Explorer 1
Antecedentes
SOS Children, una organización benéfica educación , organizó esta selección. Una rápida conexión para el apadrinamiento de niños es http://www.sponsor-a-child.org.uk/
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| Operador | Ejército Agencia de Misiles Balísticos |
|---|---|
| Los principales contratistas | Laboratorio de Propulsión a Chorro |
| Tipo de Misión | Geología |
| Satélite de | Tierra |
| Órbitas | ~ 56000 |
| Fecha de lanzamiento | 1 de febrero de 1958 a las 03:48 UTC |
| Vehículo de lanzamiento | Juno I |
| Duración de la misión | 111 días |
| Decaimiento orbital | 31 de marzo de 1970 |
| COSPAR ID | 1958-001A |
| Página principal | NASA NSSDC Maestro Catálogo |
| Masa | 13,97 kg (30,80 libras) |
| Elementos orbitales | |
| Semieje mayor | 7,832.2 km (4,866.6 millas) |
| Excentricidad | 0.139849 |
| Inclinación | 33.24 ° |
| Apoapsis | 2.550 kilometros (1.585 millas) |
| Periapsis | 358 kilometros (222 millas) |
| Período orbital | 114,8 minutos |
Explorer 1 (titulada oficialmente en la NASA como por satélite 1958 Alpha) fue el primero en la Tierra satélite de la Estados Unidos , puesto en marcha en 1 de febrero de 1958 a las 03:48 UTC de LC-26 en Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, como parte del programa de los Estados Unidos para el Año Geofísico Internacional y en respuesta al lanzamiento de la soviética satélite Sputnik 1 . Fue la primera nave espacial para detectar la Cinturón de radiación de Van Allen.
Misión
El programa de satélites de Estados Unidos de la Tierra comenzó en 1954 como una empresa Ejército de Estados Unidos y Propuesta de marina de Estados Unidos, llamado Proyecto Orbiter, para poner un satélite científico en orbitar durante el Año Geofísico Internacional. Sin embargo, esta propuesta fue rechazada en 1955 por el Administración de Eisenhower a favor de la Marina de EE.UU. Proyecto Vanguard . Tras el lanzamiento del satélite soviético Sputnik 1 en 4 de octubre de 1957 , el programa inicial Proyecto Orbiter fue revivido como el Programa Explorer para ponerse al día con la Unión Soviética, a partir de la carrera espacial .
Explorer 1 fue diseñado y construido por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), mientras que el Júpiter-C cohete fue modificado por el Agencia de Misiles Balísticos del Ejército (ABMA) para dar cabida a un satélite de carga útil, el cohete resultante está conociendo como la Juno I. El diseño Júpiter-C utilizado para el lanzamiento ya había sido ensayado en vuelo en cono de la nariz pruebas para la reentrada Júpiter IRBM y fue modificado en Juno I. Trabajo en estrecha colaboración, ABMA y JPL completaron la tarea de modificar el Júpiter-C y la construcción del Explorer 1 en 84 días. Sin embargo, antes de terminar el trabajo de la Unión Soviética lanzó un segundo satélite, el Sputnik 2 , en 3 de noviembre de 1957. El intento de la Marina de Estados Unidos para traer el primer satélite estadounidense en órbita falló con el lanzamiento de la Vanguard TV3 en 06 de diciembre 1957.
Órbita
En 1 de febrero de 1958 a las 03:48 UTC del cohete Juno I fue lanzado poner Explorer 1 en órbita, lo que hizo que el Explorer 1 el primer satélite de la Tierra de los Estados Unidos. La órbita tenía una perigeo de 358 kilómetros (222 mi) y una apogeo de 2.550 kilometros (1.585 millas) que tengan un período de 114,8 minutos. El peso total del satélite era 13,97 kilogramos (30,80 libras), de los cuales 8,3 kg (18,3 libras) se instrumentación. En comparación, el primer satélite soviético Sputnik 1 pesa 83,6 kg (184 libras). La sección de instrumento en el extremo frontal del satélite y el vacío a escala reducida carcasa de cohete cuarta etapa orbitaba como una sola unidad, girando alrededor de su eje largo en 750 revoluciones por minuto.
Diseño de naves espaciales
Explorer 1 fue diseñado y construido por el Laboratorio de Propulsión del Jet Instituto de Tecnología de California, bajo la dirección del Dr. William H. Pickering. Fue el segundo satélite para llevar una carga útil de la misión (el Sputnik 2 fue el primero). La instrumentación científica del satélite Explorer 1 fue diseñado y construido bajo la dirección del Dr. James Van Allen de la Universidad de Iowa. Consistió en:
- una omnidireccional Anton 314 Tubo Geiger-Müller, diseñado por el Dr. George Ludwig de Cosmic Ray Laboratorio de Iowa, para detectar los rayos cósmicos. Se podría detectar protones con E> 30 MeV y electrones con E> 3 MeV. La mayoría de las veces el instrumento era saturada;
- cinco sensores de temperatura (uno interno, tres externos y uno en el cono de la nariz);
- un detector acústico (cristal transductor y de estado sólido amplificador ) para detectar micrometeoritos ( polvo) impactos cósmicos. Se respondió a los impactos de micrometeoritos en la piel nave espacial de tal manera que cada impacto sería una función de la masa y la velocidad . Su área efectiva fue de 0,075 m 2 y la sensibilidad umbral medio fue de 2,5 × 10 -3 g cm / s; y
- un detector de malla de alambre, también para detectar los impactos de micrometeoritos. Constaba de 12 tarjetas conectados en paralelo montados en un fibra de vidrio anillo de soporte. Cada tarjeta se enrolló con dos capas de esmaltado de níquel alambre de aleación con un diámetro de 17 m (21 micras con el aislamiento de esmalte incluido) de tal manera que una superficie total de 1 cm por 1 cm se cubrió completamente. Si un micrometeorite de aproximadamente 10 micras afectado, sería fracturar el alambre, destruir la conexión eléctrica, y por lo tanto grabar el evento.
Debido al limitado espacio disponible y los requisitos para el bajo peso, la instrumentación Explorer 1 fue diseñado y construido con la simplicidad y alta fiabilidad en mente. La energía eléctrica fue proporcionado por baterías químicas de mercurio que conformaban aproximadamente el 40% del peso de carga útil.
Datos de los instrumentos científicos se transmiten al suelo por dos antenas. A 60 milivatios antena dipolo de fibra de vidrio que consta de dos antenas de ranura en el cuerpo del satélite que opere en 108,03 MHz y cuatro látigos flexibles formando un milivatios 10 antena torniquete operando en 108.00 MHz.
El Explorer 1 carga útil instrumentación usada electrónica del transistor, que consiste tanto de germanio y silicio dispositivos. Este fue un período muy temprano en el desarrollo de la tecnología de transistor, y representa el primer uso documentado de transistores en el programa de la Tierra por satélite de Estados Unidos. Un total de 29 transistores se utilizaron en el Explorer 1, además de otros adicionales en amplificador de micrometeoritos del Ejército.
La piel externa de la sección instrumento fue pintado en franjas alternas de blanco y verde oscuro para proporcionar control de temperatura pasiva del satélite. Las proporciones de las tiras de claros y oscuros se determinaron mediante estudios de intervalos de sombra la luz del sol basado en el tiempo de la cocción, trayectoria, órbita, y inclinación.
Resultados de la misión
Para sorpresa de los expertos de la Misión, satélite Explorer 1 cambió eje de rotación después del lanzamiento. El cuerpo alargado de la nave espacial había supuesto a girar alrededor de su largo (menos- inercia) eje pero se negaron a hacerlo, y en su lugar comenzó precesión debido a la energía disipación de elementos estructurales flexibles. Más tarde se entendió que en términos generales, el cuerpo termina en el estado de espín que minimiza la cinética energía de rotación (siendo este el eje de máxima inercia). Esto motivó el primer desarrollo adicional de la Eulerian teoría de dinámicas de cuerpos rígidos después de casi 200 años para hacer frente a la disipación.
A veces la instrumentación informaría el recuento esperado de rayos cósmicos (aproximadamente treinta cuentas por segundo), pero a veces se mostraría una peculiar cero cuentas por segundo. La Grupo Iowa (bajo Van Allen) señaló que todas las cuentas por cero segundos informes eran de una altura de más de 2.000 km (1,250+ millas) a lo largo de América del Sur , mientras que pasa a 500 km (310 millas) mostraría el nivel esperado de cósmica rayos. Más tarde, después de Explorer 3, se concluyó que el contador Geiger originales había sido abrumado por la fuerte radiación procedente de un cinturón de partículas cargadas atrapadas en el espacio por el El campo magnético de la Tierra; este cinturón de partículas cargadas que hoy se conoce como la Cinturón de radiación de Van Allen. El descubrimiento de los cinturones de Van Allen por los satélites Explorer fue considerado como uno de los descubrimientos sobresalientes de la Año Geofísico Internacional.
El detector de micrometeoritos acústico detecta 145 impactos de polvo cósmico en 78.750 segundos. Esto conduce por un período de doce días a una tasa de impacto de 8,0 × 10 -3 impactos m -2 s -1.
Las baterías de mercurio siempre poder que operó el transmisor de alta potencia para 31 días y el transmisor de baja potencia durante 105 días. Explorer 1 dejó de transmisión de datos sobre 23 de mayo de 1958 , cuando sus baterías murieron, pero se mantuvo en órbita durante más de 12 años. Se hizo una ardiente reentrada sobre el Océano Pacífico en 31 de marzo de 1970 . Explorer 1 fue el primero de la larga ejecución Programa Explorer, que a partir de noviembre de 2004 ha puesto en marcha 83 sondas Explorer.
Una idéntica construida de copia de seguridad de vuelo del Explorer 1 se encuentra actualmente en la Smithsonian Institution de National Air and Space Museum, Hitos de la Galería de Vuelo.
