リンカーン実験衛星

リンカーン実験衛星シリーズは、衛星通信の装置と技術をテストするために、1965年から1976年にかけてマサチューセッツ工科大学のリンカーン研究所で米国空軍の支援を受けて設計、構築されました。

発達

軌道を周回する銅針からなる受動通信システムであるウェストフォード計画の開発と展開に成功した後、 MITのリンカーン研究所は能動衛星宇宙通信の改善に着手した。特にリンカーンは、限られたサイズによって必然的に制約されていた通信衛星（「ダウンリンク」）の伝送能力の向上を目指した。1963年に軍事宇宙通信の構築と実証の認可を受けた後、リンカーンは、改良されたアンテナ、軌道上の衛星の安定性の向上（ダウンリンクと「アップリンク」（地上からの通信）の両方にメリットをもたらす）、高効率の伝送変調/復調システム、最先端のエラーチェック技術など、ダウンリンク問題に対するいくつかの工学的解決策に焦点を当てた。^[1]^：81–83

これらの実験的なソリューションは、リンカーン実験衛星 (LES) と呼ばれる 9 機の宇宙船シリーズに搭載されました。これらの開発と並行して、リンカーンはリンカーン実験端末 (LET) も開発しました。これは干渉に強い信号技術を使用した地上局で、同期や集中制御のための複雑なシステムを必要とせずに、移動体や固定体を問わず、一度に最大数百人のユーザーが通信衛星を使用できるようにしました。^[1]^{: 81–83}

LESシリーズの第1、第2、第4衛星は「Xバンド衛星」と命名され、軍の超高周波（SHF）帯域（7～8GHz ）であるXバンドでの実験を行うために設計された^[2]^{: 160。}これは、ソリッドステート機器がこの帯域で比較的高い出力を可能にしたことと、この帯域が以前にウェストフォードによって使用されていたためである。^[1]^{: 83–84}

概要

このシリーズには、LES-1からLES-9までと名付けられた衛星がありました。これらは多くの打ち上げの問題に見舞われました。LES-1とLES-2は同じ2,800 x 15,000 kmの軌道に投入されるはずでしたが^[3] 、ブーストステージの故障によりLES-1は2,800 kmの円軌道に残されました。^{[4] LES-3とLES-4は}静止軌道に投入される予定でしたが、打ち上げの問題によりトランスファー軌道に残されました。^[5]これらの衛星はすべて、軌道が間違っていたにもかかわらず、有用な結果を返しました。LES-5、-6、-8、-9は最終的に静止軌道に正常に投入されましたが、LES-7となるはずだったプロジェクトは資金がなくなりキャンセルされました。^[6]^[7] [LES-9は1980年代半ばには楕円軌道にあり、北半球の高緯度からデータを通信するために環境ブイによって使用されていました。（静止衛星は地平線の下にあるため、これらの緯度では見えません。）

LES-3は無線送信機を搭載した非常に小型（16kg）の衛星であり^[8]、地球の十分に平坦な部分からの300MHzの電波の反射によるマルチパス干渉の程度を測定することを目的としていました。

LES-1からLES-4でテストされた技術の中には、ソリッドステートXバンド無線機器、低電力ロジック回路、電子デスピン（光学を使用して、地球と太陽の位置を任意の瞬間に回転する衛星に対して決定し、地球に対して最適な位置にある複数のアンテナを介して送信する）、磁気トルカーなどがありました。^[9]

LES-8とLES-9は質量約450kgの衛星で、1976年3月14日に打ち上げられた。^{[10]当初は}パルスプラズマエンジンを搭載する予定だったが、実際にはガススラスタで打ち上げられた。通信衛星としては珍しく、太陽電池ではなくMHW-RTGで駆動されている。 ^{[11]これらの衛星は}Kバンドの36～38GHzの部分でUHFのアップリンクとダウンリンクで相互接続されており、実証された相互接続技術は、現在多くの衛星で使用されている衛星間通信の基礎となっている。^[12]当初の意図は、水に吸収される55～65GHzの範囲の周波数で相互接続を実行し、地上の受信機が散乱信号を拾うことを不可能にすることだったが、当時の技術は不十分だった。これらの衛星は1992年まで静止軌道で運用され、現在はゆっくりと漂っている。

リンカーン研究所の LES 後の次の衛星通信プロジェクトは、 FLTSAT EHF パッケージの構築でした。

LESミッション

現在の状況

アマチュア無線愛好家は、2012年末にLES-1から発信された無線信号と、2020年にLES-5のテレメトリを検出することができました。^[18]

参考文献

^ abc Andrew J. Butrica編 (1997). 「電離層を超えて：衛星通信の50年」ワシントンDC：NASA History Office。Bibcode ： 1997bify.book .....B。2020年2月18日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}
^ NASA 衛星通信プログラム概要(PDF)。メリーランド州グリーンベルト：ゴダード宇宙飛行センター。1973 年。
^ 「Astronautix.com」。2013年8月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ abc "LES 1, 2". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。
^ ab "LES 4". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。
^ 「リンカーン研究所における宇宙通信研究開発の30年」
^ ab "LES 7". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。
^ 「LES 3」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。
^ 「リンカーン実験衛星プログラム (LES-1,2,3,4): 進捗報告」。1966年 5 月 2 ～ 4 日に開催された通信衛星システム会議の議事録。アメリカ航空宇宙学会。
^ abc "LES 8, 9". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。
^ 「Aerospace Corporationの記事」。2012年2月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年12月7日閲覧。
^ Chan, Vincent (1988). 「衛星間光ヘテロダイン通信システム」(PDF) .リンカーン研究所ジャーナル. 1 (2): 169–186. 2024年4月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2024年9月4日閲覧。
^ マクドウェル、ジョナサン。「打ち上げログ」。ジョナサンの宇宙レポート。 2018年12月30日閲覧。
^ マクドウェル、ジョナサン。「衛星カタログ」。ジョナサンの宇宙レポート。 2020年2月11日閲覧。
^ 「LES 3」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。
^ 「LES 5」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。
^ 「LES 6」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。
^ Palca, Joe; Neuman, Scott (2020年4月24日). 「アマチュア無線家が長い間行方不明だった米軍の衛星を発見」NPR . 2020年4月25日閲覧。

NASA SP-4217「電離層を超えて」(ウィリアム W. ワード、フランクリン W. フロイド (1989)「リンカーン研究所における宇宙通信研究開発の 30 年」より派生) は、リンカーン研究所における衛星通信開発の詳細な説明であり、この記事の大部分の参考資料として使用されました。

参照

ボイジャー計画（21 世紀まで運用された MHW-RTG も使用）

[beyond-1] Andrew J. Butrica編 (1997). 「電離層を超えて：衛星通信の50年」ワシントンDC：NASA History Office。Bibcode ： 1997bify.book .....B。2020年2月18日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}

[compendium-2] NASA 衛星通信プログラム概要(PDF)。メリーランド州グリーンベルト：ゴダード宇宙飛行センター。1973 年。

[3] 「Astronautix.com」。2013年8月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[:0-4] "LES 1, 2". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。

[:1-5] "LES 4". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。

[NASA-6] 「リンカーン研究所における宇宙通信研究開発の30年」

[:2-7] "LES 7". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。

[8] 「LES 3」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。

[9] 「リンカーン実験衛星プログラム (LES-1,2,3,4): 進捗報告」。1966年 5 月 2 ～ 4 日に開催された通信衛星システム会議の議事録。アメリカ航空宇宙学会。

[:3-10] "LES 8, 9". Gunter's Space Page . 2024年9月6日閲覧。

[11] 「Aerospace Corporationの記事」。2012年2月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年12月7日閲覧。

[12] Chan, Vincent (1988). 「衛星間光ヘテロダイン通信システム」(PDF) .リンカーン研究所ジャーナル. 1 (2): 169–186. 2024年4月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2024年9月4日閲覧。

[log-13] マクドウェル、ジョナサン。「打ち上げログ」。ジョナサンの宇宙レポート。 2018年12月30日閲覧。

[cat-14] マクドウェル、ジョナサン。「衛星カタログ」。ジョナサンの宇宙レポート。 2020年2月11日閲覧。

[15] 「LES 3」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。

[16] 「LES 5」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。

[17] 「LES 6」。Gunter 's Space Page 。2024年9月6日閲覧。

[npr-18] Palca, Joe; Neuman, Scott (2020年4月24日). 「アマチュア無線家が長い間行方不明だった米軍の衛星を発見」NPR . 2020年4月25日閲覧。