Сеть Minitrack была первой сетью спутникового слежения в США, которая начала действовать в 1957 году. Она использовалась для отслеживания полетов « Спутника» , «Авангарда », «Эксплорера» и других первых космических проектов. Minitrack был прародителем Сети слежения и сбора данных космических аппаратов (STADAN) и Сети пилотируемых космических полетов (MSFN).
Когда в середине 1950-х годов появились предложения по созданию спутников, естественным образом встал вопрос об их отслеживании. Были рассмотрены три подхода:
Оптический и радиолокационный подходы не требовали совместной цели, но имели главную проблему с обнаружением или, в первую очередь, обнаружением цели, поскольку они имели очень маленькое поле зрения. Предложение NRL требовало наличия передатчика на цели, но могло легко измерить цель в любом месте в широком поле зрения. Предложение НРЛ было принято и положено в основу станций Minitrack.
Из исторического документа НАСА: [1]
В начале апреля 1955 года Милтон Розен, Джон Менгель и Роджер Истон неофициально собрались в NRL и подготовили документ, озаглавленный «Предложение по минимально отслеживаемому спутнику (Minitrack)». В этом ключевом отчете не указаны ни дата, ни авторы; но, по словам Розена, всего за несколько дней ему предшествовал более формальный отчет под названием «Научная спутниковая программа» [2] 13 апреля 1955 года, написанный отделом разработки ракет NRL. Приложение B к этому документу называлось «Система Minitrack» и было почти идентично своему предшественнику, выпущенному несколько дней назад. Название «Minitrack», впервые появившееся на бумаге, было придумано Джоном Менгелем.
Первоначальное предложение предусматривало только одну пару станций. Однако вскоре оказалось, что этого недостаточно. Из истории НАСА: [3]
К концу 1955 года идеи радикально изменились. Во-первых, стало понятно, что одна пара станций будет обеспечивать очень ограниченный географический охват, что затрудняет сбор данных и делает накопление орбитальных данных очень медленным. Затем были предложены четыре пары станций на юге США. В этом предложении подразумевалась идея «радиозабора»; т.е. создание длинной цепочки перекрывающихся диаграмм направленности антенн, которые спутнику приходится часто пересекать. Проблема заключалась в том, что запланированное наклонение орбиты спутника «Вэнгард» слишком большую часть времени удерживало бы его вдали от юга США. Следующим логическим шагом стало строительство длинного ограждения с севера на юг, через которое спутник будет проходить почти на каждой орбите. Но программа «Авангард» не могла финансово поддержать длинную сеть парных станций; кроме того, дальнейшие размышления вскоре показали, что полные орбитальные данные можно вычислить только на основе углового (интерферометрического) отслеживания. Эти изменения в мышлении проявились в отчете, описывающем цепочку из девяти одиночных станций Minitrack, разбросанных вдоль 75-го меридиана . К сожалению некоторых инженеров, от возможностей измерения дальности и скорости отказались.
Техническая желательность станций Minitrack на зарубежной территории была одной: более сложными были переговоры о месте, подготовка места и логистика. Ситуация была особенно острой в странах Южной Америки, которые были чувствительны к американским базам и где средства транспорта и связи были примитивными. К сожалению, станциям Minitrack требовались места радиомолчания, которые обычно не сосуществуют с желательными линиями связи и средствами снабжения. [...]
Группа по выбору места выбрала шесть мест в Южной Америке: Гавана , Панама , Кито , Лима , Антофагаста и Сантьяго ; но кто возьмет на себя сложную задачу по созданию станций за пределами самих Соединенных Штатов? Армия США, благодаря своему опыту IAGS, была логичным выбором. В сентябре 1956 года начальник инженерного отдела армии по заказу НРЛ начал строительство шести объектов. В частности, эта задача выпала на долю специально созданной оперативной группы проекта «Авангард» Картографической службы армии. Здесь следует отметить, что южноамериканские объекты, хотя и расположены вблизи крупных городов, обычно находятся на некотором расстоянии от современных объектов и связанных с ними радиопомех. Изоляция и примитивные условия на первых порах вызывали проблемы с логистикой и моральным духом операторов.
Площадки Minitrack в континентальной части США были созданы с большей легкостью. Военно-морской флот создал и управлял станциями Блоссом-Пойнт и Сан-Диего ; последний находился на вспомогательной авиабазе ВМС Брауна, недалеко от Чула-Виста, Калифорния , и находился в ведении Лаборатории военно-морской электроники . Станции ниже мыса Канаверал были созданы в сотрудничестве с Великобританией и эксплуатируются ВМС и ВВС США. После обсуждения требований к отслеживанию, логистики и вспомогательных средств, Антигуа и Гранд-Терк были наконец выбраны в качестве станций нижнего диапазона вместо первоначально запланированных Барбуды и Маягуаны . [...]
Станция Блоссом-Пойнт, расположенная всего в 56 км к юго-востоку от Вашингтона, округ Колумбия , была введена в эксплуатацию в июле 1956 года и вскоре стала использоваться в качестве штаба по обучению операторов Minitrack и испытательного центра для оборудования Minitrack. Во время МГГ и после него многие иностранные граждане прошли курс Minitrack в Блоссом-Пойнт. Фактически готовность НРЛ и НАСА нанимать и обучать иностранных граждан на станциях Минитрек и СТАДАН значительно облегчила задачу размещения американских объектов на зарубежной территории. Станции Minitrack много раз «заслуживали свое содержание» как аполитичные и ничем не обусловленные представители Соединенных Штатов.
Полная сеть Minitrack из десяти станций была введена в эксплуатацию в октябре 1957 года, а одиннадцатая, в Вумере, Австралия , была добавлена месяцем позже. Уже должно быть очевидно, что сеть Minitrack не была статичной. Станции добавлялись и удалялись по мере того, как того требовала космическая программа. Более крупные спутники с большей мощностью передатчика сделали такие станции, как Антофагаста, ненужными. Политические преследования на Кубе уже в сентябре 1957 года сделали очевидным, что станцию в Гаване, вероятно, придется переместить.
Хотя станция Minitrack могла очень точно измерять углы спутников, использование этой информации для определения орбиты требовало дополнительной работы. [4]
К 1 октября 1957 года работа Minitrack была завершена, за исключением проверки некоторых телетайпных линий и калибровки некоторых станций. Три дня спустя «Спутник-1» начал пересекать ограждение Минитрека каждые 96 минут; но он передавал на частотах 20 и 40 МГц. Операторы Minitrack знали, что Спутник-1 пролетает над головой, но не могли отследить его с помощью интерферометров на частоте 108 МГц.
«Спутник-1» вел передачу в любительских радиодиапазонах и получил хорошую известность, поскольку радиолюбители всего мира улавливали сигналы. Армейские радиоинженеры и многие любители провели ночь 4 октября 1957 года, создавая и модифицируя свое оборудование для доплеровского слежения. Точные орбитальные данные были доступны в течение дня. В NRL команда Minitrack уже начала модифицировать Minitrack для приема на частоте 40 МГц. Предупрежденные по радио объявлениями о запуске спутника, они в полночь сожгли нефть, вырезая диполи на частоте 40 МГц и планируя модификации сети. Кресты с частотой 40 МГц были быстро установлены в Блоссом-Пойнт, Сан-Диего и Лиме; а затем в Сантьяго и Вумере. Через несколько дней были получены хорошие данные отслеживания. Фактически, «Спутник-1» и «Спутник-2» дали Minitrack хорошие испытания. [5]
Когда несколько месяцев спустя были запущены американские спутники Explorer и Vanguard, Minitrack смогла легко их отследить. Это сработало настолько хорошо, что интерферометры Minitrack также стали основным методом отслеживания последующей сети СТАДАН. [6]
Последняя основная станция IGY Minitrack была введена в эксплуатацию в Вумере в октябре 1957 года. За исключением некоторых незначительных перестановок и добавления площадок, а также восстановления временных установок, никаких серьезных изменений в Minitrack не вносилось до тех пор, пока на новой станции не была установлена большая 26-метровая параболоидная антенна. Место в Фэрбенксе в мае 1962 года. [...] В этот период сеть Minitrack легко отслеживала несколько относительно простых научных спутников, пролетавших над головой. Это было время интенсивного планирования, исследований и разработок, поскольку нация планировала космические программы, которые вскоре насытили возможности Minitrack. [7]
По мере того, как спутники становились все больше и сложнее, возник ряд проблем, с которыми Minitrack не могла справиться, а также некоторые возможности, в которых не было необходимости. В их число вошли:
Чтобы удовлетворить эти новые потребности, в сеть Minitrack был внесен ряд фундаментальных изменений: [11]
Созданная в начале 1960-х годов сеть получила название « Сеть слежения за космическими кораблями и сбора данных » или СТАДАН.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )