Авангард 1
 Модель Авангарда 1. | |
| Имена | Авангард ТВ-4 Испытательная машина «Авангард-четыре» |
|---|---|
| Тип миссии | Науки о Земле |
| Оператор | Военно-морская исследовательская лаборатория |
| Обозначение Гарварда | 1958-Бета 2 [1] |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1958-002Б |
| САТКАТ нет. | 00005 |
| Продолжительность миссии | 90 дней (планируется) 66 лет, 4 месяца и 16 дней (истекло) |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Авангард 1 |
| Тип космического корабля | Авангард |
| Производитель | Военно-морская исследовательская лаборатория |
| Стартовая масса | 1,46 кг (3,2 фунта) |
| Размеры | Диаметр 152 мм (6,0 дюйма), размах антенны 3,0 фута (0,91 м) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 17 марта 1958 г., 12:15:41 по Гринвичу |
| Ракета | Авангард ТВ-4 |
| Запуск сайта | Мыс Канаверал , LC-18A |
| Подрядчик | Компания Гленна Л. Мартина |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | Май 1964 г. |
| Дата распада | 2198 (оценка) ~ 240 лет жизни на орбите [1] |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [2] |
| Режим | Средняя околоземная орбита |
| Высота перигея | 654 км (406 миль) |
| Высота апогея | 3969 км (2466 миль) |
| Наклон | 34.25° |
| Период | 134,27 минут |
Vanguard 1 (гарвардское обозначение: 1958-Beta 2 , [3] Идентификатор КОСПАР : 1958-002B [1] ) — американский спутник , который стал четвертым искусственным спутником на околоземной орбите , который был успешно запущен после «Спутника-1» , «Спутника-2» и «Эксплорера-1» . Он был запущен 17 марта 1958 года. «Авангард-1» был первым спутником, работающим на солнечной энергии . [4] Хотя связь со спутником была потеряна в 1964 году, он остается старейшим искусственным объектом, все еще находящимся на орбите, вместе с верхней ступенью его ракеты-носителя. [1]
«Авангард-1» был разработан для проверки стартовых возможностей трехступенчатой ракеты-носителя в рамках проекта «Авангард» , а также воздействия космической среды на спутник и его системы на околоземной орбите. Он также использовался для получения геодезических измерений посредством анализа орбиты. [5] «Авангард-1», небольшой и достаточно легкий, чтобы его можно было носить одной рукой, премьер-министр советский Никита Хрущев назвал « спутником грейпфрута ». [6]
Конструкция космического корабля
[ редактировать ]Космический корабль представляет собой алюминиевую сферу массой 1,46 кг (3,2 фунта) диаметром 6 дюймов (152 мм) с антеннами длиной 3 фута. Он содержит передатчик мощностью 10 мВт , 108 МГц, питаемый от ртутной батареи , и передатчик мощностью 5 мВт, 108,03 МГц, который питается от шести солнечных элементов, установленных на корпусе спутника. [7] длиной 30 см (12 дюймов) и Из сферы выступают шесть антенн подпружиненные антенны из алюминиевого сплава диаметром 0,8 см (0,31 дюйма). Передатчики использовались в основном для инженерных данных и данных слежения, но также использовались для определения общего содержания электронов между спутником и наземными станциями. [1]
Резервная версия Vanguard 1 выставлена в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики , Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи в Шантильи, штат Вирджиния . [8]
Миссия
[ редактировать ]17 марта 1958 года трехступенчатая ракета-носитель вывела «Авангард» на эллиптическую орбиту размером 654 × 3969 км (406 × 2466 миль) и длительностью 134,27 минуты с наклоном 34,25 °. По первоначальным оценкам, продолжительность орбиты составляла 2000 лет, но было обнаружено, что давление солнечной радиации и сопротивление атмосферы во время высоких уровней солнечной активности вызвали значительные возмущения в высоте перигея спутника, что привело к значительному уменьшению его ожидаемого срока службы примерно до 240 лет. годы. [1] «Авангард-1» передавал свои сигналы более шести лет, находясь на орбите Земли. [9]
Радиомаяк
[ редактировать ]Телеметрический передатчик мощностью 10 мВт , работающий на ртутной батарее, в диапазоне 108 МГц, используемый для научных спутников Международного геофизического года (МГГ), и передатчик Minitrack мощностью 5 мВт, 108,03 МГц, питаемый шестью солнечными элементами , использовались в рамках радиофазового сравнения. система слежения за углом. Система передавала сигналы через шесть подпружиненных антенн спутника из алюминиевого сплава. Спутниковое слежение осуществлялось с помощью этих передатчиков и наземных станций Minitrack, расположенных по всему миру. [10]
Эти радиосигналы использовались для определения общего содержания электронов между спутником и выбранными наземными приемными станциями. Передатчик с батарейным питанием обеспечивал температуру внутри упаковки в течение примерно 16 дней и отправлял сигналы отслеживания в течение 20 дней. Передатчик на солнечных батареях проработал более шести лет. Сигналы постепенно ослабевали и в последний раз были получены на станции Минитрек в Кито , Эквадор , в мае 1964 года. С тех пор космический корабль отслеживался оптически с Земли, через телескоп . [10]
Конструкция для измерения плотности атмосферы
[ редактировать ]Из-за своей симметричной формы «Авангард-1» использовался экспериментаторами для определения плотности верхних слоев атмосферы в зависимости от высоты , широты , сезона и солнечной активности . Поскольку спутник постоянно вращался по орбите, он слегка отклонялся от прогнозируемого положения, накапливая все большее и большее смещение из-за сопротивления остаточной атмосферы. Измерив скорость и время орбитальных сдвигов, а также свойства сопротивления тела, можно будет рассчитать соответствующие параметры атмосферы. Было установлено, что атмосферное давление и, следовательно, сопротивление и затухание орбиты оказались выше, чем ожидалось, поскольку верхняя атмосфера Земли действительно постепенно сужается в космос. [11]
Этот эксперимент тщательно планировался еще до запуска. Первоначальные предложения Лаборатории военно-морских исследований (NRL) по этому проекту включали конические корпуса спутников; это устранило необходимость в отдельном обтекателе и механизмах катапультирования, а также в связанном с ними весе и режимах отказа . Радиослежение позволит собрать данные и установить позицию. В начале программы оптическое отслеживание (с помощью сети камер Бейкера-Нанна и наблюдателей-людей было добавлено ). Группа ученых предложила изменить дизайн на сферы диаметром не менее 50,8 см (20,0 дюйма) и, как мы надеемся, 76,2 см (30,0 дюйма).
Сфера будет иметь постоянное оптическое отражение и постоянный коэффициент сопротивления , основанный только на размере, в то время как конус будет иметь свойства, которые будут меняться в зависимости от его ориентации. Джеймс Ван Аллен из Университета Айовы предложил цилиндрический спутник, основанный на его работе с рокунами , который стал «Эксплорером-1» , первым американским спутником. Военно-морская исследовательская лаборатория наконец приняла сферу диаметром 16,5 см (6,5 дюйма) в качестве «испытательной машины» с диаметром 50,8 см (20,0 дюйма), установленной для последующих спутников. Экономия веса за счет уменьшения размера, а также уменьшения количества приборов на первых спутниках считалась приемлемой.
Поскольку «Авангард-1», «Авангард-2» и «Авангард-3» все еще находятся на орбите, а их свойства сопротивления практически не изменились, они формируют базовый набор данных об атмосфере Земли , которому уже более 60 лет и который продолжается.
После миссии
[ редактировать ]
После завершения своей научной миссии в 1964 году «Авангард-1» стал заброшенным объектом , как и верхняя ступень ракеты-носителя после завершения маневра «Дельта-V» по выводу «Авангарда-1» на орбиту в 1958 году. Оба объекта остаются на орбите. Предполагалось, что «Авангард-1» будет оставаться в воздухе до 2000 лет, но давление солнечной радиации и возмущения сопротивления атмосферы в периоды высокой солнечной активности повлияли на его перигей, сократив его срок службы, и теперь ожидается, что он сгорит в атмосфере примерно через 240 лет. , где-то в конце 22 века. Поскольку космические путешествия становятся рутинными, и особенно когда приближается дата их возвращения в атмосферу, некоторые предполагают, что спутник может быть извлечен как ценный артефакт ранних исследований космоса. [12]
50-летие
[ редактировать ]Спутник «Авангард-1» и его верхняя стартовая ступень являются рекордсменами по времени пребывания в космосе дольше, чем любой другой объект, созданный человеком. [13] [14] и поэтому путешествовали по поверхности Земли дальше, чем любой другой объект, созданный человеком. [15]
Небольшая группа бывших сотрудников НРЛ и НАСА поддерживала связь друг с другом, и ряду правительственных учреждений было предложено отметить это событие. Лаборатория военно-морских исследований отметила это событие однодневной встречей в NRL 17 марта 2008 года. [16] Встреча завершилась моделированием траектории спутника, когда он вошел в орбитальную зону, видимую из Вашингтона, округ Колумбия (где он виден с поверхности Земли). Национальная академия наук запланировала семинары по случаю 50-летия Международного геофизического года . [17]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж «Дисплей: Авангард 1 1958-002Б» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 1 февраля 2021 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Подробности о спутнике Vanguard 1 1958-002B NORAD 00005» . Н2ЙО . Проверено 1 февраля 2021 г.
- ^ «Реестр космических объектов США» . Архивировано из оригинала 6 октября 2013 года . Проверено 25 июня 2009 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Авангард I. Самый старый спутник в мире, все еще находящийся на орбите» . Архивировано из оригинала 21 марта 2015 года . Проверено 24 сентября 2007 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ О'Киф, Дж.А.; Экейс, Энн; Сквайрс, РК (1959). «Авангардные измерения дают грушевидную часть фигуры Земли» . Наука . 129 (3348): 565–566. дои : 10.1126/science.129.3348.565 .
- ^ «Авангард I — самый старый спутник в мире, все еще находящийся на орбите» . Департамент разработки космических аппаратов ВМС США. Архивировано из оригинала 19 сентября 2008 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Отчет проекта Vanguard № 23, отчет Minitrack № 3, система приемника» . dtic.mil. Архивировано из оригинала 23 августа 2011 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Резервное копирование спутника Авангард 1» . airandspace.si.edu . Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи. Архивировано из оригинала 5 февраля 2018 года . Проверено 19 марта 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Розенталь, Альфред (январь 1982 г.). «Рекорд космических миссий НАСА с 1958 года» . Сервер технических отчетов НАСА . НАСА. hdl : 2060/19940003358 . Проверено 24 сентября 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Радиомаяк» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 1 февраля 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Плотность атмосферы при сопротивлении спутника» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 1 февраля 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ https://pages.vassar.edu/realarchaeology/2023/12/03/a-closer-look-at-the-archaeological-importance-of-the-vanguard-1/
- ^ Холлингем, Ричард (6 октября 2017 г.). «Самый старый в мире научный спутник все еще находится на орбите» . Би-би-си Будущее. Архивировано из оригинала 7 октября 2017 года.
- ^ Лэнс К. Эриксон (2010). Космический полет: история, технология и операции . Роуман и Литтлфилд. стр. 60–. ISBN 978-0-86587-419-0 .
- ^ «Далеко путешествующие объекты» . What-if.xkcd.com . Проверено 16 мая 2019 г.
- ^ «Авангард I отмечает 50-летие пребывания в космосе» . ЭврекАлерт! . 13 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 5 июня 2013 г.
- ^ Vanguard приближается к полувеку в космосе , SpaceRef Interactive, Кейт Коуинг, 4 ноября 2007 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- В программе «Прогресс космической программы США 1958 года» на YouTube обсуждаются «Авангард-1» и другие американские космические запуски 1958 года.