El MSTI-3 ( Miniature Sensor Technology Integration-3 ) fue un satélite de demostración de tecnología operado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Estaba equipado con dos cámaras infrarrojas y una cámara de luz visible, diseñadas para estudiar las características de la superficie de la Tierra y caracterizar su apariencia en longitudes de onda infrarrojas. El MSTI-3 fue lanzado el 17 de mayo de 1996 a bordo de un cohete Pegasus de Orbital Sciences .
El MSTI-3 era un pequeño satélite que medía 140 cm (56 pulgadas) de alto, 81 cm (32 pulgadas) de diámetro y 211 kg (466 libras) incluyendo el propulsor. [2] [3] La energía era suministrada por un único panel solar de GaAs de tres facetas montado a un lado de la nave espacial, [3] proporcionando un promedio de 291 vatios en el lanzamiento y 225 vatios al final de su vida útil. [2] [3] Un conjunto de tres ruedas de reacción proporcionaba control de actitud , mientras que los propulsores de hidracina permitían maniobras aproximadas y control de momento . [3] Se añadió equipo de Sistema de Posicionamiento Global para proporcionar información de posición orbital mejorada. [3]
La nave espacial llevaba tres instrumentos: una cámara infrarroja de longitud de onda corta (SWIR), una cámara infrarroja de longitud de onda media (MWIR) y un espectrómetro de imágenes visibles (VIS), todos compartiendo un solo telescopio. [2] [3] Cada cámara infrarroja presentaba una rueda de filtro de siete posiciones que alimentaba una matriz de plano focal InSb de 256×256 píxeles ; [2] la cámara SWIR operaba en longitudes de onda de 2,5 a 3,3 μm mientras que la cámara MWIR operaba de 3,5 a 4,5 μm . [6] El VIS usaba un detector CCD de 499×768 píxeles que operaba a 0,5 a 0,8 μm . [2] [6] Los datos se almacenaron en un sistema de disco duro experimental de 8,64 gigabits (1,08 gigabytes ), [3] llamado Memoria masiva de disco borrable, [7] antes de ser descargados a través de la Red de control de satélites de la Fuerza Aérea . [2]
El programa de Integración de Tecnología de Sensores en Miniatura fue iniciado por la Organización de Defensa de Misiles Balísticos (BMDO) en diciembre de 1991, y fue transferido a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos por orden del Congreso en 1994. [3] MSTI-3 fue iniciado por el Laboratorio Phillips en la Base de la Fuerza Aérea de Kirtland . [2] Su bus fue diseñado y construido por el Laboratorio Phillips, Spectrum Astro y Wyle Laboratories , basándose en el bus SA-200S de Spectrum Astro. [1] [2] La instrumentación fue construida por Science Applications International Corporation (SAIC). [2] La gestión de la misión fue proporcionada por el Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles (SMC) en la Base de la Fuerza Aérea de Los Ángeles , mientras que la nave espacial fue controlada por el Destacamento SMC 2 de la Estación de la Fuerza Aérea Onizuka y más tarde de la Base de la Fuerza Aérea Kirtland a través de la Red de Control Satelital de la USAF. [2] Las operaciones y el procesamiento de datos se realizaron en el Centro de Operaciones de Carga Útil MSTI (MPOC), un componente del Laboratorio de Investigación Naval y administrado por Analytical Services . [2] [8] [9]
El MSTI-3 fue diseñado para aprovechar las lecciones aprendidas de las dos naves espaciales anteriores en el programa MSTI. Lanzado el 21 de noviembre de 1992, el MSTI-1 llevaba una sola cámara MWIR y cumplió su objetivo principal de validar el bus de la nave espacial SA-200S durante sus seis meses en órbita. [10] El MSTI-2, lanzado el 9 de mayo de 1994, llevaba una cámara SWIR PtSi y una cámara MWIR InSb . Observó con éxito un misil Minuteman-III como parte de su objetivo principal de rastrear objetivos de propulsión por debajo del horizonte, [10] pero falló en órbita después de cuatro meses de su misión de seis meses. [3]
La misión principal del MSTI-3 era estudiar las características de la superficie y la atmósfera de la Tierra en SWIR y MWIR para caracterizar cómo varían en apariencia a través de ángulos de observación, horas del día y estaciones. [2] [10] Estos datos se utilizarían para generar datos estadísticos para determinar si era factible que los sistemas de vigilancia basados en el espacio rastrearan misiles balísticos en su fase de costa contra el fondo cálido de la Tierra. [10] [11] El instrumento VIS se utilizó para verificar la integridad de las observaciones infrarrojas, [2] [10] y realizó el objetivo secundario de realizar un monitoreo ambiental con la misma resolución espacial de las naves espaciales Landsat 5 y 6 , pero con una resolución espectral mejorada. [10] [11]
El lanzamiento del MSTI-3 se produjo el 17 de mayo de 1996 a las 02:44 UTC . [4] El vuelo se llevó a cabo a bordo de un cohete Pegasus Hybrid lanzado desde el aire transportado por el avión Stargazer Lockheed L-1011 de Orbital Science, que partió de la Base Aérea Vandenberg . [4] [3] [12] El Stargazer voló hasta la zona de lanzamiento del área de advertencia de Point Arguello frente a la costa de California y dejó caer el cohete Pegasus a una altitud de 12 000 m (38 000 pies). [4] [12] La nave espacial fue depositada en una órbita inicial de 361 por 296 km (224 por 184 mi) y utilizó sus propulsores a bordo para alcanzar una órbita operativa de aproximadamente 425 km (264 mi). [12]
La nave espacial tuvo una misión primaria de un año, que terminó en junio de 1997, durante la cual recopiló más de 1,2 millones de imágenes de 40 metros (130 pies) de resolución o mejor. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos determinó que los datos recopilados representaban un "conjunto estadísticamente relevante" y declaró el éxito de la misión. Sin embargo, la nave espacial se mantuvo en buen estado y la financiación adicional, principalmente del Comando de Defensa Espacial y de Misiles del Ejército de los Estados Unidos y el Laboratorio Phillips , continuó las operaciones hasta noviembre de 1997. Finalmente, las preocupaciones sobre una reentrada incontrolada que dejara caer componentes en lugares poblados, así como los problemas de financiación y la posibilidad de que la nave espacial fallara y se convirtiera en un peligro orbital (catalizado por la nave espacial fallida MSTI-2 que pasó a 470 m (1.540 pies) de la estación espacial Mir el 15 de septiembre de 1997), motivaron al SMD a ordenar a la MSTI-3 una reentrada controlada. ANSER, liderando un equipo de varias organizaciones, recibió instrucciones el 10 de noviembre de 1997 para crear un plan para la reentrada; La autorización formal para desorbitar la nave espacial se dio el 1 de diciembre de 1997. [3]
Los problemas de potencia a bordo del MSTI-3, causados por un rendimiento de la batería inferior al esperado y complicados por el hecho de que la nave espacial entró en un período de eclipses totales durante su órbita, obligaron a los controladores de la misión a comenzar a desactivar los sistemas de a bordo. Esto comenzó con los instrumentos infrarrojos el 29 de octubre, el GPS el 3 de noviembre y el instrumento VIS el 22 de noviembre. Incluso con estas medidas, un evento de subvoltaje el 25 de noviembre hizo que la nave espacial perdiera el control de actitud, retrasando el inicio de los procedimientos de desorbitación. El primer encendido de los propulsores tuvo lugar el 2 de diciembre de 1997 a las 04:29:56 UTC mientras la nave espacial estaba sobre Hawai, duró 22 minutos y 36 segundos y utilizó 5,5 kg (12,2 lb) de combustible. Después del encendido, problemas de potencia adicionales y ruedas de reacción sobresaturadas causaron una pérdida de contacto y control del vehículo. El mando de la nave espacial se restableció el 3 de diciembre, aunque los problemas con la adquisición del punto de seguimiento de estrellas retrasaron el establecimiento del control de actitud hasta el 11 de diciembre. Las secuencias de comandos para el segundo y último encendido se habían cargado previamente en la nave espacial y se ejecutaron ese mismo día a las 14:11:30 UTC. Este encendido se programó para durar 1 hora y 40 minutos con el fin de quemar los 5,31 kg (11,71 lb) restantes de propulsor hasta agotarlos. Se predijo que la nave espacial impactaría en el Océano Pacífico aproximadamente 45 minutos después del inicio del encendido, alrededor de las 14:56 UTC. Si bien la estación de seguimiento Diego García estableció contacto con la nave espacial unos minutos después de que comenzara el encendido, no se hicieron más contactos y la observación por radar confirmó que la nave espacial había salido de órbita. [3]
En octubre de 1997, William Cohen , el Secretario de Defensa , aprobó un plan para utilizar el láser químico MIRACL para apuntar a los sensores de la nave espacial MSTI-3. [13] El experimento se llevó a cabo el 17 de octubre. Los resultados no fueron exitosos y el Ejército afirmó que el satélite funcionó mal y no transmitió todos los datos necesarios para evaluar la prueba. [14] Si bien el Departamento de Defensa etiquetó el proyecto como un experimento de investigación, hubo mucha controversia sobre el aparente desarrollo de un arma para cegar o dañar los satélites.
El láser químico de infrarrojo medio resultó levemente dañado dos veces durante las pruebas contra el satélite de integración de tecnología de sensores en miniatura (MSTI-3) de la Fuerza Aérea en octubre. El propósito de las pruebas era evaluar el efecto del láser en los sensores infrarrojos del satélite. [...] Los expertos del programa creen que cuando se aumentó la potencia, se produjo una onda de choque en los gases dentro del láser de fluoruro de deuterio, lo que provocó que se moviera, lo que luego provocó una pequeña cantidad de fusión dentro del dispositivo.
