Projeto Vanguarda - Project Vanguard

Foguete Vanguard no Pad LC-18A

O Projeto Vanguard era um programa administrado pelo Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos (NRL), que pretendia lançar o primeiro satélite artificial em órbita da Terra usando um foguete Vanguard como veículo de lançamento do Anexo de Mísseis do Cabo Canaveral , Flórida.

Em resposta ao lançamento do Sputnik 1 em 4 de outubro de 1957, os Estados Unidos reiniciaram o Programa Explorers , que havia sido proposto anteriormente pela Agência de Mísseis Balísticos do Exército (ABMA). Em particular, no entanto, a CIA e o presidente Dwight D. Eisenhower estavam cientes do progresso feito pelos soviéticos no Sputnik a partir de imagens secretas de aviões espiões. Junto com o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), a ABMA construiu o Explorer 1 e o lançou em 31 de janeiro de 1958. Antes que o trabalho fosse concluído, no entanto, a União Soviética lançou um segundo satélite, o Sputnik 2 , em 3 de novembro de 1957. Enquanto isso, o espetacular fracasso televisionado do Vanguard TV3em 6 de dezembro de 1957, aumentou o desânimo americano sobre a posição do país na corrida espacial .

Em 17 de março de 1958, o Vanguard 1 se tornou o segundo satélite artificial colocado com sucesso na órbita da Terra pelos Estados Unidos. Foi o primeiro satélite movido a energia solar . Com apenas 152 mm (6,0 pol.) De diâmetro e pesando apenas 1,4 kg (3,1 lb), o Vanguard 1 foi descrito pelo então primeiro-ministro soviético Nikita Khrushchev como "O satélite da toranja".

O Vanguard 1, e o estágio superior de seu foguete de lançamento, são os mais antigos satélites artificiais ainda no espaço, já que os predecessores do Vanguard, Sputnik 1, Sputnik 2 e Explorer 1, saíram da órbita.

História do projeto

No início dos anos 1950, a American Rocket Society criou um comitê ad hoc de voo espacial, do qual Milton W. Rosen , gerente de projeto da NRL para o foguete Viking , tornou-se presidente. Incentivado por conversas entre Richard W. Porter da General Electric e Alan T. Waterman , Diretor da National Science Foundation (NSF), Rosen em 27 de novembro de 1954, concluiu um relatório descrevendo o valor potencial de lançar um satélite terrestre. O relatório foi submetido à NSF no início de 1955. Como parte do planejamento para o Ano Geofísico Internacional (IGY) (1957–1958), os Estados Unidos comprometeram-se publicamente a colocar um satélite artificial com um experimento científico em órbita ao redor da Terra.

As propostas dos três serviços

Propostas para fazer isso foram apresentadas pela Força Aérea dos Estados Unidos (USAF), pelo Exército dos Estados Unidos e pela Marinha dos Estados Unidos . A Agência de Mísseis Balísticos do Exército (ABMA), sob o comando do Dr. Wernher von Braun , sugeriu o uso de um foguete Redstone modificado (ver: Juno I ), enquanto a Força Aérea propôs o uso do foguete Atlas , que ainda não existia. A Marinha propôs projetar um sistema de foguetes baseado nos sistemas de foguetes Viking e Aerobee .

A proposta da Força Aérea não foi considerada seriamente, pois o desenvolvimento do Atlas estava anos atrás dos outros veículos. Entre outras limitações, a apresentação do Exército concentrou-se no veículo, enquanto uma carga útil foi assumida como disponibilizada no Laboratório de Propulsão a Jato , e a rede de estações de rastreamento terrestre foi considerada um projeto da Marinha. A proposta da Marinha detalhou todos os três aspectos da missão.

O projeto da Marinha

Em agosto de 1955, o Comitê de Capacidades Especiais do DOD dos EUA escolheu a proposta da Marinha porque parecia mais provável, na primavera de 1958, cumprir o seguinte:

  1. Coloque um satélite em órbita durante o Ano Geofísico Internacional .
  2. Realize um experimento científico em órbita.
  3. Rastreie o satélite e garanta sua obtenção da órbita.

Outra consideração foi que a proposta da Marinha usava foguetes de sondagem civil em vez de mísseis militares, considerados inadequados para exploração científica pacífica. O que não foi declarado na época era que os Estados Unidos já tinham um programa de satélite secreto em andamento, o WS-117, que estava desenvolvendo a capacidade de lançar satélites espiões usando IRBMs da USAF Thor. O governo dos Estados Unidos temia que os soviéticos se opusessem a satélites militares sobrevoando a União Soviética, assim como fizeram a várias incursões de aeronaves e aos balões do projeto Genetrix . A ideia era que, se um satélite claramente "civil" e "científico" aparecesse primeiro, os soviéticos não poderiam objetar e, assim, seria estabelecido o precedente de que o espaço estava acima das fronteiras nacionais .

Designado como Projeto Vanguarda, o programa foi colocado sob a gestão da Marinha e o monitoramento do DoD. O Naval Research Laboratory (NRL) em Washington recebeu a responsabilidade geral, enquanto o financiamento inicial veio da National Science Foundation . O diretor era John P. Hagen (1908–1990), um astrônomo que em 1958 se tornaria o diretor assistente de desenvolvimento de voos espaciais com a formação da NASA . Após um atraso devido ao NRL mudar a forma do satélite de uma forma cônica, os satélites esféricos Vanguard iniciais de 1,4 kg foram construídos no NRL e continham como carga útil sete baterias de células de mercúrio em um contêiner hermeticamente selado , dois transmissores de rádio de rastreamento , um cristal sensível à temperatura e seis grupos de células solares na superfície da esfera. O primeiro satélite foi denominado Vanguard TV3.

A NRL também foi responsável pelo desenvolvimento dos veículos lançadores de foguetes Vanguard por meio de um contrato com a Martin Company (que havia construído os foguetes Viking), desenvolvendo e instalando o sistema de rastreamento de satélite e projetando, construindo e testando os satélites. O sistema de rastreamento foi denominado Minitrack . As estações Minitrack, projetadas pela NRL, mas subcontratadas ao Corpo de Engenheiros do Exército , eram 14 estações ao longo de uma linha norte-sul ao longo da costa leste da América do Norte e da costa oeste da América do Sul. A Minitrack foi a precursora de outro sistema desenvolvido pelo NRL, chamado NAVSPASUR , que permanece operacional até hoje sob o controle da Força Aérea e é um grande produtor de dados de rastreamento de espaçonaves.

Sputnik e Explorer 1

Vanguard TV3 em exibição anterior no Museu Nacional do Ar e do Espaço. As hastes da antena devem se estender radialmente a partir do corpo do satélite, mas são dobradas como resultado de danos sofridos na falha de lançamento.
O foguete Vanguard explode segundos após o lançamento no Cabo Canaveral (6 de dezembro de 1957).

A programação original previa o lançamento da TV3 durante o mês de setembro de 1957, mas por causa de atrasos isso não aconteceu. Em 4 de outubro de 1957, a equipe do Vanguard soube do lançamento do Sputnik 1 pela URSS enquanto ainda trabalhava em um veículo de teste (TV-2) projetado para testar o primeiro estágio de seu foguete lançador. Embora desmoralizando para a equipe Vanguard, a Minitrack foi bem-sucedida em rastrear o Sputnik, um grande sucesso para a NRL. Às 11h44min35s do dia 6 de dezembro, foi feita uma tentativa de lançar a TV-3. O foguete Vanguard subiu cerca de 1,2 m no ar quando o motor perdeu o empuxo, e o foguete imediatamente afundou de volta na plataforma de lançamento e explodiu. O cone do nariz da carga útil se desprendeu e pousou livre do foguete explodindo, o rádio-farol do pequeno satélite ainda apitando. O satélite estava muito danificado para uso posterior; agora reside no National Air and Space Museum .

Depois que a União Soviética lançou o Sputnik 2 , em 3 de novembro de 1957, o então Secretário de Defesa Neil H. McElroy ordenou que o Exército dos EUA usasse o Juno I e lançasse um satélite. Em 31 de janeiro de 1958, o Exército dos EUA lançou o satélite Explorer 1 . Com o lançamento do Sputnik 1 e 2, a preocupação anterior, o direito de sobrevoo do satélite, tornou-se discutível: esses satélites foram lançados por uma versão inicial do foguete soviético R-7 , a base dos primeiros ICBMs da URSS, e definitivamente militares, bem como aproximadamente 40 vezes maior que o lançador Vanguard.

Em 17 de março de 1958, o programa lançou com sucesso o satélite Vanguard TV-4. O TV-4 alcançou uma órbita estável com um apogeu de 3.969 quilômetros (2.466 milhas) e um perigeu de 650 quilômetros (400 milhas). Foi estimado que permaneceria em órbita por pelo menos 240 anos, e foi renomeado Vanguard I, que além de seu estágio superior de lançamento continua sendo o mais antigo satélite de fabricação humana ainda em órbita.

No final de 1958, com a transferência da responsabilidade pelo Projeto Vanguard para a NASA , foi formado o núcleo do Goddard Space Flight Center . Depois de quatro lançamentos malsucedidos, o programa mais uma vez foi bem-sucedido com o SLV-4, renomeado Vanguard II. Depois de mais duas falhas, o programa terminou com o lançamento do Vanguard III em 1959.

Conquistas

Apesar de ter sido ofuscado pelo Sputnik e ter que superar a humilhação generalizada de suas tentativas iniciais malsucedidas, o Projeto Vanguard finalmente atingiu seus objetivos científicos, fornecendo uma riqueza de informações sobre o tamanho e a forma da Terra , densidade do ar, faixas de temperatura e micrometeoritos impacto. O rádio Vanguard 1 continuou a transmitir até 1964, e os dados de rastreamento obtidos com este satélite revelaram que a Terra não é uma esfera perfeita: é levemente em forma de pêra, elevada no Pólo Norte e achatada no Pólo Sul . Ele corrigiu ideias sobre a densidade da atmosfera em grandes altitudes e melhorou a precisão dos mapas mundiais. O programa Vanguard foi transferido para a NASA quando essa agência foi criada em meados de 1958.

O "Veículo de lançamento de satélite" Vanguard, um termo inventado para os foguetes SLV operacionais em oposição às versões de TV de veículos de teste, era um lançador muito menor e mais leve do que o foguete Jupiter-C / Juno 1 baseado em Redstone que lançou os satélites Explorer. ou o imenso R-7 que os soviéticos usaram para lançar os primeiros Sputniks.

O programa Vanguard 1 introduziu grande parte da tecnologia que desde então foi aplicada em programas posteriores de satélites dos Estados Unidos, desde o lançamento de foguetes até o rastreamento de satélites. Por exemplo, ele validou em vôo que as células solares poderiam ser usadas por vários anos para alimentar transmissores de rádio. As células solares do Vanguard operaram por cerca de sete anos, enquanto as baterias convencionais usadas para alimentar outro transmissor a bordo duraram apenas 20 dias.

Embora a "voz" movida a energia solar do Vanguard tenha silenciado em 1964, ela continua a servir à comunidade científica. O rastreamento ótico baseado em terra dos agora inertes Vanguards continua a fornecer informações sobre os efeitos do Sol, da Lua e da atmosfera nas órbitas dos satélites. O Vanguard I completou 50 anos no espaço em 17 de março de 2008. Nos anos seguintes ao seu lançamento, o pequeno satélite fez mais de 196.990 revoluções na Terra e viajou 5,7 bilhões de milhas náuticas, a distância da Terra até além do planeta anão Plutão e na metade do caminho. As estimativas originais tinham a órbita durando 2.000 anos, mas foi descoberto que a pressão da radiação solar e o arrasto atmosférico durante altos níveis de atividade solar produziram perturbações significativas na altura do perigeu do satélite, o que causou uma diminuição significativa em sua expectativa de vida para cerca de 240 anos.

Histórico de lançamento

Lançamentos de veículos de teste

O primeiro vôo do Vanguard, um teste suborbital bem-sucedido do veículo de estágio único Vanguard TV0 , foi lançado em 8 de dezembro de 1956. Em 1 de maio de 1957, o veículo de teste de dois estágios TV-1 foi lançado com sucesso. O Vanguard TV-2, outro teste suborbital bem-sucedido, foi lançado em 23 de outubro de 1957.

O foguete Vanguard lançou três satélites em onze tentativas de lançamento:

  1. Vanguard TV3 - 6 de dezembro de 1957 - Falha ao orbitar o satélite de 1,36 kg (3 lb ) - baixa pressão do tanque causou corte do motor T + 2 segundos
  2. Backup do Vanguard TV3 - 5 de fevereiro de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 1,36 kg (3,0 lb) - falha de controle causou o rompimento do veículo T + 55 segundos
  3. Vanguard 1 - 17 de março de 1958 - satélite orbitado de 1,47 kg (3,2 lb)
  4. Vanguard TV5 - 28 de abril de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 9,98 kg (22,0 lb) - falha de separação do 3º estágio
  5. Vanguard SLV-1 - 27 de maio de 1958 - Falha ao orbitar satélite de 9,98 kg (22,0 lb) - falha no controle de atitude do 2º estágio impediu o 3º estágio de entrar no ângulo correto para inserção orbital
  6. Vanguard SLV 2 - 26 de junho de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 9,98 kg (22,0 lb) - 2º estágio perdeu impulso após apenas 8 segundos de queima devido à obstrução da linha de combustível
  7. Vanguard SLV 3 - 26 de setembro de 1958 - Falha ao orbitar o satélite de 9,98 kg (22,0 lb) - empuxo insuficiente do 2º estágio para inserção orbital devido à obstrução da linha de combustível
  8. Vanguard 2 - 17 de fevereiro de 1959 - Satélite orbitado de 10,8 kg (24 lb)
  9. Vanguard SLV 5 - 13 de abril de 1959 - Falha ao orbitar satélite de 10,3 kg (23 lb) 11 onças - falha do sistema hidráulico de 2º estágio levou à perda de controle
  10. Vanguard SLV 6 - 22 de junho de 1959 - Falha ao orbitar o satélite de 10,3 kg (22 lb 11 oz) - 2º estágio explodiu devido à válvula de ventilação de hélio emperrada
  11. Vanguard 3 - 18 de setembro de 1959 - Satélite orbitado de 22,7 kg (50 lb)

Veja também

Notas

Referências

  • Vanguard: a History , Constance Green e Milton Lomask, NASA SP-4202, Government Printing Office, Washington DC, 1970
  • Project Vanguard , Kurt Stehling, Doubleday & Company, Garden City, NY, 1961
  • Nova - Sputnik Desclassificado , Ref: Paul Dickson, Autor - Sputnik: O Choque do Século ''
  • McDougall, Walter A. (1985). ... Walter A . Garden City, Nova York: Basic Books NY. pp. 119–124.
  • Stehling, Kurt R. (1961). Projeto Vanguarda . Boston: Doubleday & Company. pp. 17-25.

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