Proyecto Vanguardia

cohete de vanguardia en Pad LC-18A

Proyecto Vanguard fue un programa gestionado por el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) de la Armada de los Estados Unidos, que pretendía lanzar el primer satélite artificial a la órbita terrestre baja utilizando un cohete Vanguard. como el vehículo de lanzamiento del Anexo de Misiles de Cabo Cañaveral, Florida.

En respuesta al lanzamiento del Sputnik 1 el 4 de octubre de 1957, EE. UU. reinició el programa Explorer, que había sido propuesto anteriormente por la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército (ABMA). Sin embargo, en privado, la Agencia Central de Inteligencia (CIA) y el presidente Dwight D. Eisenhower estaban al tanto del progreso que estaban haciendo los soviéticos en Sputnik a partir de imágenes secretas de aviones espía. Junto con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), ABMA construyó el Explorer 1 y lo lanzó el 1 de febrero de 1958 (UTC). Sin embargo, antes de que se completara el trabajo, la Unión Soviética lanzó un segundo satélite, el Sputnik 2, el 3 de noviembre de 1957. Mientras tanto, el espectacular fracaso de Vanguard TV3 el 6 de diciembre de 1957 profundizó la consternación estadounidense por la posición del país en el espacio. Carrera.

El 17 de marzo de 1958, Vanguard 1 se convirtió en el segundo satélite artificial colocado con éxito en una órbita terrestre baja por los Estados Unidos. Fue el primer satélite alimentado por energía solar. Con solo 15,2 cm (6,0 pulgadas) de diámetro y un peso de 1,4 kg (3,1 lb), el Vanguard 1 fue descrito por el entonces primer ministro soviético Nikita Khrushchev como "El satélite de la toronja". Vanguard 1 y la etapa superior de su vehículo de lanzamiento son los satélites artificiales más antiguos que aún se encuentran en el espacio, ya que los predecesores de Vanguard, Sputnik 1, Sputnik 2 y Explorer 1, se han desintegrado de la órbita.

Historial del proyecto

A principios de la década de 1950, la American Rocket Society creó un Comité ad hoc sobre vuelos espaciales, del cual Milton W. Rosen, gerente de proyecto de NRL para el cohete Viking, se convirtió en presidente. Animado por las conversaciones entre Richard W. Porter de General Electric y Alan T. Waterman, Director de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), Rosen el 27 de noviembre de 1954 completó un informe que describía el valor potencial de lanzar un satélite terrestre. El informe se presentó a la NSF a principios de 1955. Como parte de la planificación del Año Geofísico Internacional (1957-1958), EE. UU. se comprometió públicamente a colocar en órbita alrededor de la Tierra un satélite artificial con un experimento científico.

Los tres servicios' propuestas

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF), el Ejército de los Estados Unidos (EE. UU.) y la Armada de los Estados Unidos (USN) presentaron propuestas para hacerlo. La Agencia de Misiles Balísticos del Ejército (ABMA) bajo el Dr. Wernher von Braun había sugerido usar un cohete Redstone modificado (ver: Juno I) mientras que la Fuerza Aérea había propuesto usar el vehículo de lanzamiento Atlas, que aún no existía. La Armada propuso diseñar un sistema de cohetes basado en los sistemas de cohetes Viking y Aerobee.

La propuesta de la Fuerza Aérea no se consideró seriamente, ya que el desarrollo del Atlas estaba varios años por detrás de los otros vehículos. Entre otras limitaciones, la presentación del Ejército se centró en el vehículo de lanzamiento, mientras que se asumió que una carga útil estaría disponible en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), y se asumió que la red de estaciones de seguimiento en tierra era un proyecto de la Marina. La propuesta de la Marina detalló los tres aspectos de la misión.

El proyecto de la Armada

En agosto de 1955, el Comité de Capacidades Especiales del Departamento de Defensa de EE. UU. eligió la propuesta de la Marina porque parecía más probable, para la primavera de 1958, cumplir con lo siguiente:

1. Coloque un satélite en órbita durante el Año Geofísico Internacional.
2. Consigue un experimento científico en órbita.
3. Rastrear el satélite y asegurar su logro de la órbita.

Otra consideración fue que la propuesta de la Armada usaba cohetes de sondeo civil en lugar de misiles militares, que se consideraban inapropiados para la exploración científica pacífica. Lo que no se dijo en ese momento fue que EE. UU. ya tenía en marcha un programa satelital encubierto, WS-117, que estaba desarrollando la capacidad de lanzar satélites espía utilizando los IRBM Thor de la USAF. Al gobierno de EE. UU. le preocupaba que los soviéticos se opusieran a que los satélites militares sobrevolaran la Unión Soviética, como lo habían hecho con varias incursiones aéreas y los globos del proyecto Genetrix. La idea era que si una persona claramente "civil" y "científico" el satélite se elevó primero, los soviéticos podrían no objetar, y así se establecería el precedente de que el espacio estaba por encima de las fronteras nacionales.

Designado como Proyecto Vanguardia, el programa fue puesto bajo la supervisión de la administración de la Armada y el Departamento de Defensa. El Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en Washington recibió la responsabilidad general, mientras que la financiación inicial provino de la Fundación Nacional de Ciencias. El director era John P. Hagen (1908–1990), un astrónomo que en 1958 se convertiría en el subdirector de desarrollo de vuelos espaciales con la formación de la NASA. Después de un retraso debido a que el NRL cambió la forma del satélite de una forma cónica, los satélites Vanguard esféricos iniciales de 1,4 kg (3,1 lb) se construyeron en el NRL y contenían como carga útil siete baterías de celdas de mercurio en un contenedor herméticamente sellado. dos transmisores de radio de seguimiento, un cristal sensible a la temperatura y seis grupos de células solares en la superficie de la esfera. El primer satélite se llamó Vanguard TV3.

NRL también fue responsable de desarrollar los vehículos de lanzamiento de cohetes Vanguard a través de un contrato con Martin Company (que había construido los cohetes Viking), desarrollar e instalar el sistema de rastreo satelital y diseñar, construir y probar los satélites. El sistema de rastreo se llamó Minitrack. Las estaciones Minitrack, diseñadas por NRL pero subcontratadas por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército, eran 14 estaciones a lo largo de una línea norte-sur a lo largo de la costa este de América del Norte y la costa oeste de América del Sur. Minitrack fue el precursor de otro sistema desarrollado por NRL llamado NAVSPASUR, que permanece operativo hoy bajo el control de la Fuerza Aérea y es un importante productor de datos de seguimiento de naves espaciales.

Sputnik y Explorador 1

Vanguard TV3 en exposición previa en el National Air and Space Museum. Las barras de antena deben extenderse radialmente desde el cuerpo del satélite, pero están dobladas como resultado de daños sostenidos en la falla de lanzamiento.

El cohete Vanguard explota segundos después del lanzamiento en Cabo Canaveral (6 de diciembre de 1957).

La programación original preveía el lanzamiento de TV3 durante el mes de septiembre de 1957, pero por retrasos esto no sucedió. El 4 de octubre de 1957, el equipo Vanguard se enteró del lanzamiento del Sputnik 1 por parte de la URSS mientras aún trabajaba en un vehículo de prueba (TV-2) diseñado para probar la primera etapa de su cohete lanzador. Si bien desmoralizó al equipo de Vanguard, Minitrack logró rastrear el Sputnik, un gran éxito para NRL. A las 11:44:35 a. m. del 6 de diciembre, se intentó lanzar TV-3. El cohete Vanguard se elevó aproximadamente 1,2 m (4 pies) en el aire cuando el motor perdió empuje, y el cohete se hundió de inmediato en la plataforma de lanzamiento y explotó. El morro de la carga útil se separó y aterrizó libre del cohete que explotó, la radiobaliza del pequeño satélite seguía sonando. El satélite estaba demasiado dañado para su uso posterior; ahora reside en el Museo Nacional del Aire y el Espacio.

Después de que la Unión Soviética lanzara el Sputnik 2, el 3 de noviembre de 1957, el entonces secretario de Defensa, Neil H. McElroy, ordenó al Ejército de los EE. UU. que usara el Juno I y lanzara un satélite. El 31 de enero de 1958, el ejército de los Estados Unidos lanzó el satélite Explorer 1. Con el lanzamiento del Sputnik 1 y 2, la preocupación anterior, el derecho de sobrevuelo de los satélites, se había vuelto discutible: esos satélites fueron lanzados por una versión anterior del cohete soviético R-7, la base de los primeros misiles balísticos intercontinentales de la URSS. y definitivamente militar, así como aproximadamente 40 veces más grande que el lanzador Vanguard.

El 17 de marzo de 1958, el programa lanzó con éxito el satélite Vanguard TV-4. TV-4 logró una órbita estable con un apogeo de 3969 kilómetros (2466 millas) y un perigeo de 650 kilómetros (400 millas). Se estimó que permanecería en órbita durante al menos 240 años, y se le cambió el nombre a Vanguard I, que además de su etapa de lanzamiento superior sigue siendo el satélite más antiguo fabricado por el hombre que sigue en órbita.

A fines de 1958, tras transferirse la responsabilidad del Proyecto Vanguard a la NASA, se formó el núcleo del Centro de Vuelo Espacial Goddard. Después de cuatro lanzamientos fallidos, el programa volvió a tener éxito con SLV-4, rebautizado como Vanguard II. Después de dos fracasos más, el programa terminó con el lanzamiento de Vanguard III en 1959.

Logros

A pesar de verse eclipsado por el Sputnik 1 y de tener que superar la humillación generalizada de sus primeros intentos fallidos, el Proyecto Vanguard finalmente logró sus objetivos científicos, proporcionando una gran cantidad de información sobre el tamaño y la forma de la Tierra, la densidad del aire, rangos de temperatura e impacto de micrometeoritos. La radio Vanguard 1 continuó transmitiendo hasta 1964, y los datos de seguimiento obtenidos con este satélite revelaron que la Tierra no es una esfera perfecta: tiene una forma de pera, elevada en el Polo Norte y achatada en el Polo Sur. Corrigió ideas sobre la densidad de la atmósfera a gran altura y mejoró la precisión de los mapas mundiales. El programa Vanguard fue transferido a la NASA cuando se creó esa agencia a mediados de 1958.

El "Vehículo de lanzamiento de satélites" de Vanguard, un término inventado para los cohetes SLV operativos a diferencia de las versiones de TV de vehículos de prueba, era un lanzador mucho más pequeño y liviano que el Júpiter-C/Juno con base en Redstone. 1 que lanzó los satélites Explorer, o el inmenso R-7 que los soviéticos usaron para lanzar los primeros Sputniks.

El programa Vanguard 1 introdujo gran parte de la tecnología que se ha aplicado desde entonces en programas satelitales estadounidenses posteriores, desde el lanzamiento de cohetes hasta el seguimiento de satélites. Por ejemplo, validó en vuelo que las células solares podrían usarse durante varios años para alimentar transmisores de radio. Las celdas solares de Vanguard funcionaron durante unos siete años, mientras que las baterías convencionales utilizadas para alimentar otro transmisor a bordo duraron solo 20 días.

Aunque la "voz" alimentada por energía solar de Vanguard se quedó en silencio en 1964, continúa sirviendo a la comunidad científica. El seguimiento óptico basado en tierra de los ahora inertes Vanguard continúa brindando información sobre los efectos del Sol, la Luna y la atmósfera de la Tierra en las órbitas de los satélites. Vanguard 1 cumplió 50 años en el espacio el 17 de marzo de 2008. En los años posteriores a su lanzamiento, el pequeño satélite ha dado más de 196 990 revoluciones a la Tierra y ha viajado 5700 millones de millas náuticas (10600 millones de kilómetros), la distancia desde la Tierra hasta más allá el planeta enano Plutón y la mitad de camino hacia atrás. Las estimaciones originales tenían una duración de la órbita de 2000 años, pero se descubrió que la presión de la radiación solar y el arrastre atmosférico durante los altos niveles de actividad solar produjeron perturbaciones significativas en la altura del perigeo del satélite, lo que provocó una disminución significativa en su vida útil esperada a alrededor de 240 años.

Historial de lanzamientos

Lanzamientos de vehículos de prueba

El primer vuelo de Vanguard, una prueba suborbital exitosa del vehículo de una etapa Vanguard TV0, se lanzó el 8 de diciembre de 1956. El 1 de mayo de 1957, se lanzó con éxito el vehículo de prueba de dos etapas TV1. Vanguard TV2, otra prueba suborbital exitosa, se lanzó el 23 de octubre de 1957.

El cohete Vanguard lanzó tres satélites de once intentos de lanzamiento:

1. Vanguard TV3 - 6 de diciembre 1957 - Failed to orbit 1.36 kg (3.0 lb) satélite - baja presión del tanque causó corte del motor T+2 segundos
2. Vanguard TV3 Backup - 5 febrero 1958 - Fallo en órbita 1.36 kg (3.0 lb) satélite - fallo de control causado la ruptura del vehículo T+55 segundos
3. Vanguard 1 - 17 March 1958 - Satélite de 1,47 kg (3,2 lb)
4. Vanguard TV5 - 28 abril 1958 - Incumplido a la órbita 9,98 kg (22,0 lb) satelital - fallo de separación en tercera etapa
5. Vanguard SLV-1 - 27 May 1958 - El hecho de no orbitar 9.98 kg satélite - 2a etapa de control de la actitud impidió que la tercera etapa entrara en el ángulo correcto para la inserción orbital
6. Vanguard SLV 2 a 26 de junio 1958 - Failed to orbit 9.98 kg satellite - 2nd stage lost push after only 8 seconds of burning due to fuel line obstruction
7. Vanguard SLV 3 a 28 de septiembre 1958 - Failed to orbit 9.98 kg satellite - 2nd stage insufficient prompt for orbital insertion due to fuel line obstruction
8. Vanguard 2 a 17 de febrero 1959 - Satélite de 10,8 kg (24 libras)
9. Vanguard SLV 5 - 13 April 1959 - Failed to orbit 10.3 kg (23 lb) satellite - 2nd stage hydraulics failure led to loss of control
10. Vanguard SLV 6 - 22 June 1959 - Failed to orbit 10.3 kg satellite - 2nd stage exploded due to locked helium vent valve
11. Vanguard 3 - 18 septiembre 1959 - Satélite Orbited 22.7 kg (50 lb)