El Proyecto Vanguard fue un programa administrado por el Laboratorio de Investigación Naval de la Armada de los Estados Unidos (NRL), que pretendía lanzar el primer satélite artificial a la órbita terrestre baja utilizando un cohete Vanguard [1] como vehículo de lanzamiento desde el Anexo de Misiles de Cabo Cañaveral , Florida .
En respuesta al lanzamiento del Sputnik 1 el 4 de octubre de 1957, Estados Unidos 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 de los avances que estaban haciendo los soviéticos en el Sputnik a partir de imágenes secretas de aviones espía. [2] Junto con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), la 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 del Vanguard TV3 el 6 de diciembre de 1957 profundizó la consternación estadounidense por la posición del país en la carrera espacial .
El 17 de marzo de 1958, el Vanguard 1 se convirtió en el segundo satélite artificial colocado con éxito en una órbita baja terrestre por los Estados Unidos. Fue el primer satélite alimentado con energía solar . Con apenas 15,2 cm (6,0 pulgadas) de diámetro y 1,4 kg (3,1 libras) de peso, el Vanguard 1 fue descrito por el entonces primer ministro soviético Nikita Khrushchev como "el satélite de la toronja". [3] El 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 del Vanguard, Sputnik 1, Sputnik 2 y Explorer 1, se han desintegrado desde la órbita.
A principios de la década de 1950, la American Rocket Society creó un Comité ad hoc sobre vuelos espaciales, del que Milton W. Rosen , director del proyecto del NRL para el cohete Viking , se convirtió en presidente. Alentado por las conversaciones entre Richard W. Porter de General Electric y Alan T. Waterman , director de la National Science Foundation (NSF), Rosen, el 27 de noviembre de 1954, completó un informe que describía el valor potencial del lanzamiento de un satélite terrestre. El informe fue presentado a la NSF a principios de 1955. [4] Como parte de la planificación para el Año Geofísico Internacional (1957-1958), Estados Unidos se comprometió públicamente a colocar un satélite artificial con un experimento científico en órbita alrededor de la Tierra.
Las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos (USAF), el Ejército de los Estados Unidos (USA) y la Armada de los Estados Unidos (USN) presentaron propuestas para llevar a cabo este proyecto. La Agencia de Misiles Balísticos del Ejército (ABMA), dirigida por el Dr. Wernher von Braun, había sugerido utilizar un cohete Redstone modificado (véase: Juno I ), mientras que la Fuerza Aérea había propuesto utilizar el vehículo de lanzamiento Atlas , que todavía 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 años por detrás del de otros vehículos. Entre otras limitaciones, la propuesta del Ejército se centró en el vehículo de lanzamiento, mientras que se suponía que una carga útil estaría disponible desde el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL), y se suponía que la red de estaciones de seguimiento terrestres sería un proyecto de la Armada. La propuesta de la Armada detallaba los tres aspectos de la misión. [5]
En agosto de 1955, el Comité de Capacidades Especiales del Departamento de Defensa de los EE. UU. eligió la propuesta de la Armada porque parecía más probable, para la primavera de 1958, que cumpliera lo siguiente: [6]
Otra consideración fue que la propuesta de la Marina utilizaba cohetes de sondeo civiles en lugar de misiles militares, que se consideraban inadecuados para la exploración científica pacífica. Lo que no se dijo en ese momento fue que Estados Unidos ya tenía en marcha un programa satelital encubierto, el WS-117, que estaba desarrollando la capacidad de lanzar satélites espías utilizando misiles balísticos de alcance intermedio Thor de la USAF. Al gobierno estadounidense le preocupaba que los soviéticos se opusieran a que los satélites militares sobrevolaran la Unión Soviética, como habían hecho con varias incursiones aéreas y los globos del proyecto Genetrix . La idea era que si un satélite claramente "civil" y "científico" se lanzaba primero, los soviéticos podrían no oponerse, y así se establecería el precedente de que el espacio estaba por encima de las fronteras nacionales . [7]
El programa, denominado Proyecto Vanguard, quedó bajo la dirección de la Armada y la supervisión del 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 fue John P. Hagen (1908-1990), un astrónomo que en 1958 se convertiría en el director adjunto de desarrollo de vuelos espaciales con la formación de la NASA . [8] Después de un retraso debido a que el NRL cambió la forma del satélite de una forma cónica, [9] los satélites esféricos Vanguard 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. [10]
El NRL también fue responsable del desarrollo de los vehículos de lanzamiento de cohetes Vanguard a través de un contrato con la Compañía Martin (que había construido los cohetes Viking), del desarrollo e instalación del sistema de seguimiento por satélite, y del diseño, construcción y prueba de los satélites. El sistema de seguimiento se llamó Minitrack . Las estaciones Minitrack, diseñadas por el NRL pero subcontratadas al Cuerpo de Ingenieros del Ejército , eran 14 estaciones [11] a lo largo de una línea norte-sur que recorría la costa este de América del Norte y la costa oeste de América del Sur. Minitrack fue el precursor de otro sistema desarrollado por el NRL llamado NAVSPASUR , que sigue operativo hoy en día bajo el control de la Fuerza Aérea y es un importante productor de datos de seguimiento de naves espaciales. [6]
El programa original preveía que el TV3 se lanzara durante el mes de septiembre de 1957, pero debido a retrasos esto no sucedió. [6] El 4 de octubre de 1957, el equipo Vanguard se enteró del lanzamiento del Sputnik 1 por parte de la URSS mientras aún trabajaban en un vehículo de prueba (TV-2) diseñado para probar la primera etapa de su cohete lanzador. Aunque desmoralizó al equipo Vanguard, Minitrack tuvo éxito en el seguimiento del Sputnik, un gran éxito para NRL. [12] A las 11:44:35 am del 6 de diciembre, se intentó lanzar el TV-3. El cohete Vanguard se elevó aproximadamente 1,2 m (4 pies) en el aire cuando el motor perdió empuje, y el cohete inmediatamente se hundió de nuevo a la plataforma de lanzamiento y explotó. El cono de la carga útil se desprendió y aterrizó libre del cohete que explotó, la radiobaliza del pequeño satélite todavía pitando. [13] [14] El satélite estaba demasiado dañado para su uso posterior; Actualmente se encuentra en el Museo Nacional del Aire y del 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. utilizar el Juno I y lanzar un satélite. [15] El 31 de enero de 1958, el Ejército de los EE. UU. lanzó el satélite Explorer 1. Con el lanzamiento del Sputnik 1 y 2, la preocupación anterior, el derecho de sobrevuelo del satélite, había quedado discutible: esos satélites fueron lanzados por una versión temprana 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. El TV-4 alcanzó una órbita estable con un apogeo de 3.969 kilómetros (2.466 millas) y un perigeo de 650 kilómetros (400 millas). Se estimó que permanecería en órbita durante al menos 240 años, y fue rebautizado como Vanguard I, que, además de su etapa de lanzamiento superior, sigue siendo el satélite construido por el hombre más antiguo que aún se encuentra en órbita.
A finales de 1958, cuando la responsabilidad del Proyecto Vanguard había sido transferida a la NASA , se formó el núcleo del Centro de Vuelos Espaciales Goddard . Después de cuatro lanzamientos fallidos, el programa volvió a triunfar con el SLV-4, rebautizado como Vanguard II. [16] Después de dos fracasos más, el programa finalizó con el lanzamiento del Vanguard III en 1959.
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 cumplió sus objetivos científicos, proporcionando una gran cantidad de información sobre el tamaño y la forma de la Tierra , la densidad del aire , los rangos de temperatura y el impacto de micrometeoritos . [17] 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 del todo perfecta: tiene una forma ligeramente de pera, está elevada en el Polo Norte y aplanada en el Polo Sur . Corrigió las ideas sobre la densidad de la atmósfera a grandes altitudes y mejoró la precisión de los mapas del mundo. El programa Vanguard fue transferido a la NASA cuando se creó esa agencia a mediados de 1958.
El "vehículo de lanzamiento de satélites" Vanguard, un término inventado para los cohetes SLV operativos en contraposición a las versiones de vehículos de prueba TV, era un lanzador mucho más pequeño y ligero que el cohete Jupiter-C / Juno 1 basado en Redstone 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 podían utilizarse durante varios años para alimentar transmisores de radio. Las células solares de Vanguard funcionaron durante unos siete años, mientras que las baterías convencionales utilizadas para alimentar otro transmisor a bordo duraron sólo 20 días.
Aunque la "voz" alimentada por energía solar del Vanguard se silenció en 1964, continúa sirviendo a la comunidad científica. El seguimiento óptico terrestre de los ahora inertes Vanguards 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. [18] En los años posteriores a su lanzamiento, el pequeño satélite realizó más de 196.990 revoluciones de la Tierra y viajó 5.700 millones de millas náuticas (10.600 millones de kilómetros), la distancia desde la Tierra hasta más allá del planeta enano Plutón y la mitad del camino de regreso. Las estimaciones originales indicaban que la órbita duraría 2.000 años, pero se descubrió que la presión de la radiación solar y el arrastre atmosférico durante altos niveles de actividad solar produjeron perturbaciones significativas en la altura del perigeo del satélite, lo que causó una disminución significativa en su vida útil esperada a aproximadamente 240 años. [19]
Lanzamiento de vehículos de prueba El primer vuelo de Vanguard, una prueba suborbital exitosa del vehículo monoetapa Vanguard TV0 , se realizó el 8 de diciembre de 1956. El 1 de mayo de 1957, se realizó el lanzamiento exitoso del vehículo de prueba de dos etapas TV1. El Vanguard TV2, otra prueba suborbital exitosa, se realizó el 23 de octubre de 1957.
El cohete Vanguard lanzó tres satélites de once intentos de lanzamiento:
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