stringtranslate.com

Проект Авангард

Ракета «Авангард» на площадке LC-18A

Проект «Авангард» — программа, управляемая Исследовательской лабораторией ВМС США (NRL), целью которой было вывести первый искусственный спутник Земли на низкую околоземную орбиту с помощью ракеты «Вэнгард» . [1] в качестве ракеты-носителя с ракетного комплекса на мысе Канаверал , Флорида .

В ответ на запуск «Спутника-1» 4 октября 1957 года США возобновили программу «Эксплорер» , предложенную ранее Армейским агентством по баллистическим ракетам (ABMA). Однако в частном порядке Центральное разведывательное управление (ЦРУ) и президент Дуайт Д. Эйзенхауэр знали о прогрессе, достигнутом Советским Союзом на Спутнике, по секретным изображениям самолетов-шпионов. [2] Совместно с Лабораторией реактивного движения (JPL) ABMA построила «Эксплорер-1» и запустила его 1 февраля 1958 года ( UTC ). Однако до того, как работа была завершена, Советский Союз запустил второй спутник, «Спутник-2» , 3 ноября 1957 года. Тем временем впечатляющий провал « Авангарда ТВ3» 6 декабря 1957 года усилил тревогу Америки по поводу положения страны в космической гонке .

17 марта 1958 года «Авангард-1» стал вторым искусственным спутником, успешно выведенным Соединенными Штатами на низкую околоземную орбиту. Это был первый спутник на солнечной энергии . Имея диаметр всего 15,2 см (6,0 дюйма) и вес 1,4 кг (3,1 фунта), «Авангард-1» был описан тогдашним советским премьер-министром Никитой Хрущевым как «спутник грейпфрута». [3] «Авангард-1» и верхняя ступень его ракеты-носителя являются старейшими искусственными спутниками, все еще находящимися в космосе, поскольку предшественники «Авангарда» — «Спутник-1», «Спутник-2» и «Эксплорер-1» — сошли с орбиты.

История проекта

В начале 1950-х годов Американское ракетное общество создало специальный комитет по космическим полетам, председателем которого стал Милтон В. Розен , руководитель проекта NRL по ракете «Викинг» . Воодушевленный разговорами между Ричардом В. Портером из General Electric и Аланом Т. Уотерманом , директором Национального научного фонда (NSF), Розен 27 ноября 1954 года завершил отчет, описывающий потенциальную ценность запуска спутника Земли. Отчет был представлен Национальному научному фонду в начале 1955 года. [4] В рамках планирования Международного геофизического года (1957–1958) США публично обязались вывести искусственный спутник с научным экспериментом на орбиту вокруг Земли.

Предложения трех служб

Предложения сделать это были представлены ВВС США (USAF), Армией США (США) и ВМС США (USN). Армейское агентство по баллистическим ракетам (ABMA) под руководством доктора Вернера фон Брауна предложило использовать модифицированную ракету «Редстоун» (см. «Юнона I »), в то время как ВВС предлагали использовать ракету-носитель «Атлас» , которой еще не существовало. ВМФ предложило спроектировать ракетный комплекс на базе ракетных комплексов «Викинг» и «Аэроби» .

Предложение ВВС серьезно не рассматривалось, поскольку разработка Atlas отставала на годы от других машин. Среди других ограничений, в представлении армии основное внимание уделялось ракете-носителю, в то время как предполагалось, что полезная нагрузка будет получена из Лаборатории реактивного движения (JPL), а сеть наземных станций слежения предполагалась как проект ВМФ. В предложении ВМФ подробно описаны все три аспекта миссии. [5]

Проект ВМФ

В августе 1955 года Комитет Министерства обороны США по специальным возможностям выбрал предложение ВМФ, поскольку оно, скорее всего, к весне 1958 года должно было выполнить следующее: [6]

  1. Выведите спутник на орбиту во время Международного геофизического года .
  2. Проведите научный эксперимент на орбите.
  3. Отследите спутник и обеспечьте его выход на орбиту.

Еще одно соображение заключалось в том, что в предложении ВМФ использовались гражданские зондирующие ракеты , а не военные ракеты, которые считались непригодными для мирных научных исследований. В то время не было заявлено, что в США уже реализуется секретная спутниковая программа WS-117, в рамках которой разрабатывается возможность запуска спутников-шпионов с использованием БРСД Thor ВВС США. Правительство США было обеспокоено тем, что Советы будут возражать против пролетов военных спутников над Советским Союзом, как и против различных вторжений самолетов и воздушных шаров проекта Genetrix . Идея заключалась в том, что, если явно «гражданский» и «научный» спутник запустится первым, Советы, возможно, не будут возражать, и, таким образом, будет создан прецедент, согласно которому космос находится за пределами национальных границ . [7]

Программа, получившая обозначение «Проект Авангард», была передана под управление ВМФ и наблюдение Министерства обороны. Общая ответственность была возложена на Военно-морскую исследовательскую лабораторию (NRL) в Вашингтоне, а первоначальное финансирование поступило от Национального научного фонда . Директором был Джон П. Хаген (1908–1990), астроном, который в 1958 году станет помощником директора по развитию космических полетов с образованием НАСА . [8] После задержки из-за того, что NRL изменила форму спутника с конической формы, [9] первые сферические спутники Vanguard массой 1,4 кг (3,1 фунта) были построены в NRL и содержали в качестве полезной нагрузки семь ртутных батарей. в герметично закрытом контейнере два радиопередатчика слежения, термочувствительный кристалл и шесть кластеров солнечных элементов на поверхности сферы. Первый спутник назывался Vanguard TV3. [10]

NRL также отвечала за разработку ракет-носителей Vanguard по контракту с компанией Martin (которая построила ракеты Viking), разработку и установку системы спутникового слежения, а также проектирование, строительство и испытания спутников. Система слежения называлась Minitrack . Станции Minitrack, спроектированные NRL, но переданные по субподряду Инженерному корпусу армии , представляли собой 14 станций [11] вдоль линии север-юг, проходящей вдоль восточного побережья Северной Америки и западного побережья Южной Америки. Minitrack был предшественником другой системы, разработанной NRL, под названием NAVSPASUR , которая продолжает работать и сегодня под контролем ВВС и является основным производителем данных слежения за космическими кораблями. [6]

Спутник и Эксплорер 1

Vanguard TV3 на предыдущей выставке в Национальном музее авиации и космонавтики. Стержни антенны должны выходить радиально от корпуса спутника, но погнуты в результате повреждений, полученных при неудачном запуске.
Ракета «Авангард» взрывается через несколько секунд после запуска на мысе Канаверал (6 декабря 1957 года).

Первоначальный график предусматривал запуск TV3 в сентябре 1957 года, но из-за задержек этого не произошло. [6] 4 октября 1957 года команда «Авангард» узнала о запуске СССР «Спутника-1» , еще работая над испытательной машиной (ТВ-2), предназначенной для испытаний первой ступени своей ракеты-носителя . Деморализовав команду «Авангард», Minitrack удалось отследить «Спутник», что стало большим успехом для NRL. [12] В 11:44:35 6 декабря была предпринята попытка запуска ТВ-3. Ракета «Авангард» поднялась примерно на 1,2 м (4 фута) в воздух, когда двигатель потерял тягу, ракета немедленно опустилась обратно на стартовую площадку и взорвалась. Носовая часть полезной нагрузки оторвалась и приземлилась вне взорвавшейся ракеты, радиомаяк маленького спутника все еще пищал. [13] [14] Спутник был слишком поврежден для дальнейшего использования; сейчас он находится в Национальном музее авиации и космонавтики .

После того, как Советский Союз запустил «Спутник-2» , 3 ноября 1957 года, тогдашний министр обороны Нил Х. МакЭлрой приказал армии США использовать « Юнону-1» и запустить спутник. [15] 31 января 1958 года армия США запустила спутник «Эксплорер-1» . С запуском «Спутников-1» и «Спутников-2» прежняя проблема — право на пролет спутника — стала спорной: эти спутники были запущены с помощью ранней версии советской ракеты Р-7 , основы первых межконтинентальных баллистических ракет СССР, и определенно военных. а также примерно в 40 раз больше, чем пусковая установка Vanguard.

17 марта 1958 года программа успешно запустила спутниковое ТВ-4 «Авангард». ТВ-4 вышел на стабильную орбиту с апогеем 3969 километров (2466 миль) и перигеем 650 километров (400 миль). Было подсчитано, что он останется на орбите не менее 240 лет, и его переименовали в «Авангард I», который, помимо верхней ступени запуска, остается старейшим искусственным спутником, все еще находящимся на орбите.

В конце 1958 года, когда ответственность за проект «Авангард» была передана НАСА , было сформировано ядро ​​Центра космических полетов Годдарда . После четырех неудачных запусков программа снова увенчалась успехом, выпустив SLV-4, переименованную в Vanguard II. [16] После еще двух неудач программа завершилась запуском Vanguard III в 1959 году.

Достижения

Несмотря на то, что проект «Авангард» был в тени «Спутника-1» и ему пришлось преодолеть повсеместное унижение, вызванное его неудачными ранними попытками, в конечном итоге он достиг своих научных целей, предоставив огромное количество информации о размере и форме Земли , плотности воздуха , температурных диапазонах, и воздействие микрометеорита . [17] Радио «Авангард-1» продолжало вести передачу до 1964 года, и данные слежения, полученные с помощью этого спутника, показали, что Земля не совсем идеальная сфера: она слегка грушевидной формы, приподнята на Северном полюсе и сплющена на Южном полюсе . Он скорректировал представления о плотности атмосферы на больших высотах и ​​повысил точность карт мира. Программа «Авангард» была передана НАСА, когда это агентство было создано в середине 1958 года.

«Спутниковая ракета-носитель» Vanguard, термин, изобретенный для действующих ракет SLV в отличие от телевизионных версий Test Vehicle, была намного меньше и легче ракеты-носителя, чем ракета Юпитер-C / Юнона 1 на базе Редстоуна , которая запускала спутники Explorer . или огромную Р-7 , которую Советы использовали для запуска первых спутников .

Программа «Авангард-1» представила большую часть технологий, которые с тех пор применялись в более поздних спутниковых программах США, от запуска ракет до спутникового слежения. Например, в полете было подтверждено, что солнечные элементы можно использовать в течение нескольких лет для питания радиопередатчиков. Солнечные элементы Vanguard проработали около семи лет, тогда как обычные батареи, используемые для питания другого бортового передатчика, проработали всего 20 дней.

Хотя «голос» Авангарда, работающий на солнечной энергии, замолчал в 1964 году, он продолжает служить научному сообществу. Наземное оптическое отслеживание ныне инертных «Авангардов» продолжает предоставлять информацию о влиянии Солнца , Луны и атмосферы Земли на орбиты спутников. 17 марта 2008 года «Авангард-1» отметил свое 50-летие в космосе. [18] За годы, прошедшие после запуска, малый спутник совершил более 196 990 оборотов вокруг Земли и преодолел 5,7 миллиарда морских миль (10,6 миллиарда километров), расстояние от Земля за пределами карликовой планеты Плутон и на полпути назад. 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. [19]

История запуска

Запуск испытательного корабля. Первый полет «Авангарда» - успешное суборбитальное испытание одноступенчатого корабля «Вэнгард ТВ0» - был запущен 8 декабря 1956 года. 1 мая 1957 года был успешно запущен двухступенчатый испытательный корабль ТВ1. Vanguard TV2, еще одно успешное суборбитальное испытание, было запущено 23 октября 1957 года.

Ракета «Авангард» запустила три спутника из одиннадцати попыток запуска:

  1. Vanguard TV3 - 6 декабря 1957 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 1,36 кг (3,0 фунта) - низкое давление в баке привело к остановке двигателя T + 2 секунды [20]
  2. Резервная копия Vanguard TV3 - 5 февраля 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 1,36 кг (3,0 фунта) - отказ управления привел к поломке корабля T + 55 секунд [21]
  3. Авангард 1 - 17 марта 1958 г. - выведен на орбиту спутник массой 1,47 кг (3,2 фунта) [22]
  4. Vanguard TV5 - 28 апреля 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 9,98 кг (22,0 фунта) - отказ отделения третьей ступени [23]
  5. Vanguard SLV-1 - 27 мая 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 9,98 кг - отказ системы ориентации 2-й ступени не позволил 3-й ступени выйти на правильный угол для вывода на орбиту [24]
  6. Vanguard SLV 2 - 26 июня 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 9,98 кг - 2-я ступень потеряла тягу всего после 8 секунд горения из-за закупорки топливопровода [25]
  7. Vanguard SLV 3 - 28 сентября 1958 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 9,98 кг - тяга 2-й ступени недостаточна для вывода на орбиту из-за закупорки топливопровода [26]
  8. Авангард 2 - 17 февраля 1959 г. - выведен на орбиту спутник массой 10,8 кг (24 фунта) [27]
  9. Vanguard SLV 5 - 13 апреля 1959 г. - не удалось вывести на орбиту спутник весом 10,3 кг (23 фунта) - отказ гидравлики 2-й ступени привел к потере управления [28]
  10. Vanguard SLV 6 - 22 июня 1959 г. - не удалось вывести на орбиту спутник массой 10,3 кг - 2-я ступень взорвалась из-за заклинивания гелиевого выпускного клапана [29]
  11. «Авангард-3» – 18 сентября 1959 г. – выведен на орбиту спутник массой 22,7 кг (50 фунтов) [30]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Б. Клаванс (апрель 1960 г.). «Спутниковая ракета-носитель «Авангард» — инженерное резюме»» (PDF) . Отчет № 11022, PDF оптической копии . Компания Гленна Л. Мартина. п. 212.
  2. ^ PBS.org - NOVA: Рассекреченный спутник
  3. ^ «Авангард-1 — самый старый спутник в мире, все еще находящийся на орбите» . Департамент разработки космических аппаратов ВМС США. Архивировано из оригинала 19 сентября 2008 года. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  4. ^ «Авангард - История, Глава 1. Констанс М. Грин и Милтон Ломаск, НАСА SP-4202. Коллекция исторических справок НАСА, Управление истории НАСА, штаб-квартира НАСА, Вашингтон, округ Колумбия и» . Архивировано из оригинала 22 июня 2010 года . Проверено 8 октября 2009 г.
  5. ↑ Green & Lomask, 1970, цит. , Глава 3.
  6. ^ abc «Приготовьтесь к взлету у спутника». Популярная механика . Журналы Херста. Июль 1957. стр. 65–69, 216.
  7. ^ Макдугалл, Уолтер А., (1985) ... Небеса и Земля
  8. ^ "Джон П. Хаген". НАСА . Архивировано из оригинала 10 января 2006 года . Проверено 5 декабря 2012 г.
  9. ^ Билле, Мэтт; Лишок, Эрика (2003). «Устанавливаем рекорд». Материалы 41-го собрания и выставки AIAA по аэрокосмическим наукам : 5.
  10. ^ «Приготовьтесь к взлету у спутника» . Популярная механика . Журналы Херста. Июль 1957 г. с. 67.
  11. ^ Билле, Мэтт; Лишок, Эрика (2003). «Устанавливаем рекорд». Материалы 41-го собрания и выставки AIAA по аэрокосмическим наукам : 3.
  12. ^ Грин, Констанс Маклафлин; Ломаск, Милтон. «Авангард: История». История НАСА . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 28 апреля 2015 г.
  13. ^ Стелинг, Курт (1961) Проект Авангард
  14. ^ Лей, Вилли (октябрь 1968 г.). «Орбита Эксплорера-1». Довожу до вашего сведения. Галактическая научная фантастика . стр. 93–102.
  15. ^ "Армия Соединенных Штатов | Историческая информация об арсенале Редстоун" . Архивировано из оригинала 3 июля 2015 года . Проверено 14 мая 2015 г.
  16. ^ Грин, Констанс Маклафлин; Ломаск, Милтон. «Авангард: История». История НАСА . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 28 апреля 2015 г.
  17. ^ Билле, Мэтт; Лишок, Эрика (2003). «Устанавливаем рекорд». Материалы 41-го собрания и выставки AIAA по аэрокосмическим наукам : 10.
  18. ^ «Управление по связям с общественностью - Исследовательская лаборатория ВМС США» . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 7 ноября 2008 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  19. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . НАСА. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  20. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  21. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  22. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  23. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  24. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  25. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  26. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  27. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  28. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  29. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.
  30. ^ «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Подробности» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 30 ноября 2023 г.

Внешние ссылки