El programa Environmental Research Satellite ( ERS , alternativamente Earth Resources Satellite ) era una serie de pequeños satélites operados inicialmente por la Oficina de Investigación Aeroespacial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Diseñados para ser lanzados "a cuestas" de otros satélites durante el lanzamiento, separándose una vez en órbita, fueron los satélites más pequeños lanzados hasta la fecha, lo que hoy se clasificaría como microsatélites . Entre 1962 y 1971 se lanzaron 33 satélites ERS en seis series diferentes, [1] realizando investigaciones científicas y sirviendo como bancos de pruebas para investigar la confiabilidad de los nuevos componentes de las naves espaciales. [2]
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El TRS (satélite de investigación tetraédrico) Mk. 1 fue desarrollado por Space Technology Laboratories , una subdivisión de TRW Inc. , como un satélite económico y miniaturizado "listo para usar" que los clientes podrían utilizar para realizar experimentos simples en órbita. El Mk. 1 era un tetraedro regular que medía 16 cm (6,3 pulgadas) de lado, cada cara montada con suficientes células solares para operar los experimentos y el sistema de telemetría cuando el satélite estaba en el sol. La transmisión de datos era constante en ese momento ya que la nave espacial no incluía batería interna ni sistema de comando. [3] Un sistema basado en transistores proporcionó ocho canales de datos: cinco para experimentos, dos para calibración de telemetría y uno para la temperatura de la nave espacial. Una antena de 1,0 m (40 pulgadas) transmitía datos. [4] en 136.771Mhz . [5]
Se estimó que la construcción de cada satélite TRS costaba solo 25.000 dólares (equivalente a 213.888,89 dólares en 2020), excluyendo los costos de desarrollo, lanzamiento y operaciones de la misión. [3]
La División de Sistemas Espaciales de la Fuerza Aérea (AFSSD), entonces dirigida por el Coronel TO Wear, fue el primer y único cliente del TRS Mk de STL. 1 satélites, comprando inicialmente seis para su programa Environmental Research Satellite (ERS). [3] Diez TRS Mk. Finalmente se produjeron 1 satélites, diseñados para investigar la radiación y el flujo de micrometeoroides en la órbita terrestre. Todos fueron lanzados desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg unidos a cargas útiles primarias. [1]
[1]
En el momento de su lanzamiento, TRS 1 era el satélite más pequeño jamás puesto en órbita. La nave espacial de aluminio llevaba 140 células solares, que producían 600 milivatios de energía, y cinco células de detección de radiación. [4] Aunque el satélite no se separó de su satélite principal, [1] devolvió ocho minutos de datos por órbita a las estaciones de seguimiento ubicadas debajo. Fue diseñado para apagarse después de 90 días de funcionamiento. [4] TRS 1 rodeó la Tierra en una órbita terrestre baja . [8]
Los datos devueltos por estos tres satélites TRS con pleno éxito, que orbitan la Tierra en órbitas terrestres medias [9] [10] [11] (dentro de los cinturones de Van Allen), arrojaron datos valiosos sobre los efectos de la radiación orbital en las células solares. Es importante destacar que se determinó que las células de silicio p-on-n se deterioraban cinco veces más rápidamente que las células n-on-p. Si bien las cubiertas protectoras no afectaron la degradación de n-on-p, demostraron ser útiles para las células p-on-n más sensibles. Un resultado inesperado del experimento de las células solares fue que, si bien se había observado en pruebas terrestres que la exposición a la radiación de las cubiertas de cuarzo de las células y el adhesivo epoxi que las sujetaba a las células reducía la luz que transmitían (y por lo tanto la energía generada). ) a las células en un 15%, algo que no se observó en órbita. [12]
TRS 2 y 3 marcaron la primera vez que dos satélites se colocaron en órbita simultáneamente. [3] Los datos fueron obtenidos por la red de comunicaciones Minitrack de la NASA en cooperación con la USAF. [13]
El TRS Mk. 2 era un tetraedro que medía 21 cm de lado. Se produjeron cuatro: del ERS-11 al ERS-14, aunque sólo se lanzaron dos, ambos pick-a-back con cargas útiles primarias de la USAF. [14] Fueron diseñados para funcionar durante un año, momento en el cual, un temporizador a bordo apagaría los satélites. [5]
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Lanzado a una órbita altamente elíptica que llevó al satélite a una altura de hasta 103.500 km (64.300 millas) sobre la Tierra y tan cerca como 220 km (140 millas) en el perigeo , [15] ERS 12 midió la intensidad de las partículas cargadas en la magnetosfera . Su paquete de experimentos detectó radiación desde todas las direcciones, midiendo electrones en niveles superiores a 0,5 y 5 M eV y protones entre 10 y 20 eV y 50 a 100 eV . [14] La nave espacial devolvió datos hasta el 30 de octubre de 1963. [5]
La órbita de ERS 13 era similar a la de ERS 12, con un perigeo de 250 km (160 millas), pero un apogeo aún mayor : 120.317 km (74.762 millas). Girando una vez cada seis segundos, el satélite midió los niveles de electrones y protones en los cinturones de Van Allen con detectores de radiación omnidireccionales: un contador de centelleo y un detector de estado sólido. [17] [14] [a] El transmisor a bordo, con una potencia de 100 m W , solo podía llegar a las estaciones terrestres cuando el ERS 13 estaba a 40.280 km (25.030 millas) de la Tierra. El satélite funcionó normalmente hasta el 20 de octubre de 1964, cuando la transmisión se volvió errática. [17] El satélite quedó en silencio el 25 de enero de 1965. [5]
a (es posible que ERS 12 y ERS 13 tuvieran los mismos experimentos en sus paquetes)
No hay evidencia de que algún satélite de investigación octaédrico Mark 1 haya volado alguna vez.
El ORS Mk. 2 era un octaedro que medía 23 cm de lado. Se produjeron cinco: ORS-1 y ORS-2 (ERS-15 a ERS-16), que llevaron a cabo experimentos de soldadura en frío en el espacio en una variedad de muestras de metal, y ERS-23 a ERS-25, satélites clasificados cuyos vuelos pueden han sido cancelados.
Tanto ERS 15 como 16 utilizaron actuadores para sus experimentos de soldadura en frío: el primero (16) realizó cinco pruebas de metal con metal y el segundo (15) realizó ocho. [19]
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El ORS Mk. 3 era un octaedro que medía 28 cm de lado. Se produjeron dos: ORS-3 y ORS-4 (ERS-17 y ERS-18). [23]
Aprovechando la órbita excéntrica y de alto apogeo de los satélites Vela 3A y Vela 3B , el ERS 17 se adjuntó como un satélite "pigmeo", agregando una carga útil insignificante en comparación con los Velas lanzados el 20 de julio de 1965 para monitorear la Tierra en busca de pruebas nucleares. . El apogeo de 112.012 km (69.601 millas) y la órbita de perigeo de 207 km (129 millas) del ERS 17 lo llevaron a través de los cinturones de Van Allen de la Tierra, para los cuales el satélite fue diseñado para investigar, midiendo partículas cargadas, rayos X, rayos gamma y rayos cósmicos en las cercanías. -entorno terrestre. Los cinco detectores de radiación del ERS 17 recopilaron aproximadamente 1500 horas de datos hasta el 3 de noviembre de 1965, cuando cesó el transmisor. [24] [26] Aunque esto fue mucho más corto que la vida útil planificada de un año, [27] el satélite había recopilado un conjunto de datos útiles dentro de las primeras cuatro semanas de operación. [24] Además de proporcionar datos científicos básicos, así como ayudar a refinar el diseño de Vela mediante una mejor comprensión del peligro de radiación que soportaría la serie de satélites, ERS 17 también monitoreó el revelador aumento de los flujos de electrones en caso de explosión nuclear. Detonaciones en el espacio cercano. [27] ERS volvió a entrar el 1 de julio de 1967. [24]
El ERS 18, [25] más pesado , lanzado con el siguiente conjunto de satélites Vela con la misma misión que el ERS 17, [27] operó con éxito desde su lanzamiento hasta trece meses después, el 3 de junio de 1968, cuando su transmisor fue apagado por el temporizador a bordo, como estaba previsto. [25] El análisis de los datos devueltos indicó que la intensidad de los rayos gamma de energía superior a 1 MeV era mayor de lo que se esperaría simplemente extrapolando a partir de la intensidad de los rayos gamma de energía inferior a 1 MeV. Esto sugirió una fuente adicional, aún indeterminada, de rayos gamma de alta intensidad. [28]
A 8 de junio de 2022, ERS 18 todavía está en órbita y su posición se puede seguir en línea. [29]
El diseño de la serie OV5 (Orbiting Vehicle 5) se basó en el ORS Mk. 3 y sus vehículos también recibieron números ERS. Se produjeron nueve: OV5-1 a OV5-9. [30] Estos eran satélites muy pequeños lanzados con cargas útiles primarias desde 1962, un ajuste natural bajo el paraguas de vehículos en órbita . La principal innovación con respecto a la serie ERS anterior fue un receptor de comando, que permitía enviar instrucciones desde tierra, y un sistema de telemetría digital con modulación de código de pulso , [31] : 425 en comparación con los transmisores analógicos utilizados en misiones ERS anteriores. [24] Al igual que los ERS anteriores, los OV5 estaban estabilizados por rotación y el calor se controlaba pasivamente. Toda la serie OV5 fue construida por TRW con la excepción de OV5-6, construida por AFCRL, y OV5-9, construida por Northrop Corporation . [31] : 425
Misiones OV5
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TETR (también conocido como TTR y TATS, todos significando "Satélite de prueba y entrenamiento") era una serie de satélites ERS octaédricos que se construyeron para entrenar a las tripulaciones de las estaciones terrestres del programa Apolo para la Red de vuelos espaciales tripulados . [33] Se produjeron cuatro: TTR-1 a TTR-4 (ERS-30 a ERS-33) [34] TETR 2 apoyó el entrenamiento para las misiones Apolo 8 a 13 a pesar de tener un paquete de baterías defectuoso. TETR C no pudo orbitar debido a una falla en el vehículo de lanzamiento. [35]
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