Vanguard 2 (o Vanguard 2E antes del lanzamiento) es un satélite en órbita terrestre lanzado el 17 de febrero de 1959 a las 15:55:02 GMT, a bordo de un cohete Vanguard SLV-4 como parte del Proyecto Vanguard de la Armada de los Estados Unidos . [4] El satélite fue diseñado para medir la distribución de la cobertura de nubes durante la parte diurna de su órbita, durante un período de 19 días, y para proporcionar información sobre la densidad de la atmósfera durante la vida útil de su órbita (unos 300 años). [5] [6] Como primer satélite meteorológico y una de las primeras misiones espaciales orbitales, el lanzamiento de Vanguard 2 fue un hito importante en la carrera espacial entre los Estados Unidos y la Unión Soviética. [7] [8] [5] Vanguard 2 permanece en órbita.
Antes del exitoso lanzamiento en 1959 del satélite que se conocería como Vanguard 2, se realizaron varios intentos de lanzamiento de satélites llamados "Vanguard 2" en 1958. Todos estos lanzamientos no lograron alcanzar la órbita. Los satélites que no lograron alcanzar la órbita fueron: [9]
El satélite cuyo lanzamiento tuvo éxito y que pasó a ser conocido como Vanguard 2 fue el Vanguard 2E .
La nave espacial es una esfera de magnesio de 50,8 cm (20,0 pulgadas) de diámetro. Contiene dos telescopios ópticos con dos fotocélulas . La esfera estaba bañada en oro por dentro y cubierta por fuera con un depósito de aluminio recubierto de óxido de silicio de espesor suficiente para proporcionar control térmico a la instrumentación.
La comunicación por radio se realizó mediante un transmisor de telemetría de 1 vatio y 108,03 MHz y un transmisor de radiofaro de 10 mW y 108 MHz que enviaba una señal continua con fines de seguimiento. Se utilizó un receptor de comandos para activar una grabadora que transmitía los datos del experimento del telescopio al transmisor de telemetría .
La alimentación eléctrica de la instrumentación se realizó mediante baterías de mercurio . [2] [10] [11]
El experimento del escáner óptico fue diseñado para obtener datos de la cobertura de nubes entre el ecuador y la latitud 35° a 45° N. Mientras el satélite giraba alrededor de la Tierra, dos fotocélulas , ubicadas en el foco de dos telescopios ópticos apuntando en direcciones diametralmente opuestas, midieron la intensidad de la luz solar reflejada por las nubes (alrededor del 80%), por las masas terrestres (del 15 al 20%) y por las áreas marinas (5%). El movimiento y la rotación del satélite hicieron que las fotocélulas escanearan la Tierra en "líneas" sucesivas (similares a un escáner de escobilla ). Las baterías solares separadas activaron una grabadora solo cuando la Tierra debajo del satélite estaba bajo la luz del sol y se obtuvieron alrededor de 50 minutos de datos por órbita. Las intensidades de reflexión medidas se almacenaron en cinta. Las estaciones terrestres interrogaron al satélite enviando señales a su receptor de comandos, lo que hizo que la cinta completa se reprodujera en 60 segundos. Luego, la cinta se borró y se rebobinó. Durante los 19 días planificados del experimento meteorológico, el equipo funcionó normalmente. El satélite estaba estabilizado por rotación a 50 rpm, pero los datos del instrumento óptico eran deficientes debido a una orientación insatisfactoria del eje de rotación. [12]
Debido a su forma simétrica, los experimentadores seleccionaron a Vanguard 2 para utilizarla en la determinación de las densidades atmosféricas superiores en función de la altitud, la latitud, la estación y la actividad solar. [13] A medida que la nave espacial orbitara continuamente, se adelantaría ligeramente a sus posiciones previstas, acumulando un avance cada vez mayor a medida que descendiera en espiral y más rápido debido al arrastre de la atmósfera residual. Al medir la velocidad y el momento de los cambios orbitales, se pudieron calcular a posteriori los parámetros relevantes de la atmósfera conociendo las propiedades de arrastre del cuerpo. Se determinó que las presiones atmosféricas, y por lo tanto el arrastre y la descomposición orbital, eran más altas de lo previsto, a medida que la atmósfera superior de la Tierra se estrechaba gradualmente hacia el espacio. [14]
Este experimento se planeó con gran detalle antes del lanzamiento. Las propuestas iniciales del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) para el Proyecto Vanguard incluían cuerpos satelitales cónicos; esto eliminaba la necesidad de un carenado y mecanismos de expulsión separados, y sus modos de peso y falla asociados. El seguimiento por radio recopilaría datos y establecería una posición. Al principio del programa, se agregó el seguimiento óptico (con una red de cámaras Baker-Nunn y observadores humanos ). Un panel de científicos propuso cambiar el diseño a esferas, de al menos 50,8 cm (20,0 pulgadas) de diámetro y, con suerte, 76 cm (30 pulgadas). Una esfera tendría una reflexión óptica constante y un coeficiente de arrastre constante, basado solo en el tamaño, mientras que un cono variaría con la orientación. James Van Allen propuso un cilindro, que finalmente voló. El Laboratorio de Investigación Naval finalmente aceptó esferas de 16 cm (6,3 pulgadas) como un "vehículo de prueba", con 50,8 cm (20,0 pulgadas) para los satélites de seguimiento. El ahorro de peso de la carga útil, gracias a la reducción del tamaño y a la menor instrumentación en los primeros satélites, se consideró aceptable para los lanzamientos iniciales. Posteriormente, a los cohetes Vanguard posteriores se les quitó parte de la instrumentación de prueba, aligerándolos lo suficiente para los cuerpos de 50,8 cm. [15] [14]
Una vez finalizada la misión científica, tanto el Vanguard 2 como la etapa superior del cohete utilizado para lanzar el satélite se convirtieron en objetos abandonados que continuarían orbitando la Tierra durante muchos años. Ambos objetos permanecen en órbita. Como el Vanguard 1 , el Vanguard 2 y el Vanguard 3 siguen orbitando con sus propiedades de arrastre esencialmente sin cambios, forman un conjunto de datos de referencia sobre la atmósfera de la Tierra que tiene más de 60 años y continúa. El Vanguard 2 tiene una vida útil orbital esperada de 300 años. [2]
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