Forscher 1 (1958 Alpha 1) war der erste Erdsatellit der Vereinigten Staaten, gestartet als ein Teil seiner Teilnahme im Internationalen Geophysikalischen Jahr. Die Mission ist den ersten zwei Erdsatelliten im vorherigen Jahr, der Sputnik der Sowjetunion 1 und 2 gefolgt, die Raumrasse des Kalten Kriegs zwischen den zwei Nationen beginnend.

Forscher 1 wurde am 31. Januar 1958 an 22:48 Ostzeit (gleich bis zum 1. Februar, 03:48 UTC) oben auf der ersten Boosterrakete von Juno von LC-26 am Raketenanhang von Cape Canaveral, Florida gestartet. Es war das erste Raumfahrzeug, um den Strahlenriemen von Van Allen zu entdecken, Daten zurückgebend, bis seine Batterien nach fast vier Monaten erschöpft wurden. Es ist in der Bahn bis 1970 geblieben, und ist von mehr als 90 wissenschaftlichen Raumfahrzeugen in der Forscher-Reihe gefolgt worden.

Hintergrund

Das amerikanische Erdsatellitenprogramm hat 1954 als ein gemeinsamer amerikanischer amerikanischer und Armeemarinevorschlag, genannt Projektorbiter begonnen, um einen wissenschaftlichen Satelliten in die Bahn während des Internationalen Geophysikalischen Jahres zu stellen. Der Vorschlag, mit einer militärischen Rakete von Redstone, wurde 1955 von der Regierung von Eisenhower für die Projektvorhut der Marine mit einer für Zivilraumstarts erzeugten Boosterrakete zurückgewiesen. Im Anschluss an den Start des sowjetischen Satellitensputniks 1 am 4. Oktober 1957 wurde das Orbiter anfängliche Projektprogramm als das Forscher-Programm wiederbelebt, um die Sowjetunion einzuholen.

Forscher 1 wurde entworfen und von Jet Propulsion Laboratory (JPL) gebaut, während eine Jupiter-C Rakete von Army Ballistic Missile Agency (ABMA) modifiziert wurde, um eine Satellitennutzlast anzupassen; die resultierende als die Juno I bekannte Rakete. Das Jupiter-C für den Start verwendete Design war bereits in Raketenspitze-Wiedereintritt-Tests auf den Jupiter IRBM fluggeprüft worden, und wurde in Juno I. Working nah zusammen modifiziert, ABMA und JPL haben den Job vollendet, den Jupiter-C zu modifizieren und Forscher jeder 84. Tag zu bauen. Jedoch, bevor Arbeit vollendet wurde, hat die Sowjetunion einen zweiten Satelliten, Sputnik 2, am 3. November 1957 gestartet. Der Versuch der amerikanischen Marine, den ersten amerikanischen Satelliten in die Bahn zu stellen, hat mit dem Start der Vorhut TV3 am 6. Dezember 1957 gefehlt.

Raumfahrzeugdesign

Forscher 1 wurde entworfen und vom Institut von Kalifornien für den JPL der Technologie unter der Richtung von Dr William H. Pickering gebaut. Es war der zweite Satellit, um eine Missionsnutzlast zu tragen (Sputnik 2 war erst).

Das Gesamtgewicht des Satelliten war 13.97 Kilogramme (30.80 Pfd.), von denen 8.3 Kg (18.3 Pfd.) Instrumentierung waren. Im Vergleich hat der erste sowjetische Satellitensputnik 1 83.6 Kg (184 Pfd.) gewogen. Die Instrument-Abteilung am Vorderende des Satelliten und der leeren schuppigen unten viert-stufigen Rakete-Umkleidung hat als eine einzelne Einheit umkreist, um seine lange Achse an 750 Revolutionen pro Minute spinnend.

Daten von den wissenschaftlichen Instrumenten wurden dem Boden durch zwei Antennen übersandt. Ein 60 milliwatt Sender hat eine Dipolantenne gefüttert, die aus zwei glasfaserverstärkten Ablagefach-Antennen im Körper des Satelliten besteht, der auf 108.03 MHz funktioniert, und vier flexible Peitschen, die eine Drehkreuz-Antenne bilden, wurden durch einen 10 milliwatt Sender gefüttert, der auf 108.00 MHz funktioniert.

Wegen des beschränkten Raums verfügbar und die Voraussetzungen für das niedrige Gewicht wurde die Nutzlast-Instrumentierung entworfen und mit der Einfachheit und hohen Zuverlässigkeit im Sinn mit der Transistor-Elektronik gebaut, sowohl aus dem Germanium als auch aus den Silikongeräten bestehend. Das war ein sehr früher Zeitrahmen in der Entwicklung der Transistor-Technologie, und war der erste dokumentierte Gebrauch von Transistoren im amerikanischen Erdsatellitenprogramm. Insgesamt 29 Transistoren wurden im Forscher 1, plus zusätzliche im Mikrometeorstein-Verstärker der Armee verwendet. Elektrische Leistung wurde durch chemische Quecksilberbatterien zur Verfügung gestellt, die etwa 40 Prozent des Nutzlast-Gewichts zusammengesetzt haben.

Die Außenhaut der Instrument-Abteilung wurde in abwechselnden Streifen des Weißes und Dunkelgrüns gemalt, um passive Temperaturkontrolle des Satelliten zur Verfügung zu stellen. Die Verhältnisse der leichten und dunklen Streifen wurden durch Studien von Schattensonnenlicht-Zwischenräumen bestimmt, die auf der Zündung der Zeit, Schussbahn, Bahn und Neigung gestützt sind.

Wissenschaftsnutzlast

Der Forscher 1 Nutzlast hat aus Iowa Kosmisches Strahl-Instrument ohne einen Band-Datenrecorder bestanden, der rechtzeitig nicht modifiziert wurde, um es auf das Raumfahrzeug zu machen. Die auf dem Boden erhaltenen Echtzeitdaten waren deshalb sehr spärliche und rätselhafte sich zeigende normale zählende Raten und keine Zählungen überhaupt. Der spätere Forscher 3 Mission, die einen Band-Datenrecorder in die Nutzlast eingeschlossen hat, hat die zusätzlichen Daten für die Bestätigung des früheren Forschers 1 Daten zur Verfügung gestellt.

Die wissenschaftliche Instrumentierung des Forschers 1 wurde entworfen und unter der Richtung von Dr James Van Allen von der Universität Iowas gebaut, das enthält:

• Anton 314 Allrichtungstube von Geiger-Müller, die von Dr George Ludwig von Iowas Kosmischem Strahl-Laboratorium entworfen ist, um kosmische Strahlen zu entdecken. Es konnte Protone mit E> 30 MeV und Elektronen mit E> 3 MeV entdecken. Den größten Teil der Zeit wurde das Instrument gesättigt;
• Fünf Temperatursensoren (ein innerer, drei äußerliche und ein auf der Raketenspitze);
• Akustischer Entdecker (Kristallwandler und Halbleiterverstärker), um Mikrometeorstein (kosmischer Staub) Einflüsse zu entdecken. Es hat auf den Mikrometeorstein geantwortet wirkt auf die Raumfahrzeughaut auf solche Weise ein, wie jeder Einfluss eine Funktion der Masse und Geschwindigkeit sein würde. Sein wirksames Gebiet war 0.075 M, und die durchschnittliche Schwellenempfindlichkeit war 2.5 × 10 g cm/s;
• Leitungsbratrost-Entdecker, um auch Mikrometeorstein-Einflüsse zu entdecken. Es hat aus verbundenen in einem Glasfaser-Unterstützen-Ring bestiegenen Karten von 12 Parallele bestanden. Jede Karte war Wunde mit zwei Schichten der emaillierten Nickel-Legierungsleitung mit einem Diameter von 17 µm (21 µm mit der Emailisolierung eingeschlossen) auf solche Weise, wie ein Gesamtgebiet von 1 Cm durch 1 Cm völlig bedeckt wurde. Wenn ein Mikrometeorstein von ungefähr 10 µm einwirken würde, würde er die Leitung zerbrechen, die elektrische Verbindung zu zerstören, und so das Ereignis zu registrieren.

Flug

Die Juno, die ich mit Raketen beschieße, wurde am 31. Januar 1958 gestartet, Forscher 1 in die Bahn mit einer Erdnähe und einem Apogäum bringend, eine Periode von 114.8 Minuten zu haben.

Ungefähr um 1:30 Uhr. UND nach dem Bestätigen, dass Forscher 1 tatsächlich in der Bahn war, wurde eine Pressekonferenz im Großen Saal an der Nationalen Akademie von Wissenschaften in Washington, Bezirk gehalten, um es zur Welt bekannt zu geben.

Quecksilberbatterien haben den Hochleistungssender seit 31 Tagen und den Sender der niedrigen Macht seit 105 Tagen angetrieben. Forscher 1 angehaltene Übertragung von Daten am 23. Mai 1958, als seine Batterien gestorben sind, aber in der Bahn seit mehr als 12 Jahren geblieben sind. Es ist in die Atmosphäre über den Pazifischen Ozean am 31. März 1970 nach mehr als 58,000 Bahnen wiedereingegangen.

Ergebnisse

Zur Überraschung von Missionsexperten, Forscher 1 geänderte Drehachse nach dem Start. Der verlängerte Körper des Raumfahrzeugs war entworfen worden, um über sein langes (Am-Wenigsten-Trägheit) Achse zu spinnen, aber hat sich geweigert, so zu tun, und hat stattdessen precessing wegen der Energieverschwendung von flexiblen Strukturelementen angefangen. Später wurde es verstanden, dass auf dem allgemeinen Boden der Körper im Drehungsstaat endet, der die kinetische Rotationsenergie (dieser minimiert, die Achse der maximalen Trägheit seiend). Das hat die erste weitere Entwicklung der Theorie von Eulerian der starren Körperdynamik motiviert, nachdem fast 200 yearsto diese Art der Energie und Schwung-Verschwendung richten.

Manchmal würde die Instrumentierung die erwartete kosmische Strahl-Zählung melden (etwa 30 Zählungen pro Sekunde), aber manchmal würde es zeigen, dass eine eigenartige Null pro Sekunde zählt. Die Universität Iowas (unter Van Allen) hat bemerkt, dass alle Nullzählungen pro Sekunde berichten, waren von einer Höhe 2,000 + km (1,250 + Meilen) über Südamerika, während Pässe daran das erwartete Niveau von kosmischen Strahlen zeigen würden. Später, nach dem Forscher 3, wurde es beschlossen, dass der ursprüngliche Geigerzähler ("gesättigt") durch die starke Radiation überwältigt worden war, die aus einem Riemen von beladenen Partikeln kommt, die im Raum durch das magnetische Feld der Erde gefangen sind. Dieser Riemen von beladenen Partikeln ist jetzt als der Strahlenriemen von Van Allen bekannt. Wie man betrachtete, war die Entdeckung eine der hervorragenden Entdeckungen des Internationalen Geophysikalischen Jahres.

Der akustische Mikrometeorstein-Entdecker hat 145 Einflüsse von kosmischem Staub in 78,750 Sekunden entdeckt. Das berechnet zu einer durchschnittlichen Einfluss-Rate von 8.0 × 10 Einflüsse pro M s im Laufe der zwölftägigen Periode (29 Einflüsse pro Stunde pro Quadratmeter).

Vermächtnis

Forscher 1 war vom Langzeitforscher-Programm erst. Ein Anschluß-zur ersten Mission, Forscher 1 [BLÜTE], wurde an Bord eines Deltas II Rakete gegen Ende Oktober 2011 erfolgreich gestartet.

Die BLÜTE wurde mit modernen Satellitenbautechniken gebaut. Der umkreisende Satellit war eine Unterstützung seit dem anfänglichen Forscher 1 BLÜTE, gestartet am 4. März 2011, hat gescheitert, Bahn wegen eines Problems in der Boosterrakete zu erreichen.

Eine identisch gebaute Flugunterstützung des Forschers 1 ist auf der Anzeige in der Nationalen Luft der Smithsonian Einrichtung und Raummuseum, Meilensteinen der Galerie Flight in Washington, des Bezirks

Galerie

Links

• Forscher 1 Missionsprofil auf der Sonnensystemerforschungsseite der NASA
• Der 50. Jahrestag der NASA des Weltraumzeitalters einschließlich des Forschers 1 - Interaktive Medien
• Wochenschau-Gesamtlänge des Forschers 1 Start
• Datenplatte, Abteilung von Raumfahrt, nationaler Luft und Raummuseum, Smithsonian Einrichtung