SOLRAD (SOLar RADiation) 2 fue la designación pública de un satélite científico que combina la vigilancia con la emisión de rayos X solares y ultravioleta , el segundo del programa SOLRAD desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval de la Armada de los Estados Unidos . El paquete científico SOLRAD a bordo del satélite proporcionaba cobertura al paquete de vigilancia electrónica GRAB (Galactic Radiation and Background) , cuya misión era cartografiar la red de radar de defensa aérea de la Unión Soviética .
El SOLRAD 2 fue lanzado junto con el Transit 3A a bordo de un cohete Thor-Ablestar el 30 de noviembre de 1960, pero ambos satélites no lograron alcanzar la órbita cuando el cohete se desvió de su curso y se destruyó, arrojando escombros sobre Cuba , lo que provocó protestas oficiales del gobierno cubano. Como resultado, los futuros vuelos de SOLRAD se programaron para evitar sobrevolar Cuba durante el lanzamiento.
En 1957, la Unión Soviética comenzó a desplegar el misil tierra-aire S-75 Dvina , controlado por radares de control de fuego Fan Song . Este desarrollo hizo que la penetración del espacio aéreo soviético por parte de los bombarderos estadounidenses fuera más peligrosa. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos comenzó un programa de catalogación de la ubicación aproximada y las frecuencias operativas individuales de estos radares, utilizando aviones de reconocimiento electrónico que volaban fuera de las fronteras de la Unión Soviética. Este programa proporcionó información sobre los radares en la periferia de la Unión Soviética, pero faltaba información sobre los sitios más al interior. Se llevaron a cabo algunos experimentos utilizando radiotelescopios en busca de reflejos fortuitos de radar soviéticos en la Luna , pero esto resultó ser una solución inadecuada al problema. [2] : 362
En marzo de 1958, [3] : 4 mientras el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) estaba muy involucrado en el Proyecto Vanguard , el esfuerzo de la Marina de los EE. UU. para lanzar un satélite, el ingeniero del NRL Reid D. Mayo, determinó que un derivado del Vanguard podría usarse para mapear los sitios de misiles soviéticos. Mayo había desarrollado previamente un sistema para submarinos mediante el cual podrían evadir aviones antisubmarinos captando sus señales de radar. Físicamente pequeño y mecánicamente robusto, podría adaptarse para encajar dentro del pequeño marco del Vanguard. [2] : 364
Mayo presentó la idea a Howard Lorenzen, jefe de la división de contramedidas del NRL. Lorenzen promovió la idea dentro del Departamento de Defensa de los EE. UU. (DoD), y seis meses después el concepto fue aprobado bajo el nombre de "Tattletale". [2] : 364 El presidente Eisenhower aprobó el desarrollo completo del programa el 24 de agosto de 1959. [3] : 4
Después de una filtración de noticias por parte de The New York Times , Eisenhower canceló el proyecto. El proyecto se reinició bajo el nombre de "Walnut" (el componente del satélite recibió el nombre de "DYNO". [1] : 140, 151 ) después de que se implementara una mayor seguridad, incluida una mayor supervisión y restricción del acceso al personal " que necesita saber ". [4] : 2 Los lanzamientos espaciales estadounidenses no eran clasificados en ese momento, [5] [6] y se deseaba una misión de cobertura de vuelo conjunto que compartiría el espacio con DYNO para ocultar la misión de vigilancia electrónica de DYNO a sus objetivos previstos. [7] : 300
El estudio del espectro electromagnético del Sol proporcionó una oportunidad ideal de cobertura. La Marina de los EE. UU. había querido determinar el papel de las erupciones solares en las interrupciones de las comunicaciones por radio [7] : 300 y el nivel de peligro que representa para los satélites y los astronautas la radiación ultravioleta y de rayos X. [8] : 76 Un estudio de este tipo no había sido posible anteriormente, ya que la atmósfera de la Tierra bloquea la emisión de rayos X y ultravioleta del Sol para la observación terrestre. Además, la emisión solar es impredecible y fluctúa rápidamente, lo que hace que los cohetes de sondeo suborbitales sean inadecuados para la tarea de observación. Se necesitaba un satélite para el estudio continuo y a largo plazo del espectro solar completo. [9] : 5–6, 63–65 [10]
El NRL ya tenía un observatorio solar construido especialmente en forma de Vanguard 3 , que había sido lanzado en 1959. Vanguard 3 había llevado detectores de rayos X y ultravioleta, aunque habían sido completamente saturados por la radiación de fondo de los cinturones de Van Allen . [9] : 63 El desarrollo del satélite DYNO a partir del diseño de Vanguard fue administrado por el ingeniero del NRL Martin Votaw, liderando un equipo de ingenieros y científicos del Proyecto Vanguard que no habían migrado a la NASA . [11] El satélite de doble propósito fue renombrado GRAB ("Galactic Radiation And Background"), a veces denominado GREB ("Galactic Radiation Experiment Background"), y mencionado en su capacidad científica como SOLRAD ("SOLar RADiation"). [1] : 142, 149 [7] : 300
El 13 de abril de 1960 se lanzó con éxito un simulador de masa ficticia SOLRAD, acoplado a un Transit 1B , [7] : 301 , lo que demostró la técnica de lanzamiento de dos satélites. [12] El 5 de mayo de 1960, solo cuatro días después de que el derribo del vuelo del U-2 de Gary Powers sobre la Unión Soviética pusiera de relieve la vulnerabilidad de la vigilancia basada en aeronaves, el presidente Eisenhower aprobó el lanzamiento de un satélite SOLRAD operativo. [13] : 32 SOLRAD/GRAB 1 se puso en órbita el 22 de junio de 1960, convirtiéndose en el primer satélite de vigilancia del mundo y el primer satélite en observar el Sol en rayos X y luz ultravioleta. [7]
SOLRAD 2 era aproximadamente un duplicado de su predecesor, SOLRAD/GRAB 1, [14] esférico y de 51 cm (20 pulgadas) de diámetro, [8] ligeramente más ligero que SOLRAD/GRAB 1 a pesar de llevar los mismos experimentos científicos (18 kg (40 lb) frente a 19,05 kg (42,0 lb)), [4] y alimentado por seis parches circulares de células solares . [4] : a1-4 Las células solares alimentaban nueve baterías de celda D en serie (12 voltios en total) [4] : 10 proporcionando 6 vatios de potencia. [13] : 32
El paquete científico SOLRAD del satélite incluía dos fotómetros Lyman-alfa ( cámaras de iones de óxido nítrico ) para el estudio de la luz ultravioleta en el rango de longitud de onda de 1.050-1.350 Å y un fotómetro de rayos X (una cámara de iones de argón ) en el rango de longitud de onda de 2-8 Å, todos montados alrededor del ecuador del satélite. [15] Al igual que con SOLRAD 1, se instalaron imanes permanentes para desviar las partículas cargadas de las ventanas del detector para abordar el problema de saturación que había afectado a la misión Vanguard 3. [9] : 64–65
El equipo de vigilancia GRAB del satélite fue diseñado para detectar radares de defensa aérea soviéticos que transmitían en la banda S (1.550–3.900 MHz ), [13] : 29, 32 sobre un área circular de 6.500 km (4.000 mi) de diámetro debajo de él. [1] : 108 Un receptor en el satélite estaba sintonizado a la frecuencia aproximada de los radares, y su salida se utilizó para activar un transmisor de muy alta frecuencia (VHF) separado en la nave espacial. Mientras viajaba sobre la Unión Soviética, el satélite detectaría los pulsos de los radares de misiles y los retransmitiría inmediatamente a las estaciones terrestres estadounidenses dentro del alcance, que registrarían las señales y las enviarían al NRL para su análisis. Aunque el receptor de GRAB era omnidireccional, al buscar las mismas señales en múltiples pasadas y compararlas con la ubicación conocida del satélite, se podía determinar la ubicación aproximada de los radares, junto con su frecuencia exacta de repetición de pulsos . [3] : 4–7 [1] : 108
La telemetría se envió a través de cuatro antenas de 63,5 cm (25,0 pulgadas) de largo estilo látigo montadas en el ecuador de SOLRAD. [8] : 76 La telemetría científica se envió en 108 MHz, [8] : 78 la frecuencia estándar del Año Geofísico Internacional utilizada por Vanguard. [16] : 84, 185 Los comandos desde tierra y la vigilancia electrónica se recopilaron a través de antenas más pequeñas en 139 MHz. [3] : 7 Los datos recibidos en tierra se registraron en cinta magnética y se enviaron por mensajería al NRL, donde se evaluaron, duplicaron y enviaron a la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) en Army Fort Meade , Maryland , y al Comando Aéreo Estratégico (SAC) en Offut Air Force Base Omaha , Nebraska , para su análisis y procesamiento. [17]
Como la mayoría de las primeras naves espaciales automáticas, SOLRAD 2, aunque estabilizada en su giro, [7] : 300 carecía de sistemas de control de actitud activos y, por lo tanto, escaneaba todo el cielo sin centrarse en una fuente particular. [9] : 13 Para que los científicos pudieran interpretar correctamente la fuente de los rayos X detectados por SOLRAD 2, la nave espacial llevaba una fotocélula de vacío para determinar cuándo el Sol golpeaba sus fotómetros y el ángulo en el que la luz solar los golpeaba. [9] : 64
En noviembre de 1960, Votaw y su equipo de 14 hombres condujeron los componentes técnicos para el lanzamiento del SOLRAD 2 (cargados en los maleteros de sus propios automóviles) desde la sede de la NRL en Washington, DC a Cabo Cañaveral , vuelo que había sido descartado debido a la reciente ola de secuestros aéreos a Cuba . A su llegada, el equipo de la NRL instaló una estación terrestre temporal en un hangar en el lado oeste del Cabo. El propulsor del SOLRAD 2 (primera etapa Thor No. 283 y segunda etapa Able-Star 006) se erigió a casi tres millas de distancia en la plataforma LC-17B de Cabo Cañaveral . [18]
El día del lanzamiento, el 30 de noviembre de 1960, pequeños fallos provocaron tantas demoras en la cuenta atrás de varias horas que el equipo del NRL encargó una apuesta sobre cuándo se produciría el lanzamiento. [18] Sin embargo, SOLRAD 2 se lanzó, junto con Transit 3A (un satélite independiente en el mismo cohete), a las 19:50 GMT, [12] en un cielo soleado. La primera etapa del Thor se apagó prematuramente (se había programado que ardiese durante 163 segundos). Por precaución, a pesar de la posibilidad de que su carga útil todavía pudiera estar en órbita, la primera y segunda etapas del cohete, ahora separadas, fueron destruidas por el oficial de seguridad de rango . [18]
Al igual que el SOLRAD 1 (pero ningún otro lanzamiento estadounidense hasta la fecha), el rumbo de SOLRAD 2 hacia la órbita lo llevó sobre la isla caribeña de Cuba . [19] Como resultado de la destrucción del cohete, los fragmentos cayeron sobre la provincia de Oriente de Cuba en el extremo oriental de la isla, al noroeste de la base de la bahía de Guantánamo de la Marina de los EE. UU . El puesto del ejército cubano en Holguín informó que los fragmentos cayeron a lo largo de una franja de 200 millas cuadradas (518 km 2 ) e informó de la recuperación de "dos esferas completas [sic], dos aparatos en forma de conos y varios cilindros" con inscripciones en inglés. Una pieza de los escombros recuperados fue descrita como una "esfera sellada de unas 40 libras". Dado que el satélite Vanguard TV-3 sobrevivió a la explosión de un propulsor, es posible que se tratara de SOLRAD 2, recuperado intacto. Los elementos fueron luego entregados al cuartel general del ejército en Palma Soriano . Según un documento chino de 1988, algunos de los restos recuperados se vendieron a la República Popular China y se utilizaron para ayudar al diseño de la segunda etapa del misil balístico intercontinental (ICBM) CSS-4 . [18]
El gobierno cubano protestó por el incidente: Revolución , un periódico oficial cubano, acusó a los Estados Unidos de "provocación yanqui", y las estaciones de radio del gobierno denunciaron lo que describieron como esfuerzos para destruir el régimen de Castro . Cuba presentó una queja oficial ante las Naciones Unidas . En respuesta a estas protestas, los lanzamientos estadounidenses que sobrevolaban Cuba se pospusieron, se realizaron mejoras en el sistema de seguridad de alcance en Cabo Cañaveral, [18] y los futuros vuelos SOLRAD se programaron para seguir un curso más al norte para orbitar durante el lanzamiento que no sobrevolara Cuba. [20]
La serie SOLRAD/GRAB voló tres veces más, terminando con la misión SOLRAD 4B lanzada el 26 de abril de 1962. De las cinco misiones SOLRAD/GRAB, solo SOLRAD/GRAB 1 y SOLRAD 3/GRAB 2 tuvieron éxito, las otras no lograron alcanzar la órbita. En 1962, todos los proyectos de reconocimiento aéreo de los EE. UU. se consolidaron bajo la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO), que decidió continuar y expandir la misión GRAB a partir de julio de 1962 [1] con un conjunto de satélites de próxima generación, con nombre en código POPPY . [4] Con el inicio de POPPY, los experimentos SOLRAD ya no se llevarían a cabo en satélites espías electrónicos; en su lugar, ahora tendrían sus propios satélites, lanzados junto con las misiones POPPY para proporcionar cierta medida de cobertura de la misión. [12] A partir del SOLRAD 8 , lanzado en noviembre de 1965, los últimos cinco satélites SOLRAD fueron satélites científicos lanzados individualmente, tres de los cuales también recibieron números de programa Explorer de la NASA . El último de esta serie final de satélites SOLRAD voló en 1976. En total, hubo trece satélites operativos en la serie SOLRAD. [7] El programa GRAB fue desclasificado en 1998. [20]
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