ОВ1-16
 спутник ОВ1-16 | |
| Тип миссии | Науки о Земле |
|---|---|
| Оператор | ВВС США |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1968-059Б |
| САТКАТ нет. | S03319 |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | Общая динамика |
| Стартовая масса | 272 кг (600 фунтов) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 11 июля 1968 г. UTC |
| Ракета | Атлас Ф |
| Запуск сайта | Ванденберг 576-А-2 [1] |
| Орбитальные параметры | |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Эксцентриситет | 0.02900 |
| Высота перигея | 163 км (101 миль) |
| Высота апогея | 554 км (344 миль) |
| Наклон | 89.700° |
| Период | 91 минута [2] |
| Эпоха | 11 июля 1968 г., 19:26:00 UTC |
Орбитальный аппарат 1–16 (также известный как ОВ1-16 , [1] LOADS1 (Спутник с низкой плотностью высот 1) и Пушечное ядро 1), [3] был запущен 11 июля 1968 года через Атлас F бок о бок с OV1-15. Входящий в OV1 серию спутников ВВС США , OV1-16 представлял собой небольшую, чрезвычайно плотную сферу, способную выдерживать сопротивление воздуха гораздо лучше, чем обычный спутник. Наряду с OV1-15, это был первый спутник, который передал долгосрочную информацию о плотности и погодных условиях верхних слоев атмосферы Земли для лучшего прогнозирования орбит спутников, а также точек приводнения возвращающихся спутников и космических кораблей. Спутник снова вошел в атмосферу Земли 19 августа 1968 года после 39 дней на орбите.
История
[ редактировать ]Спутниковая программа Orbiting Vehicle возникла в результате инициативы ВВС США, начатой в начале 1960-х годов и направленной на сокращение расходов на космические исследования. Благодаря этой инициативе спутники будут стандартизированы для повышения надежности и экономической эффективности, и, где это возможно, они будут летать на испытательных кораблях или совмещаться с другими спутниками. В 1961 году Управление аэрокосмических исследований ВВС (OAR) создало Программу поддержки аэрокосмических исследований (ARSP) для запроса предложений по спутниковым исследованиям и выбора экспериментов для миссий. Организация ВВС США по космосу и ракетам создала свой собственный аналог ARSP, названный Программой поддержки космических экспериментов (SESP), которая спонсировала большую часть технологических экспериментов, чем ARSP. [4] : 417 Под эгидой этих агентств были разработаны пять различных серий стандартизированных спутников OV. [4] : 425
Программа OV1, которой руководит подполковник Клайд Норткотт-младший. [5] представлял собой развитие 2,7-метровых «научных пассажирских капсул» (SPP), которые, начиная со 2 октября 1961 года, участвовали в суборбитальных испытаниях ракет «Атлас» и проводили научные эксперименты во время своего короткого пребывания в космосе. 13 сентября 1963 года компания General Dynamics получила контракт на 2 миллиона долларов на строительство новой версии SPP (названной Atlas Retained Structure (ARS)), которая будет нести спутник, вращающийся на собственной орбите. Как только ракета «Атлас» и ARS достигнут апогея, спутник внутри будет развернут и выведен на орбиту. В дополнение к орбитальной СЭС компания General Dynamics создаст шесть таких спутников, каждый длиной 3,66 м (12,0 футов) и диаметром 0,762 м (2 фута 6,0 дюйма), способных нести 136 кг (300 фунтов). полезная нагрузка на круговую орбиту высотой 805 км (500 миль).
Серия спутников, получившая название «Спутник для аэрокосмических исследований» (SATAR), изначально должна была быть запущена с Восточного испытательного полигона в рамках миссий «Атлас», проверяющих носовые обтекатели экспериментальной усовершенствованной баллистической системы повторного входа (ABRES). Однако в 1964 году ВВС перенесли запуски ABRES на Западный испытательный полигон, что привело к задержке реализации программы на год. Более того, поскольку запуски WTR будут осуществляться на полярную орбиту, в отличие от орбит с низким наклонением, типичных для запусков ETR, меньшую массу можно было бы вывести на орбиту с использованием той же тяги, и массу спутников SATAR пришлось уменьшить. [4] : 417
До двойного запуска, частью которого был ОВ1-16, в серии ОВ1 было 14 спутников, первый из которых был выведен на орбиту 21 января 1965 года. После ОВ1-1 , последнего испытательного запуска ABRES, спутники с ОВ1-2 по 12 были выведены на орбиту. запущен на списанных Atlas D межконтинентальных баллистических ракетах , за исключением OV1-6 , запущенного с помощью корабля Titan IIIC, предназначенного для испытательного полета пилотируемой орбитальной лаборатории . ОВ1-13 и ОВ1-14 запущенными на списанном Атласе Ф. были первыми , [4] : 418, 420
Конструкция космического корабля
[ редактировать ]
OV1-16 был разработан для получения информации о погодных условиях, особенно о краткосрочных изменениях плотности атмосферы в верхних слоях атмосферы. Эта информация полезна для прогнозирования орбит спутников, а также точек приводнения возвращающихся спутников и космических кораблей. [6] До запуска ОВ1-15 и 16 практически ничего не было известно о плотности атмосферы на высотах от 100 км (62 миль) до 200 км (120 миль) - лишь несколько коротких зондирующих ракетных полетов исследовали этот регион. Теоретические модели предполагали, что плотность воздуха будет уменьшаться с увеличением солнечной активности (противоположно тому, что в конечном итоге обнаружили два спутника OV1). [7]
Доктор Кеннет С.В.Чемпион, руководитель отдела структуры атмосферы Лаборатории аэрономии AFCRL с 1964 года, спроектировал спутник OV1-16. [6] В отличие от большинства стандартизированных цилиндрических спутников OV1, OV1-16 представлял собой сферу весом 600 фунтов (270 кг) и диаметром 23 дюйма (580 мм) с твердой латунной оболочкой толщиной 2,5 см (0,98 дюйма), что делало его самым плотным (690,5 кг). /м 3 (1163,9 фунта на кубический ярд) спутник еще запущен. Такая необычно высокая плотность была конструктивной особенностью: за счет создания аппарата с максимально большим соотношением массы к площади спутник стал более устойчивым к сопротивлению ветра. Таким образом, OV1-16 мог бы оставаться на орбите, измеряя свойства нижней термосферы на высоте от 145 км (90 миль) до 177 км (110 миль) над Землей, что намного дольше, чем обычные спутники, которые были бы вынуждены почти немедленно вернуться на такую высоту. небольшая высота. [3] [4] : 421
Несколько выдвижных антенн использовались для передачи телеметрии , а две небольшие антенны использовались для радиолокационного маяка слежения. Спутник был окрашен в черный цвет с позолоченными круглыми участками, чтобы уменьшить тепло от солнечного света и атмосферного нагрева. [3] Спутник с батарейным питанием не имел бортового магнитофона, вместо этого он передавал информацию на 12 наземных станций, когда находился в пределах досягаемости. [2]
Эксперименты
[ редактировать ]
Основным прибором на OV1-16 был трехосный датчик ускорения, разработанный корпорацией Bell Aerospace . Он состоял из трех взаимно перпендикулярных линейных «Миниатюрных электростатических акселерометров» (MESA). [3] Прибор рассчитал плотность воздуха путем измерения электростатической силы, необходимой для удержания полой цилиндрической массы, когда спутник испытывает сопротивление ветра. [2] Хотя в принципе устройство могло измерять ускорение сопротивления всего в 10 раз. -8 г, но на практике измерения спутника находились в диапазоне 5×10 -5 г до 1× -7 g из-за шума данных, несовершенного расположения акселерометров и вращения космического корабля. [3] Радиомаяк спутника также облегчил отслеживание спутника, траектория которого также позволила получить подробную информацию о плотности воздуха в атмосфере, через которую он прошел.
Миссия
[ редактировать ]OV1-16 был запущен со стартовой площадки Ванденберга 576-A-2 вместе с OV1-15 на ракете Atlas F 11 июля 1968 года около 19:30:00 UTC. [1] на эксцентричную среднюю орбиту, которая подняла его с высоты 554,00 км (344,24 мили) над Землей до высоты всего 163,00 км (101,28 мили). [2] Спутник снова вошел в атмосферу Земли 19 августа 1968 года после 39 дней на орбите. Наземные станции получили более 200 данных, и миссия спутника была признана очень успешной. [6]
Результаты
[ редактировать ]Результаты OV1-15 и 16 быстро привели к созданию уточненных моделей верхних слоев атмосферы, которые можно было немедленно использовать в ВВС и Министерстве обороны. Их данные доказали, что повышенная солнечная активность увеличивала плотность воздуха на больших высотах, что противоречило преобладающей модели того времени. [7] Более того, спутники определили, что плотность верхних слоев атмосферы оказалась на 10% ниже, чем предсказывали теоретические модели. [8]
Программа OV1 в конечном итоге включала 22 полета, последний из которых состоялся 19 сентября 1971 года. [4] : 421
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Проверено 13 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д «ОВ1-16» . НАСА . Проверено 5 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Кребс, Гюнтер. «ОВ1» . Проверено 5 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Пауэлл, Джоэл В.; Ричардс, GR (1987). «Серия орбитальных спутников». Журнал Британского межпланетного общества . Том. 40. Лондон: Британское межпланетное общество.
- ^ «ОВ1-Промоутер своевременных космических исследований». Материалы конференции OAR по прикладным исследованиям, 14 марта 1967 г. Вашингтон, округ Колумбия: Офицер аэрокосмических исследований ВВС США. 1967.
- ^ Jump up to: а б с Лаборатория аэрономии, AFCRL (август 1968 г.). «Спутник-пушечное ядро» . Обзор исследований ОАР . п. 3 . Проверено 5 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Кеннет Чемпион SW; Ф.А. Маркос (23 октября 1969 г.). Плотности со спутников OV1-15 и OV1-16 (Отчет). Кембриджские исследовательские лаборатории ВВС. стр. III, 1–2, 18.
- ^ неизвестный (1969). «Акселерометр плотности атмосферы и спутники маловысотной плотности (ОВ1-15 и ОВ1-16)» . ОАР прогресс 1969 . п. 123.