Sputnik 5

Korabl-Sputnik 2

Organización: Unión Soviética

Tipo de misión: Pruebas biológicas

Satélite de: Tierra

Lanzamiento: 19 de agosto de 1960 a las 08:44:06 UTC

Cohete: Vostok-L 8K72 s/n L1-12

Cosmodromo: Baikonur

Reingreso: 20 de agosto de 1960 a las 06:00:00 UTC

Duración: 2 días

NSSDC ID: 1960-011A

Masa: 4.600 kg

Inclinación: 120,95°

Período orbital: 90.72 minutos

Apogeo: 324 km

Perigeo: 5207 km

Korabl-Sputnik 2¹​ (en ruso, Корабль-Спутник 2 que significa Barco Satélite 2), también conocida como Vostok-1K No.2 e incorrectamente como Sputnik 5 en Occidente,²​ fue un satélite artificial Soviético, y el tercer vuelo de prueba del cohete lanzadera Vostok. Fue el primer vuelo espacial en enviar animales a la órbita terrestre y que pudo regresarlos sanos y salvos hacia la Tierra. Fue lanzado en el 19 de agosto de 1960, y creo los cimientos para el primer vuelo orbital para humanos, Vostok 1, que fue lanzado unos ocho meses más tarde, en el cual participó el cosmonauta soviético Yuri Gagarin.

Antecedentes

Korabl-Sputnik 2 fue el segundo intento de lanzar una cápsula Vostok con perros a bordo, ya que el primer intento el 28 de julio no fue exitoso cuando el Bloque secundario “G” se quebró e incendió en una de las cámaras de combustión, seguido por una falla de la primera etapa del cohete 19 segundos después del lanzamiento. El vehículo de lanzamiento se desintegró, el resto de los elementos se separaron y volaron en direcciones aleatorias. El Bloque Primario “I” continuó en su trayectoria hasta que estuvo lo suficientemente lejos para ser destruido de forma segura a través de un comando remoto luego de 28 segundos. La cápsula Vostok pudo salvarse de la explosión en la primera etapa, pero los perros murieron debido al impacto contra el suelo. Lisichka y Chayka es el nombre de las dos perritas que murieron. Hasta el mismísimo ingeniero jefe Serguéi Korolyov se mostró desolado por la pérdida. Antes del lanzamiento, era habitual ver a Korolyov jugando con Lisichka en el cosmódromo. Se cree la cámara de combustión se desintegró debido a vibraciones longitudinales. Esto creó un problema considerable porque se suponía que estaba corregido, ya que afectaba a todos los lanzamientos anteriores a la serie de cohetes lanzadera 8K72.

Tripulación

Llevaba a bordo a los perros Belka y Strelka, 40 ratones, 2 ratas y una variedad de plantas. La nave regresó a la Tierra al día siguiente y todos los animales fueron recuperados sanos.

El Sputnik 5 es crucial en el entendimiento de los primeros pasos de la carrera espacial. Tres años antes, los soviéticos enviaron al emblemático Sputnik 2, tripulado por la conocida perra Laika. Sin embargo, el can tuvo un trágico final, ya que murió durante el trayecto, a escasas horas del despegue, víctima del estrés y el sobrecalentamiento. De todas formas, el destino de Laika estaba sellado, pues el control de la misión había envenenado la comida de la perra, sacrificándola antes de que sufriera una combustión corporal durante su regreso a la atmósfera terrestre.

El 29 de julio, los rusos hicieron un primer intento por mandar un Vostok con animales vivos, con un fracaso estrepitoso por un fallo durante el despegue. Sin embargo, tras corregir los errores, el vuelo del Sputnik 5 fue exitoso, recuperándose a todos los tripulantes sanos y salvos. Además, fue posible integrar una cámara de televisión, la cual grabó el comportamiento de los dos perros durante el viaje. De hecho, es muy común que las imágenes del Sputnik 5 sean citadas erróneamente como del Sputnik 2, el cual no llevaba ningún mecanismo de fotografía o vídeo.

El Sputnik 5 regresó a la Tierra a las 06:00 horas del 20 de agosto de 1960. Ambos perros regresaron estables, aunque uno de ellos presentó convulsiones durante la cuarta órbita. Curiosamente, el gobierno soviético regaló uno de los cachorros de Stelka a Jackeline Kennedy como obsequio de buena voluntad. Y muy acorde con la paranoia de la época, Estados Unidos estuvo a punto de devolver el presente porque los asesores de John F. Kennedy sospechaban que había micrófonos ocultos implantados en el perro.

Sin este logro, habría sido imposible diseñar el Vostok 3KA, la nave que utilizó Gagarin en su memorable incursión. Los 90 minutos que pasó el Sputnik 5 en la órbita terrestre están guardados en las páginas de oro de la historia espacial, con el tremendo avance que implicó enviar y recuperar a un ser vivo en una aventura hacia lo desconocido. Por eso hoy recordamos que, un 19 de agosto de hace 51 años, el Sputnik 5 tocó el cielo y volvió para contarlo.

El anuncio de lanzamiento contenía los elementos habituales, como la masa del vehículo espacial 4600 kg y la frecuencia de 19.995 MHz para el transmisor “Señal”. Las señales fueron recogidas por mi amigo Dieter Oslender en Bonn, Alemania. En la tercera revolución, la estación de monitoreo de la Agencia Sueca de Telecomunicaciones en Enköping recogió la baliza “Señal” a las 1322-1332 UT y nuevamente a las 1455-1505 UT (8). El mapa muestra claramente que estos períodos de recepción corresponden casi exactamente al período en que la nave estuvo por encima del horizonte de la estación. Es interesante que las señales de video del sistema de televisión a bordo utilizado para monitorear la salud de los perros fueron recogidas por la inteligencia estadounidense.

Al igual que para Korabl-Sputnik 1 (Sputnik-4), el sensor de horizonte infrarrojo falló y la actitud de disparo de retroceso tuvo que lograrse confiando en un sensor solar. Este modo operativo era un modo de respaldo ideado por Igor Yatsunskiy (5). La idea era usar un tiempo de lanzamiento específico para tener una actitud para la combustión de órbita con el motor TDU mirando directamente al Sol.

En “La Enciclopedia Soviética del Vuelo Espacial” (6) hay un boceto interesante (reproducido arriba) que muestra cómo funcionó la orientación de respaldo. Muestra que la nave espacial adoptó la actitud solar al salir del eclipse y luego mantuvo esto hasta que el vector retro de impulso apuntaba ligeramente hacia abajo. En (7) podemos leer:

“BE Chertok estaba a cargo del sistema de orientación. Consistía en dos sistemas redundantes: un sistema de orientación automática / solar y un sistema de orientación manual / visual. Cualquiera de los dos sistemas podía operar dos sistemas de propulsión de gas nitrógeno frío redundantes, cada uno con 10 kg de gas …. El sistema automático de orientación solar consistía en sensores solares, sensores de ángulo de vuelo DUS-L2 y una unidad de computadora analógica SRB. La TDU solo se activaría si los sensores solares, que consisten en una rendija dispuesta sobre tres fotocélulas, indicaran que era correcto El sensor de ángulo de vuelo DUS-L2 utilizaba dos giroscopios dobles con direcciones mecánicamente opuestas. El SRB usaba estas entradas y generaba impulsos para llevar a cabo la combustión”.

En general, un solo sensor de actitud, como un sensor solar, no es suficiente, necesita al menos dos sensores para determinar la actitud (y luego puede obtener dos soluciones y tiene que encontrar la manera de descartar una). Sin embargo, como Igor Lissov señaló e Igor Yatsunskiy descubrió, si la dirección del sol coincide con la actitud deseada, basta un único sensor. Si apunta el eje longitudinal de la nave espacial al sol, no es necesario controlar la orientación del rodillo, solo su velocidad.

Por lo tanto, la actitud retro fue dictada por el sol. Esto significa que hubo restricciones de ventana de lanzamiento dictadas por el sol. Además, si observa esto en detalle, la salida de la luz solar tenía que tener lugar cerca del ápice sur, de lo contrario, la actitud retro sería, en el peor de los casos (salida del eclipse en el ecuador), 65 grados +/- 23.5 grados (solar declinación) desde la trayectoria de vuelo. Por lo tanto, los lanzamientos en el invierno producirían una extraña actitud retro incluso si la salida del eclipse estuviera en el ápice meridional (que coloca el sol cerca del plano orbital).

Una vez que la actitud retro había sido establecida, los giroscopios se usarían para mantener la actitud del sol. Creo que incluso se podrían utilizar giroscopios de frecuencia, que probablemente se disparan todo el tiempo de todos modos para proporcionar una señal de amortiguación de velocidad a la computadora analógica que controla los impulsores de control de actitud.

El 20 de agosto de 1960, aproximadamente a las 1020 UT, el cohete retro disparó a 8000 km del punto de aterrizaje. Aproximadamente a las 1050 UT, el mecanismo eyector funcionó como una prueba para el asiento eyector Vostok, y el contenedor que transportaba Strelka y Belka continuó descendiendo bajo un paracaídas. El contenedor del experimento con los perros aterrizó aproximadamente a las 1102 UT – la nave aterrizó cerca al mismo tiempo.

Instrucciones para recuperación

Una tarjeta acompañó al Sputnik 5, que llevó a los perros Belka y Strelka al espacio en agosto de 1960 en la primera misión exitosa de recuperación de cápsulas de la Unión Soviética. En caso de que la cápsula cayera fuera de la zona de recuperación, la tarjeta y las instrucciones relacionadas le indicaban a cualquiera que la encontrara que se contactara con las autoridades locales inmediatamente. También se le pidió al buscador que no abriera la cápsula sino que la colocara en posición vertical y que la dejara exactamente donde había aterrizado. (La imagen de la derecha se puede encontrar en la función Carrera espacial del sitio web del Museo Nacional del Aire y el Espacio, que se reconoce aquí. El sitio web de NASM también contiene un reconocimiento: “Cortesía de Emmet, Toni y Tessa Stephenson “, los dueños de este documento histórico)

Jaqueline Kennedy recibió un “cachorro espacial” de Jruschov

En una cena durante la cumbre entre el presidente estadounidense John F. Kennedy y el líder soviético Nikita Khrushchev en Viena en junio de 1961, Jrushchov se sentó junto a la esposa del presidente, Jaqueline Kennedy. Se jactó del vuelo de los perros espaciales soviéticos y le contó a la señora Kennedy sobre los cachorros del perro espacial Strelka. Por falta de temas para la cena y más como una broma, le dijo a Khrushchev “¿no podría enviarme uno?”. No pensó más en eso hasta dos meses más tarde cuando el embajador soviético Menshikov, durante una visita a la Casa Blanca, entregó uno de los cachorros a una asombrada Sra. Kennedy (4) .

Se muestra hardware de vuelo espacial tripulado por primera vez

El vuelo del Sputnik-5 dio el primer vistazo al hardware involucrado en los planes soviéticos de vuelo espacial tripulado. TASS publicó la imagen a continuación. Los medios soviéticos indicaron que esta no era la nave espacial en sí, sino un dispositivo eyectable. El siguiente boceto muestra algunos detalles interesantes. El ítem 13 es una caja con una lente, la cámara de TV, que mira a través de un espejo al ojo de buey de la cápsula del perro. El ítem 11 es una antena de transpondedor de radar para rastrear el asiento de eyección después de haberse separado de la esfera de reentrada.

Discoverer 13

“El programa satelital Discoverer comenzó una era de espionaje desde el espacio que continúa hasta nuestros días”.”Discoverer” fue el nombre de portada utilizado en los primeros años del altamente clasificado programa de satélites fotoreconocimiento Corona de la Fuerza Aérea / Agencia Central de Inteligencia de los EE. UU. Esta cápsula Discoverer XIII se convirtió en el primer objeto hecho por humanos recuperado del espacio.

El programa Discoverer fue una operación clasificada administrada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa y la Fuerza Aérea de EE. UU. El objetivo principal del programa era desarrollar un satélite de vigilancia fotográfica de retorno de película para evaluar qué tan rápido la Unión Soviética estaba produciendo bombarderos de largo alcance y misiles balísticos y dónde se estaban desplegando, y tomar fotos del bloque chino-soviético para reemplaza los espías U2. Era parte del programa secreto Corona, que también se usó para producir mapas y cartas para el Departamento de Defensa y otros programas de mapeo del gobierno de EE. UU. El objetivo del programa no fue revelado al público en ese momento, se presentó como un programa para orbitar satélites grandes para probar subsistemas de satélites e investigar los aspectos de comunicación y medioambientales de colocar humanos en el espacio, incluyendo el transporte de paquetes biológicos para regresar a la Tierra desde la órbita En total, se lanzaron 38 satélites Discoverer en febrero de 1962, aunque el programa de reconocimiento de satélites continuó hasta 1972 como el proyecto Corona. Los documentos del programa fueron desclasificados en 1995.

Discoverer 13NSSDCA/COSPAR ID: 1960-008ª Description

Discoverer 13 era un satélite en órbita terrestre diseñado para probar técnicas de ingeniería de naves espaciales e intentar la desaceleración, la reentrada a través de la atmósfera y la recuperación del mar de un paquete de instrumentos. Representaba la primera recuperación exitosa de un objeto desde la órbita. La etapa cilíndrica Agena A que se colocó en órbita llevaba un sistema de telemetría, una grabadora, receptores para señales de comando desde el suelo, un escáner de horizonte y una cápsula de recuperación de 120 lb que contenía una bandera estadounidense. La cápsula tenía una configuración en forma de cuenco de 22 pulgadas de diámetro y 27 pulgadas de profundidad. Un cuerpo posterior cónico aumentó la longitud total a aproximadamente 40 pulgadas. Un retrorocket de Thiokol, montado al final del cuerpo posterior, desaceleró la cápsula fuera de órbita. Un sistema de monitoreo de 40 lb en la cápsula informó sobre eventos seleccionados, como el disparo del retrocohete, el desprendimiento del escudo térmico y otros.

Discoverer 13 fue lanzado en un Thor-Agena de Vandenberg (complejo 75-3 en la plataforma 50 el 10 de agosto de 1960. A 130 km de altitud, la primera etapa se separó y Agena colocó el satélite en una inclinación de 250 x 705 km, 82.9 grados cerca órbita polar El 11 de agosto, después de 17 órbitas, se envió un comando desde una estación terrestre en la isla Kodiak a la nave espacial para iniciar la secuencia de recuperación. El Agena descendió 60 grados y el vehículo de recuperación fue expulsado por pequeños resortes. Hizo girar el vehículo en busca de estabilidad, un retrocohete disparó, reduciendo la velocidad en unos 400 m / s, y luego el sistema de giro despegó de la nave espacial. El subsistema de expulsión de la órbita cayó justo antes de que comenzara a calentarse en la reentrada, dejando la cápsula y el escudo térmico. A 15,000 metros se desplegó un pequeño paracaídas, se encendió una radiobaliza y se activaron las luces estroboscópicas y se relevó el escudo térmico. Después de la estabilización, se desplegó un paracaídas más grande. La cápsula se derramó en el Océano Pacífico a 610 km NNW de Honolulu. La Victoria de Haití, un barco de la Armada, envió un helicóptero que arrojó hombres rana en el agua para colocar un collar en la cápsula para la recuperación del helicóptero. Fue llevado de vuelta al barco y llevado a Pearl Harbor. La bandera fue presentada al presidente Eisenhower el 15 de agosto de 1960. La etapa de Agena volvió a entrar en la atmósfera y se quemó el 14 de noviembre de 1960.

El siguiente mapa muestra el camino de tierra para el lanzamiento de Vandenberg AFB el 10 de agosto de 1960 y los dos últimos pasos sobre el Pacífico al día siguiente. Las tramas se han realizado con conjuntos de elementos orbitales del antiguo sitio web de la OIG de la NASA.

Esta es la cápsula de reentrada Discoverer XIII que, junto con la cubierta de la cápsula y el paracaídas, fue recuperada al norte de Hawai por la marina de los EE. UU. El 11 de agosto de 1960, el primer objeto artificial recuperado de la órbita. El satélite Discoverer XIII había sido lanzado el día anterior desde Vandenberg AFB. “Discoverer” fue el nombre de portada del programa satelital de fotorreconocimiento corona altamente clasificado de la Fuerza Aérea / Agencia Central de Inteligencia. El satélite Discoverer XIII no llevaba cámaras o película, y la cápsula contenía solo instrumentos de diagnóstico. Los satélites Corona, sin embargo, llevaron cámaras y películas comenzando con Discoverer XIV una semana después. Al final del programa Corona en mayo de 1972, más de 120 satélites Corona habían volado con éxito y fotografiado la Unión Soviética, China y otras naciones. La cápsula fue fabricada por General Electric y donada por la Fuerza Aérea de EE. UU. A NASM en 1960.

Even the Agency was Secret

La National Reconnaissance Office (NRO) diseña, construye y opera satélites de reconocimiento del gobierno de los EE. UU. Aunque fue fundada en 1960, la existencia misma de la agencia permaneció clasificada hasta 1992.

(Foto: USAF)
-Número de Lanzamiento COSPAR: 1960-Theta
-Número SSC: 00048
-Hora de Lanzamiento: 20:37:54 UTC
-Zona de Lanzamiento: Vandenberg 75-3-5 (SLC-1E)
-Nombre de la Carga Util: Discoverer-13 (OPS-1035) (Foggy Bottom) SRV
-Masa al despegue: 850 kg
-Organización Responsable: AFBMD/CIA (EEUU)
-Lanzador: Thor-Agena-A (Thor-231, 59-2352 / Agena 1057) (DM-1812-3)
-Orbita Inicial: 258 por 683 km, inclinación 82,9 grados, período 94 minutos
-Reentrada: 14 de Noviembre de 1960.

Cuenta presencial de Dan Hill sobre la recuperación de Discoverer-13

Generales de USAF T.D. White (izquierda) y Bernard Schriever, Col. Charles G. “Moose” Mathison, y la cápsula Discoverer-13. Nota antena de baliza – vea abajo. Foto de USAF. A finales de 2009 recibí un mensaje muy interesante de Dan Hill (9) que participó en este evento histórico:

“… Yo formé parte del 6593. ° Escuadrón de Pruebas” Especial “, que formamos en el otoño de 1958 en Edwards AFB, CA. En ocasiones busco nuevos datos o entradas. El objetivo de nuestro nuevo escuadrón era desarrollar, probar y practicar recuperaciones aéreas de futuras cápsulas espaciales. Nuestro nuevo Escuadrón se trasladó a Hickam AFB, Hawaii, a principios de diciembre de 1958, y continuamos las misiones de práctica.

Nuestra tripulación estuvo muy cerca de la cápsula espacial Discoverer 13 cuando volvió a entrar en la Tierra el 11 de agosto de 1960. Eramos una posición de recuperación excelente, pero desafortunadamente fuimos alejados de la cápsula por uno de los aviones de control y por el momento nuestro navegador se dio cuenta de que nos habían enviado en la dirección opuesta, era demasiado tarde.

Él alteró nuestro rumbo, volamos de regreso a donde deberíamos haber estado todo el tiempo, y encontramos la cápsula y el paracaídas flotando en el océano. En ese momento, otra de nuestras tripulaciones de recuperación estaba volando sobre el área también. Dejamos caer marcadores de tinte y bombas de humo y volvimos a vigilancia durante varias horas hasta que la Marina de los Estados Unidos llegó allí y recuperó la cápsula histórica y el paracaídas en un helicóptero y los llevó de vuelta a su barco… “

Información sobre los satélites espía americanos, y en concreto del proyecto CORONA:

https://danielmarin.naukas.com/2014/05/21/la-historia-de-los-satelites-espias-norteamericanos-en-imagenes/

TIROS-1

TIROS-1 en el “Museo Nacional del Aire y del Espacio.

TIROS-1 (o TIROS-I) fue el primer satélite meteorológico exitoso, y el primero de una serie de satélites TIROS.

Fue diseñado para probar técnicas de captura de imágenes de patrones meteorológicos de la Tierra desde su órbita.

Fue lanzado el 1 de abril de 1960 desde Cabo Cañaveral, Florida, EE. UU.. Aunque operacional por solo 78 días, fue mucho más exitoso que el Vanguard 2, en demostrar que los satélites eran útiles en la investigación de condiciones atmosféricas desde el espacio. El TIROS sirvió como inicio para el programa Nimbus, cuya tecnología y técnicas han sido heredadas por la mayoría de los satélites de observación de la NASA y la NOAA.

Portaba dos cámaras de televisión de 120 kg, con dos grabadoras de cinta magnética, para almacenar fotografías cuando el satélite quedaba incomunicado. La energía eléctrica era suministrada por un conjunto de baterías, cargadas por 9200 paneles fotovoltaicos.

NSSDC ID: 1960-002B

Historia

El primer satélite meteorológico, el Vanguard 2, se lanzó el 17 de febrero de 1959. Se diseñó para que midiese la capa de nubes, pero debido a su eje de rotación pobre no pudo recoger una cantidad importante de datos útiles.

El Planeta Tierra desde TIROS 1: La Primera Imagen de Televisión

Créditos: TIROS Program,NASA

Primera imagen de TV de la Tierra vista desde el espacio.

El satélite de televisión observacional infrarrojo (TIROS, sigla es inglés) 1 fue el primer satélite en observar el clima. Fue lanzado hacia la órbita polar 40 años atrás (1 de Abril de 1960) y estaba equipado con dos cámaras de televisión. TIROS 1 fue operable por sólo 78 días, pero demostró que se podía monitorear las nubes del Planeta Tierra y el clima de otros planetas. Los satélites TIROS comenzaron a trabajar continuamente en 1962 y daban pronósticos exactos del clima mundial y además de alertas. En esta fotografía observamos la primera imagen de televisión del TIROS, tomada desde una altitud de 700 kilómetros. Rudimentario en comparación con sus pares actuales, este satélite representa el comienzo del que será uno de las más importantes aplicaciones de la tecnología espacial.

Vanguard 1

Vanguard 1

Organización: Armada de los Estados Unidos

Contratistas: Naval Research Laboratory (NRL)

Tipo de misión: Ciencias de la Tierra

Satélite de: Tierra

Lanzamiento: 17 de marzo de 1958, Cabo Cañaveral

Cohete: Cohete Vanguard

Duración: Desde mayo de 1964

NSSDC ID: 1958-002B

Masa: 1,47 kg

Energía: Solar / Baterías

Elementos orbitales

Excentricidad: 0,1909

Inclinación: 34,25°

Período orbital: 134,2 minutos

Apogeo: 3969 km

Perigeo: 654 km

Órbitas: ~196.000 a día de 16 de marzo de 2008

Web: NSSDC Master Catalog

El Vanguard 1 es el cuarto satélite puesto en órbita en la historia, el segundo por parte de Estados Unidos, y el satélite más antiguo que en la actualidad permanece en órbita ya que sus predecesores (Sputnik 1, Sputnik 2 y Explorer 1) reingresaron en la atmósfera y se destruyeron poco después de su lanzamiento. La última comunicación del Vanguard 1 se recibió en 1964.¹​

Fue el primer ingenio artificial en el espacio alimentado con energía solar.

Fue diseñado para estudiar la viabilidad de una lanzadera espacial de tres fases, como parte del Proyecto Vanguard, y para realizar diversos experimentos científicos. Entre ellos cabe destacar el hecho de que el Vanguard 1 fue el primer artilugio que hiciera uso de la energía solar en el espacio.²​

Cohete Vanguard empleado para poner el Vanguard 1 en órbita.

Precedentes

El Proyecto Vanguard, como indica su propio nombre, pretendía representar la “vanguardia” en la exploración espacial por parte de los Estados Unidos; a pesar de ello, las expectativas no se cumplieron tras un par de fracasos debido a problemas con la lanzadera espacial. El predecesor del Vanguard 1, el Vanguard TV3, fue el primer intento de lanzamiento de un satélite al espacio por parte de los norteamericanos. Era un satélite muy similar al Vanguard 1, pero una explosión en el cohete imposibilitó su puesta en órbita el 6 de diciembre de 1957 (2 meses después del lanzamiento del Sputnik 1). Este fracaso fue un revés para la credibilidad a la industria aeronáutica estadounidense, debido a la expectación que había despertado el lanzamiento y a los éxitos cosechados previamente por los soviéticos.³​⁴​⁵​ El Proyecto Vanguard fue promovido por tres organizaciones: el Ejército de los Estados Unidos, que controló las estaciones terrestres de rastreo, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que facilitó el escenario para el lanzamiento del satélite, y el Naval Research Laboratory (NRL), responsable del diseño, desarrollo y verificación tanto del satélite como de la lanzadera espacial.⁶​ El satélite Vanguard 1 fue la culminación de los esfuerzos del primer programa oficial para el lanzamiento de un satélite espacial, que comenzó en septiembre de 1955.⁶​ Debido a los fracasos iniciales del programa, tan solo consiguió ser el segundo satélite americano (después del Explorer 1) y el cuarto de la carrera espacial. La aeronave fue una de las formas en las que Estados Unidos participó del Año Geofísico Internacional (AGI), que tuviera lugar entre julio de 1957 y diciembre de 1958.

Implementación

La aeronave es una esfera de aluminio con un peso de 1,47 kg y un diámetro de 16,5 cm. De la esfera salen seis finas antenas de 30 cm de longitud. El satélite contiene dos transmisores: uno de 10 mW de potencia que trabaja a una frecuencia de 108 MHz, banda utilizada por los satélites científicos en el AGI, y que se alimenta mediante una baterías de mercurio; y otro de 5 mW que emite a una frecuencia de 108,03 MHz, lo que permitía el rastreo del satélite vía radio, y que se alimenta mediante 6 células solares fabricadas por Laboratorios Bell.⁷​ Debido a su reducido espacio, no fue posible contar con una superficie más amplia para los paneles solares. El satélite también se equipó con un contador Geiger (para la lectura de radioactividad), un detector de micrometeoritos y un magnetómetro (para la lectura de señales magnéticas). Los transmisores se usaron principalmente para enviar los datos técnicos registrados, pero también para determinar el contenido total de electrones entre el satélite y diversas estaciones terrestres. También se instalaron dos termistores para medir la temperatura interior de la aeronave durante dieciséis días y así poder determinar la eficacia del sistema de aislamiento térmico con la que el satélite estaba dotado. En el Kansas Cosmosphere and Space Center, situado en Hutchinson (Kansas), se expone una réplica del Vanguard 1.⁸​

Su reducido tamaño en comparación con el Sputnik 1 (de 83,6 kg de peso) fue objeto de burla por parte del dirigente soviético Nikita Jrushchov, denominándolo “el satélite pomelo“, aunque el chiste no tuvo mucho éxito dado que los soviéticos de la época, sometidos a toda clase de privaciones, no conocían esta fruta.⁹​ ¹⁰​

Datos transmitidos

La única telemetría que se transmitió fue la temperatura interior del satélite. La diferencia de frecuencia entre las dos señales variaba en función de esa temperatura. Durante los primeros días en órbita la frecuencia variaba ligeramente en el momento en que el satélite se exponía u ocultaba respecto al Sol. Esta diferencia de frecuencia era abrupta cuando el único emisor en funcionamiento era el basado en las células solares, llegando a perderse la señal en el momento en que el satélite dejaba de estar expuesto al Sol.⁷​

Los científicos del NRL también incluyeron en el aparato un sistema de rastreo mundial, denominado Minitrack,¹¹​ que sentó las bases para el desarrollo posterior de un sistema de vigilancia que detectase los satélites espías que orbitaran sobre territorio norteamericano.⁶​

Lanzamiento y órbita

Después de suspender el lanzamiento para permitir el paso del Explorer 1 sobre Florida, el cohete de lanzamiento de tres fases colocó al Vanguard 1 en órbita el 17 de marzo de 1958 desde Cabo Cañaveral. La órbita elíptica tuvo una inclinación de 34,25 grados y una distancia de 654 a 3969 km, y completaba su recorrido alrededor de la Tierra en 134,2 minutos. Originalmente se estimó que la aeronave podría orbitar hasta 2000 años, pero se descubrió que la presión de radiación solar y el deterioro orbital en fases de alta actividad solar ocasionan perturbaciones importantes en la altura del apogeo del satélite, lo que provocó el descenso en la esperanza de vida del satélite hasta los 240 años.¹²​

El Vanguard 1 llegó a las 200.000 vueltas en torno a la Tierra aproximadamente en marzo de 2009 (tras alcanzar 196.000 el 16 de marzo de 2008),¹³​ el equivalente a 10.000 millones de km. Solamente las sondas Pioneer y Voyager han recorrido un trayecto mayor, con la diferencia de que estos dos dispositivos se están alejando gradualmente del Sistema Solar.⁹​

La órbita del satélite se está alterando de forma mínima pero constante. En 1973 el apogeo de la órbita era de 3928 km sobre la superficie de la Tierra y el perigeo de 654 km, mientras que el período orbital fue de 133,8 minutos. En el año 2000 el apogeo descendió a 3839 km y el perigeo a 652 km, reduciéndose el período orbital a 132,8 minutos.⁶​

Objetivos de la misión

El Vanguard 1 cumplió íntegramente con todos los objetivos científicos para los que fue concebido:

• Fue el primer ingenio artificial en el espacio alimentado con energía solar.
• Su órbita estable aportó valiosos datos sobre la geometría de la Tierra:
  • Revelando que la Tierra no es perfectamente esférica.
  • Permitiendo a los cartógrafos crear mapas más exactos sobre las islas en el Océano Pacífico.
• Sus instrumentos permitieron conocer la densidad del aire, los rangos de temperaturas y la densidad de micrometeoritos en el espacio y en las capas altas de la atmósfera.

El Vanguard 1 introdujo buena parte de la tecnología que luego fue aplicada a otros programas de satélites de Estados Unidos, especialmente el uso de la energía solar como fuente energética en el espacio.⁶​

Resultados de la misión

El satélite sirvió como fuente de información no solo gracias a los datos que transmitió a la Tierra, sino también debido a la órbita que ha seguido desde que fuera lanzado al espacio.

Resultados a partir de los datos transmitidos

Los datos resultantes de las transmisiones del satélite mostraron que la Tierra no es una esféra perfecta, sino que tiene una asimetría entre los dos polos, que recuerda levemente a la de una pera con el tallo en el Polo Norte. También se hizo uso de estas señales por radio para determinar el contenido total de electrones entre el satélite y las estaciones receptoras terrestres. El transmisor alimentado por baterías transmitió la temperatura interior del satélite, registrada por los termistores, durante aproximadamente dieciséis días y envió señales de rastreo durante veinte.¹⁴​ Por su parte, el transmisor alimentado por células solares estuvo operativo durante más de seis años.²​ Las señales se fueron debilitando progresivamente hasta recibirse por última vez en Quito (Ecuador) en mayo de 1964. Desde entonces, la aeronave se viene rastreando ópticamente desde la Tierra por parte de autoridades norteamericanas.⁶​

Resultados a partir de la órbita seguida por el satélite

Debido a su forma simétrica, los científicos usaron el Vanguard 1 para determinar las densidades atmosféricas de las capas altas de la atmósfera (ionosfera y exosfera) en función de la altitud, latitud, estación del año y actividad solar. El satélite se desvía de su órbita programada, acumulando un retraso cada vez mayor debido a la resistencia de la atmósfera residual. Midiendo la frecuencia de la órbita junto con las propiedades aerodinámicas del satélite, se pudieron calcular los parámetros atmosféricos relevantes. Se determinó que las presiones atmosféricas, y con ello la resistencia y pérdida de órbita, eran mayores de lo pensado inicialmente dado que el desvanecimiento gradual de las capas altas de la atmósfera en el espacio era menor de lo estimado.⁶​

El rastreo desde la Tierra también ha permitido recopilar datos sobre los efectos que el Sol y la Luna tienen en la órbita de un satélite alrededor de la Tierra.⁶​ Gracias al hecho de que los tres satélites del programa Vanguard siguen en órbita con sus propiedades aerodinámicas esencialmente invariables, durante los últimos cincuenta años estos han proporcionado un registro de datos de gran utilidad.

En la sección de enlaces externos Audio pueden oírse grabaciones realizadas por un receptor National NC-300 Amateur Band precedido por un conversor VHF. Las grabaciones se hicieron con un receptor BFO para hacerlas audibles.⁷​

50º aniversario

El Vanguard 1 es el artefacto más viejo en el espacio tras haber cumplido 50 años en órbita alrededor de la Tierra el 17 de marzo de 2008. El Naval Research Laboratory conmemoró este evento con un encuentro el mismo día del aniversario.⁶​¹⁵​¹⁶​ Dicho encuentro culminó con una simulación de la trayectoria del satélite cuando pasó por el área de la órbita visible desde Washington D. C.

Hay proyectos de capital privado con intención de recuperar el Vanguard 1 y traerlo de vuelta a la Tierra por diferentes motivos: su valor histórico, que lo convierte en una pieza codiciada, la demostración de capacidad de la industria aeronáutica en órbita que supondría cumplir con esta misión, y la valiosa fuente de información sobre las consecuencias a largo plazo de la presencia de un satélite en el espacio.¹⁰​ Cabe destacar que como precedente, en 1984 el transbordador espacial Discovery recuperó dos satélites de comunicaciones averiados.⁹​ Dado que el Vanguard 1, legalmente, no es basura espacial, sino que sigue siendo propiedad del Gobierno de los Estados Unidos, un rescate de la aeronave tendría que acordarse previamente con el gobierno norteamericano.¹⁰​

Vanguard 1 fue el cuarto satélite lanzado, después de ser derrotado por Sputnik 1, 2 y Explorer 1, también sufrió múltiples fallas de lanzamiento de alto perfil. Sin embargo, 60 años después todavía está en órbita mucho después de que estos satélites anteriores hayan vuelto a la Tierra.

Una ilustración de las variaciones en el geoide a partir de un esferoide oblato simple derivado de las primeras observaciones satelitales. (NASA)

Diagrama que muestra los principales componentes del “satélite mínimo” de Vanguard utilizado en los vuelos de prueba iniciales del programa. (NASA)

Un diagrama del “satélite estándar” de Vanguard como se muestra en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.835.548. (USPTO)

Se muestra un modelo de ingeniería de Vanguard 1 con sus componentes internos. (NRL)

Pioneer 5

Pioneer 5

Organización: NASA

Estado: Inactivo

Fecha de lanzamiento: 11 de marzo de 1960

Vehículo de lanzamiento: Thor

Sitio de lanzamiento: Cabo Cañaveral

Vida útil: 106 días

Aplicación: Estudio del espacio interplanetario

Masa: 43 kg

NSSDC ID: 1960-001A

Equipamiento

Tasa de datos: 1, 8 o 64 bps

Pioneer 5, también conocido como 1960 Alpha 1, Pioneer P-2 y Thor Able 4, fue una sonda espacial de la NASA lanzada el 11 de marzo de 1960 mediante un cohete Thor desde Cabo Cañaveral.

La misión de Pioneer 5 fue realizar la primera cartografia del campo magnético interplanetario entre Venus y la Tierra. También realizó mediciones de las partículas procedentes de erupciones solares y de la ionización de la región interplanetaria.

Fue la primera nave, lanzada a estudiar, diversos parámetros interplanetarios, propios o relacionados con el Sol.

La nave estaba estabilizada mediante giro, funcionó durante 106 días y llegó a comunicarse con la Tierra desde una distancia de 22,5 millones de kilómetros, un récord en su día. La velocidad de transmisión podía ser de 1, 8 o 64 bps, según la distancia a la Tierra y el tamaño de la antena receptora. Las limitaciones de energía debido al limitado tamaño de los paneles solares impedían que la nave transmitiese de manera continua. Cada día se programaban cuatro sesiones de comunicación de unos 25 minutos de duración, con aumentos ocasionales de la duración en momentos importantes. La mayor parte de los datos se recibieron en las estaciones de Mánchester y Hawaii. La última transmisión tuvo lugar el 26 de junio de 1960.

Metas

Pioneer 5 fue enviado a una órbita heliocéntrica entre la Tierra y Venus como una prueba de tecnología. También llevó equipos para confirmar las teorías de los científicos de un campo magnético interplanetario.

Logros

La nave espacial demostró ser una prueba exitosa de tecnologías que llevarían a misiones posteriores en la serie, como los Pioneros 10 y 11, en las profundidades del sistema solar exterior. También confirmó la existencia del campo magnético interplanetario.

A fondo

Lanzado en una trayectoria orbital solar directa, Pioneer 5 alcanzó con éxito la órbita heliocéntrica entre la Tierra y Venus para demostrar las tecnologías del espacio profundo y proporcionar el primer mapa del campo magnético interplanetario.

Crédito de la imagen: NASA / JPL

La nave espacial había sido originalmente pensada para un sobrevuelo de Venus, pero la misión se cambió a un sobrevuelo solar. Pioneer 5 llevó Telebit, el primer sistema de telemetría digital utilizado operativamente en una nave espacial estadounidense; primero se probó en Explorer 6. El sistema usó un transmisor de 5 vatios o uno de 150 vatios, con un transmisor de 5 vatios actuando como conductor. Las velocidades de información variaron de 64 a 8 a 1 bit por segundo.

Los controladores mantuvieron contacto con Pioneer 5 hasta el 26 de junio de 1960, hasta una distancia récord de 22.5 millones de millas (36.2 millones de kilómetros) desde la Tierra (más tarde superada por Mariner 2). La sonda, utilizando su conjunto de instrumentos científicos de 40 libras (18,1 kilogramos), confirmó la existencia de campos magnéticos interplanetarios previamente conjeturados.

Instrumentos de naves espaciales:

1. Magnetómetro
2. cámara de ionización
3. Tubo Geiger-Mueller
4. Espectrómetro de momento micrometeoroide
5. indicador de aspecto de célula fotoeléctrica
6. contador telescopio proporcional

Referencias seleccionadas

Siddiqi, Asif A. Crónica de espacio profundo: una cronología del espacio profundo y sondas planetarias 1958-2000 , NASA, 2002.

Luna 2

La sonda espacial Luna 2.

El Luna 2 (o Lunik 2) (en ruso: Луна-2) fue la segunda sonda espacial del programa Luna de la Unión Soviética lanzada en dirección a la Luna, y fue la primera sonda humana que impactó en su superficie. La sonda fue lanzada el 12 de septiembre de 1959 desde el Cosmódromo de Baikonur y llegó a la luna el 13 de septiembre del mismo año a la zona conocida como Mare Imbrium.

Esta sonda, de 390 kg de peso y un diámetro de 0.9 m, estaba destinada a estrellarse con la Luna, lográndolo con éxito en la posición 29.1, -0Coordenadas: 29.1, -0, correspondiente a la región denominada Palus Putredinis,¹​ el 14 de septiembre de 1959, a las 21:02h;¹​ dos días después de su lanzamiento mediante un cohete Vostok.

Fue la primera misión lunar exitosa. El Luna 2 en el diseño era similar al Luna 1, una sonda esférica con antenas y partes de los instrumentos que sobresalían. La instrumentación también era semejante, incluyendo los mostradores de centelleo, los contadores Geiger, el magnetómetro, los detectores Cherenkov, y los detectores de micrometeoritos. No había ningún sistema de propulsión en el Luna 2.

Fue la primera nave en llegar a la superficie de la Luna.

El 12 de septiembre de 1959, a las 8:40 horas el cohete Vostok-L, que había salido del cosmódromo de Baikonur, envió la sonda espacial Luna 2 (también conocido como Lunik 2) hacia la Luna. Al día siguiente la sonda se convirtió en el primer dispositivo hecho por el hombre en alcanzar la Luna, tras un duro aterrizaje.

Luna 2 llevaba un banderín con la insignia soviética. Observadores soviéticos y extranjeros registraron el impacto, pero posteriormente se perdió la señal de radio.

Lo más probable es que Lunik y el banderín se destruyeran porque chocó con la superficie lunar a una velocidad aproximada de 12.000 km/h.

El 15 de septiembre de 1959 Nikita Jrushchov entregó al presidente estadounidense Dwight Eisenhower una copia del banderín como regalo, actualmente se encuentra en la Biblioteca Museo Presidencial Eisenhower en el estado de Kansas.