SOLRAD (SOLar RADiation) 3 fue un satélite de rayos X solares , el tercero del programa SOLRAD . Desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval de la Armada de los Estados Unidos (USNRL), compartió espacio satelital y brindó cobertura al programa secreto de vigilancia electrónica GRAB 2 (Galactic Radiation And Background) de la Armada .
El satélite fue lanzado a bordo de un cohete Thor-Ablestar el 29 de junio de 1961 junto con el Transit 4A y el satélite Van Allen Belts Injun 1 de la Universidad de Iowa . Después de alcanzar la órbita, SOLRAD 3/GRAB 2 e INJUN 1 se separaron del Transit 4A, pero no entre sí. Aunque esto redujo a la mitad la capacidad de transmisión de datos de SOLRAD 3, el satélite siguió enviando información valiosa sobre los niveles normales de emisiones de rayos X del Sol. El paquete de experimentos SOLRAD también estableció que, durante las erupciones solares , cuanto mayor es la energía de los rayos X emitidos, mayor es la perturbación causada en la termosfera de la Tierra (y en las transmisiones de radio en ella). La misión GRAB también tuvo mucho éxito, ya que envió tantos datos sobre las instalaciones de radar de defensa aérea soviética que se tuvo que desarrollar un sistema de análisis automatizado para procesarlos todos.
El Laboratorio de Investigación Naval (NRL) de la Armada de los Estados Unidos se estableció como un actor clave en las primeras etapas de la carrera espacial con el desarrollo y la gestión del Proyecto Vanguard (1956-1959), [2] el primer programa satelital de Estados Unidos. Después de Vanguard, el siguiente objetivo importante de la Armada fue utilizar la zona de observación elevada de la órbita terrestre para estudiar las ubicaciones y frecuencias de los radares soviéticos. Este primer proyecto de vigilancia espacial se denominó "GRAB", y más tarde se amplió al acrónimo más inocuo , Galactic Radiation and Background. [3] Como los lanzamientos espaciales estadounidenses no se clasificaron hasta finales de 1961, [4] [5] se deseaba una misión de cobertura de vuelo conjunto que compartiera el espacio satelital para ocultar la misión de vigilancia electrónica de GRAB a sus objetivos previstos. [3]
El campo de la astronomía solar proporcionó dicha cobertura. Desde la invención del cohete, los astrónomos habían querido volar instrumentos por encima de la atmósfera para obtener una mejor vista del Sol. La atmósfera de la Tierra bloquea grandes secciones del espectro electromagnético de la luz solar , lo que hace imposible estudiar la emisión de rayos X y ultravioleta del Sol desde el suelo. Sin esta información crítica, era difícil modelar los procesos internos del Sol, lo que a su vez inhibía la astronomía estelar en general. [6] : 5–6 En un nivel más práctico, se creía que las erupciones solares afectaban directamente a la termosfera de la Tierra , interrumpiendo las comunicaciones de radio. La Marina de los EE. UU. quería saber cuándo sus comunicaciones se volverían poco confiables o comprometidas. [3] Los cohetes de sondeo habían demostrado que la emisión solar era impredecible y fluctuaba rápidamente. Se necesitaba una plataforma de observación a largo plazo y en tiempo real sobre la atmósfera de la Tierra –en otras palabras, un satélite– para cartografiar adecuadamente la radiación del Sol, determinar sus efectos sobre la Tierra y correlacionarla con observaciones terrestres del Sol en otras longitudes de onda de luz. [6] : 63
Así, el proyecto SOLRAD fue concebido para abordar varios objetivos del NRL a la vez:
El 13 de abril de 1960 se lanzó con éxito un SOLRAD ficticio, y el SOLRAD 1 entró en órbita el 22 de junio de 1960, convirtiéndose en el primer satélite de vigilancia del mundo (con el nombre de GRAB 1) y en el primer satélite en observar el Sol en rayos X y luz ultravioleta. El SOLRAD 2 , un duplicado del SOLRAD 1, [10] se lanzó el 30 de noviembre de 1960, pero se perdió cuando su cohete propulsor se salió de su curso y tuvo que ser destruido. [11]
Al igual que sus dos predecesores, SOLRAD 1 y SOLRAD 2, SOLRAD 3/GRAB 2 era una esfera de 51 cm de diámetro basada en el satélite Vanguard 3. A diferencia de SOLRAD 1 y el fallido SOLRAD 2, el paquete científico del satélite no incluía fotómetros Lyman-alfa . Esto se debe a que se había descubierto desde el lanzamiento fallido de SOLRAD 2 que el nivel de radiación ultravioleta se mantenía constante durante las erupciones solares. En su lugar, SOLRAD 3 llevaba dos fotómetros de rayos X diseñados para cubrir un rango mayor de longitudes de onda que el primer SOLRAD. Además de un fotómetro que cubría el mismo rango de 2 a 8 Å que el SOLRAD anterior, SOLRAD 3 también llevaba uno que medía el ancho de banda de 8 a 14 Å . [12]
Como fue el caso de la mayoría de las primeras naves espaciales automáticas, SOLRAD 2, aunque estabilizada en su giro, [3] carecía de sistemas de control de actitud y, por lo tanto, escaneaba todo el cielo sin ninguna fuente en particular. [6] : 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 la luz del sol golpeaba sus fotómetros y el ángulo en el que los golpeaba. [6] : 64
El SOLRAD 3/GRAB 2 era significativamente más pesado que sus predecesores (25 kg frente a los 19 kg del SOLRAD 1, 18 kg del SOLRAD 2) ya que su paquete GRAB incluía equipos para monitorear dos frecuencias de radar en lugar de solo una, como en vuelos anteriores. [13] Además de monitorear los radares de defensa aérea soviéticos en la banda S (1.550-3.900 MHz ), GRAB 2 también podía detectar radares de vigilancia aérea de largo alcance que operaban en la banda de frecuencia ultra alta (UHF) alrededor de 500 MHz. [14]
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El SOLRAD 3/GRAB 2 fue lanzado el 29 de junio de 1961 a las 04:22 GMT en un cohete Thor-Ablestar , junto con el Transit 4A y el satélite del cinturón de radiación Van Allen Injun 1 de la Universidad de Iowa desde Cabo Cañaveral, LC-17B . [15] Su rumbo a la órbita fue más al norte que el de sus predecesores para evitar la posibilidad de que cayeran fragmentos sobre Cuba en caso de un fracaso de la misión (como había sucedido con el SOLRAD 2 ). [13]
Después de alcanzar la órbita, SOLRAD 3/GRAB 2 e Injun 1 se separaron de Transit 4A pero no entre sí, lo que provocó que giraran más lentamente de lo planeado. [12] Además, debido a que la interferencia electromagnética generada por la nave espacial impidió que los controladores terrestres solicitaran datos de ambas naves espaciales al mismo tiempo, [13] las transmisiones de SOLRAD 3/GRAB 2 se limitaron a los días impares, las de Injun a los días pares; por lo tanto, solo se recuperaron datos durante la mitad de la vida útil de cada satélite. [16]
Sin embargo, el paquete SOLRAD del satélite hizo varios hallazgos importantes. Estableció los niveles normales de radiación de rayos X del Sol durante los períodos de inactividad en niveles inferiores a 14 Å en longitud de onda (menos de 5×10 −3 ergs/cm 2 /seg). El satélite también descubrió que cuanto mayor es la dureza (nivel de energía) de los rayos X emitidos durante las erupciones solares, mayores son las perturbaciones y las ráfagas de microondas en la termosfera , ambas afectando a las comunicaciones por radio . [6] : 67–68
La parte GRAB 2 del satélite comenzó a transmitir información sobre los radares soviéticos a partir del 15 de julio de 1961, devolviendo un gran volumen de información durante los siguientes catorce meses. [17] A diferencia del enfoque cauteloso ejercido por el ex presidente Eisenhower , el presidente Kennedy no requirió autorización personal para que el satélite recibiera y transmitiera los datos recopilados. [14] Como resultado, los datos se recopilaron más rápido de lo que los analistas podían procesar, y en octubre de 1961, se implementó un nuevo sistema de análisis automatizado no solo para procesar la acumulación de datos existentes, sino también los datos de los próximos vuelos de vigilancia electrónica e incluso los satélites de reconocimiento SAMOS de la Fuerza Aérea . [13]
La serie SOLRAD/GRAB voló dos veces más (ambas misiones sin éxito), terminando con la misión SOLRAD 4B lanzada el 26 de abril de 1962. [18]
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 [19] con un conjunto de satélites de próxima generación, con nombre en código POPPY . [16] 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. [15] A partir de SOLRAD 8 , lanzado en noviembre de 1965, los cinco satélites SOLRAD finales 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. [3] El programa GRAB fue desclasificado en 1998. [13]
A partir de 2024 [actualizar], SOLRAD 3 ( COSPAR ID 1961-015B [20] ) todavía está en órbita y se puede rastrear su posición. [21]
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