Academia Nacional de Ciencias programó seminarios para conmemorar el 50 aniversario del Año Geofísico Internacional , que fueron las únicas celebraciones oficiales conocidas. [19]

  • Cronología de satélites artificiales y sondas espaciales

  1. ^ a b c d e f g "Pantalla: Vanguard 1 1958-002B" . NASA. 14 de mayo de 2020 . Consultado el 1 de febrero de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  2. ^ "Detalles del satélite Vanguard 1 1958-002B NORAD 00005" . N2YO . Consultado el 1 de febrero de 2021 .
  3. ^ "Registro de objetos espaciales de EE. UU . " . Archivado desde el original el 6 de octubre de 2013 . Consultado el 25 de junio de 2009 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  4. ^ "Vanguard I el satélite más antiguo del mundo todavía en órbita" . Archivado desde el original el 21 de marzo de 2015 . Consultado el 24 de septiembre de 2007 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  5. ^ "Vanguard I - el satélite más antiguo del mundo todavía en órbita" . Departamento de Ingeniería de Naves Espaciales, Marina de los EE. UU. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2008. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  6. ^ "Proyecto Vanguard Report No. 23 Minitrack Report No. 3, Sistema Receptor" . dtic.mil. Archivado desde el original el 23 de agosto de 2011. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  7. ^ "Copia de seguridad de Satellite Vanguard 1" . airandspace.si.edu . Centro Steven F. Udvar-Hazy. Archivado desde el original el 5 de febrero de 2018 . Consultado el 19 de marzo de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  8. ^ Rosenthal, Alfred. "Un registro de las misiones espaciales de la NASA desde 1958" . Servidor de informes técnicos de la NASA . NASA . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .
  9. ^ "Radio Baliza" . NASA. 14 de mayo de 2020 . Consultado el 1 de febrero de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  10. ^ "Densidad atmosférica de arrastre de satélite" . NASA. 14 de mayo de 2020 . Consultado el 1 de febrero de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  11. ^ a b "Vanguard 1 - Información de satélite" . Base de datos satélite . Cielos arriba. Archivado desde el original el 14 de enero de 2018 . Consultado el 13 de enero de 2018 .
  12. ^ "Vanguard 2 - Información de satélite" . Base de datos satélite . Cielos arriba. Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2013 . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .
  13. ^ "Vanguard 3 - Información de satélite" . base de datos satelital . Cielos arriba. Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2013 . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .
  14. ^ "Cohete Vanguard 1 - Información de satélite" . Base de datos satélite . Cielos arriba. Archivado desde el original el 13 de enero de 2018 . Consultado el 13 de enero de 2018 .
  15. ^ Hollingham, Richard. "El satélite científico más antiguo del mundo todavía está en órbita" . Archivado desde el original el 7 de octubre de 2017.
  16. ^ Lance K. Erickson (2010). Vuelo espacial: historia, tecnología y operaciones . Rowman y Littlefield. págs. 60–. ISBN 978-0-86587-419-0.
  17. ^ "Objetos de viaje lejano" . what-if.xkcd.com . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
  18. ^ "Vanguard I celebra 50 años en el espacio" . EurekAlert! . 13 de marzo de 2008. Archivado desde el original el 5 de junio de 2013.
  19. ^ Vanguard se acerca a medio siglo en el espacio , SpaceRef Interactive, por Keith Cowing, 4 de noviembre de 2007

  • El Progreso del Programa Espacial de los Estados Unidos de 1958 analiza Vanguard 1 y otros lanzamientos espaciales estadounidenses en 1958 en YouTube