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 ヴァンガード1の模型 | |
| 名前 | ヴァンガード TV-4 ヴァンガード テスト車両-4 |
|---|---|
| ミッションタイプ | 地球科学 |
| オペレーター | 海軍研究所 |
| ハーバード指定 | 1958-ベータ2 [1] |
| コスパーID | 1958-002B |
| SATCAT番号 | 00005 |
| ミッション期間 | 90日間（計画） 66年9ヶ月2日 （軌道上） |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | ヴァンガード1 |
| 宇宙船の種類 | ヴァンガード |
| メーカー | 海軍研究所 |
| 打ち上げ質量 | 1.46 kg (3.2 ポンド) |
| 寸法 | 直径152 mm (6.0 インチ)、アンテナスパン3.0 フィート (0.91 m) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 1958年3月17日 12時15分41秒GMT |
| ロケット | ヴァンガードTV-4 |
| 発射場 | ケープカナベラル、LC-18A |
| 請負業者 | グレン・L・マーティン・カンパニー |
| ミッション終了 | |
| 最後の連絡 | 1964年5月 |
| 減衰日 | 2198年（推定） ～軌道寿命240年[1] |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心軌道[2] |
| 政権 | 中軌道 |
| 近地点高度 | 654 km (406 マイル) |
| 遠地点高度 | 3,969 km (2,466 マイル) |
| 傾斜 | 34.25° |
| 期間 | 134.27分 |
ヴァンガード1号（ハーバード指定：1958-Beta 2、[3] COSPAR ID：1958-002B [1]）は、スプートニク1号、スプートニク2号、エクスプローラー1号に続いて打ち上げに成功した4番目の人工地球周回衛星であるアメリカの衛星である。1958年3月17日に打ち上げられた。ヴァンガード1号は太陽光発電を搭載した最初の衛星であった。[4]衛星との通信は1964年に失われたが、打ち上げロケットの上段とともに、現在も軌道上にある最古の人工物となっている。[1]
ヴァンガード1号は、ヴァンガード計画の一環として、3段式ロケットの打ち上げ能力と、地球軌道上の衛星とそのシステムに対する宇宙環境の影響をテストするために設計された。また、軌道解析を通じて測地測定を行うためにも使用された。 [5]ヴァンガード1号は、片手で運べるほど小型で軽量であったため、ソ連の首相ニキータ・フルシチョフは「グレープフルーツ衛星」と評した。[6]
宇宙船の設計
宇宙船は重さ1.46 kg (3.2 lb)、直径6インチ (150 mm)のアルミニウム 球で、アンテナの長さは3フィート (0.91 m) です。水銀電池で駆動する10 mW、108 MHzの送信機と、衛星本体に取り付けられた6つの太陽電池で駆動する5 mW、108.03 MHzの送信機が搭載されています。 [7]長さ30 cm (12 in)、直径0.8 cm (0.31 in)のスプリング作動式アルミニウム合金アンテナが6本、球体から突き出ています。送信機は主にエンジニアリングと追跡データに使用されましたが、衛星と地上局間の総電子数を決定するためにも使用されました。[1]
ヴァンガード1のバックアップバージョンは、バージニア州シャンティリーにあるスミソニアン国立航空宇宙博物館のスティーブン・F・ウドバー・ヘイジー・センターに展示されています。[8]
ミッション
1958年3月17日、3段式ロケットによりヴァンガードは654 km × 3,969 km (406 mi × 2,466 mi)、周回時間134.27分、傾斜角34.25度の楕円軌道に投入された。当初の推定では軌道は2,000年続くとされていたが、太陽活動が活発な時期の太陽放射圧と大気抵抗により衛星の近地点高度に大きな変動が生じ、予想寿命が約240年に大幅に短縮されることが判明した。[1]ヴァンガード1号は地球を周回しながら6年以上にわたって信号を送信した。[9]
無線ビーコン
国際地球観測年（IGY）科学衛星に使用される108MHz帯の10mW水銀電池駆動テレメトリ送信機と、6つの太陽電池で駆動する5mW、108.03MHzのミニトラック送信機が、無線位相比較角度追跡システムの一部として使用されました。このシステムは、衛星の6つのバネ式アルミニウム合金アンテナを通じて信号を送信しました。衛星追跡は、これらの送信機と世界中に設置されたミニトラック地上局を使用して行われました。[10]
これらの無線信号は、衛星と選択された地上受信局との間の電子総量を決定するために使用された。電池駆動の送信機は、約16日間パッケージ内部の温度を提供し、20日間追跡信号を送信した。太陽電池駆動の送信機は6年以上稼働した。信号は徐々に弱まり、1964年5月にエクアドルのキトのミニトラック局で最後に受信された。それ以来、宇宙船は地球から望遠鏡を介して光学的に追跡されている。[10]
大気密度測定のための設計
ヴァンガード1号は対称的な形状をしているため、高度、緯度、季節、太陽活動の関数として上層大気の密度を決定するために実験に使用されました。衛星が継続的に軌道を回ると、残留大気の抗力により、予測された位置からわずかにずれ、シフトがどんどん大きくなります。軌道シフトの速度とタイミングを、物体の抗力特性とともに測定することで、関連する大気のパラメータを逆算できます。地球の上層大気は宇宙に向かって徐々に減少するため、大気圧、ひいては抗力と軌道減衰が予想よりも高かったことが判明しました。[11]
この実験は打ち上げ前に綿密に計画された。当初海軍研究所(NRL) が提案したプロジェクトには円錐形の衛星本体が含まれていた。これにより、別個のフェアリングと排出機構、およびそれらに関連する重量と故障モードが不要になった。無線追跡によりデータを収集し、位置を確立する。プログラムの初期段階で、光学追跡 (ベイカー・ナン カメラネットワークと人間の監視員を使用) が追加された。科学者のパネルは、設計を少なくとも直径 50.8 cm (20.0 インチ)、できれば 76.2 cm (30.0 インチ) の球体に変更することを提案した。
球体は、大きさだけに基づいて、一定の光反射と一定の抗力係数を持ちますが、円錐体は、その向きによって特性が変わります。アイオワ大学のジェームズ・ヴァン・アレンは、ロックーンに関する研究に基づいて円筒形の衛星を提案し、それがアメリカ初の衛星であるエクスプローラー1号になりました。海軍研究所は最終的に、直径16.5cm (6.5インチ) の球体を「試験機」として承認し、後続の衛星には直径50.8cm (20.0インチ) が設定されました。初期の衛星では、小型化と機器の削減によって軽量化が実現し、許容範囲内であると考えられました。
ヴァンガード 1 号、ヴァンガード 2 号、ヴァンガード 3 号は、抗力特性が本質的に変化しないまま現在も周回しているため、60 年以上にわたって継続している地球の大気に関するベースライン データ セットを形成しています。
ミッション終了後
ヴァンガード1号は1964年に科学ミッションを終えた後、遺棄された 物体となった。1958年にデルタv操作を終えてヴァンガード1号を軌道に乗せた後、打ち上げロケットの上段も同様に遺棄された。どちらの物体も現在も軌道上にある。ヴァンガード1号は最長2,000年間空中に留まると予測されていたが、太陽活動が活発な時期の太陽放射圧と大気抵抗の摂動が近地点に影響し、寿命が短くなったため、現在では22世紀後半のいつか、約240年後に大気圏で燃え尽きると予想されている。宇宙旅行が日常的になり、特に再突入日が近づくにつれて、この衛星は初期の宇宙探査の貴重な遺物として回収されるかもしれないと示唆する者もいる。[12]
50周年
ヴァンガード1号の衛星と上段ロケットは、他のどの人工物よりも長く宇宙に滞在したという記録を保持しており、[13] [14]、他のどの人工物よりも地球の表面上を遠くまで移動しました。[15]
NRLとNASAの元職員の小グループが連絡を取り合っており、多くの政府機関がこの出来事を記念するよう依頼された。海軍研究所は2008年3月17日にNRLで1日がかりの会議を開き、この出来事を記念した。 [16]会議は、ワシントンDCから見える軌道領域（地球表面から見える領域）を通過する衛星の軌道のシミュレーションで締めくくられた。米国科学アカデミーは、国際地球観測年50周年を記念するセミナーを予定した。[17]
参照
参考文献
- ^ abcdef 「ディスプレイ：ヴァンガード1 1958-002B」NASA。2020年5月14日。 2021年2月1日閲覧。
この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「ヴァンガード1号衛星の詳細 1958-002B NORAD 00005」N2YO . 2021年2月1日閲覧。
- ^ 「US Space Objects Registry」。2013年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年6月25日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「ヴァンガードI まだ軌道上にある世界最古の衛星」。2015年3月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年9月24日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ O'Keefe, JA; Eckeis, Ann; Squires, RK (1959). 「ヴァンガード測定により地球の形状の洋ナシ型成分が判明」. Science . 129 (3348): 565–566. doi :10.1126/science.129.3348.565.
- ^ 「ヴァンガードI – 軌道上にある世界最古の衛星」。米国海軍宇宙船エンジニアリング部門。2008年9月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「Project Vanguard Report No. 23 Minitrack Report No. 3、受信機システム」dtic.mil。2011年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「Satellite Vanguard 1 Backup」。airandspace.si.edu。スティーブン・F・ウドバー・ヘイジー・センター。2018年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年3月19日閲覧。
この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ Rosenthal, Alfred (1982 年 1 月)。「1958 年以降の NASA 宇宙ミッションの記録」NASA 技術レポート サーバー。NASA。hdl : 2060/19940003358。2011年9 月 24 日閲覧。
- ^ ab 「ラジオビーコン」NASA. 2020年5月14日. 2021年2月1日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ 「衛星抗力大気密度」NASA。2020年5月14日。 2021年2月1日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ https://pages.vassar.edu/realarchaeology/2023/12/03/a-closer-look-at-the-archaeological-importance-of-the-vanguard-1/
- ^ Hollingham, Richard (2017年10月6日). 「世界最古の科学衛星はまだ軌道上にある」BBC Future。2017年10月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ランス・K・エリクソン (2010)。『宇宙飛行：歴史、技術、運用』。ロウマン＆リトルフィールド。pp. 60– 。ISBN 978-0-86587-419-0。
- ^ 「Far-Traveling Objects」. what-if.xkcd.com . 2019年5月16日閲覧。
- ^ 「ヴァンガードI号、宇宙滞在50周年を祝う」EurekAlert! 2008年3月13日。2013年6月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ヴァンガードが宇宙で半世紀に近づく、SpaceRef Interactive、キース・カウイング著、2007年11月4日
外部リンク
- 1958 年の米国宇宙計画の進捗状況では、YouTube で 1958 年のヴァンガード 1 号とその他のアメリカの宇宙打ち上げについて説明しています。