Vanguard 3

O modelo do satélite Vanguard 3 Dados gerais

Organização	MARINHA DOS ESTADOS UNIDOS
Construtor	Laboratório de Pesquisa Naval (NRL)
Programa	Vanguarda
Campo	Estudo da terra
Status	Missão completada
Outros nomes	Vanguard SLV-7
Base de lançamento	Cabo Canaveral
Lançar	18 de setembro de 1959 às 5:20:07 UT
Lançador	Vanguard SLV-7
Fim da missão	11 de dezembro de 1959
Duração	84 dias
Tempo de vida	3 meses (missão primária)
Identificador COSPAR	1959-007A

Características técnicas

Missa no lançamento	23,7 kg
Controle de atitude	Estabilizado por rotação

Órbita

Órbita	Baixo elíptico terrestre
Perigeu	512 km
Apogeu	3.750 km
Período	125,8 minutos
Inclinação	33,35 °

Instrumentos principais

Magnetômetro Precessional de Prótons	Medição do campo magnético da Terra
Micrometeorito	Detecção de micrometeorito
Densidade atmosférica de arrasto de satélite	Meça a densidade da atmosfera superior da Terra
Experiência de raio-x	Medindo a radiação X do Sol

Vanguard 3 é um pequeno satélite científico americano lançado em18 de setembro de 1959cujo objetivo é o estudo do ambiente espacial da Terra. É o terceiro e último satélite desenvolvido no âmbito do programa Vanguard do Laboratório de Investigação Naval . O satélite de 23,7 quilogramas é colocado em uma órbita baixa da Terra de 512 x 3.750 km com uma inclinação orbital de 33,35 ° pelo lançador Vanguard SLV-7 decolando da plataforma de lançamento do Cabo Canaveral . O satélite opera por 84 dias.

Descrição do satélite

O satélite é uma esfera de 50,8 cm de diâmetro estendida por um cone de 66 cm de comprimento. Três quartos da esfera são feitos de magnésio coberto com uma camada de dióxido de silício, enquanto o quarto restante, bem como a parte cônica do satélite, são feitos de fibra de vidro . O Vanguard 3 tem uma massa de 23,7 kg ao qual se acrescenta o envelope do terceiro estágio que tem uma massa de 19,2 kg e que permanece preso ao satélite depois de colocado em órbita, perfazendo o conjunto com uma massa total de 42,9 kg. A energia é fornecida por baterias de prata-zinco dimensionadas para permitir a operação por três meses e que ocupam um invólucro pressurizado que preenche dois terços da esfera. Neste gabinete também está um cilindro contendo a eletrônica de instrumentos científicos e o rádio-beacon Minitrack operando a 108,00 MHz e consumindo 30 mW. O gabinete é superado por outro cilindro contendo o magnetômetro, bem como o transmissor de rádio operando a 108,03 MHz e consumindo 80 mW. A esfera também contém um gravador de fita magnética para armazenar dados até o sobrevoo de uma estação terrestre . Quatro antenas fixadas no equador da esfera e separadas por um intervalo de 90 ° são implantadas por uma mola assim que o satélite estiver em órbita. Uma pequena célula fotovoltaica e uma célula de sulfato de cádmio (usada pelo detector de micrometeorito ) são montadas perto do equador da esfera. No final da parte cônica é acoplado o sensor do magnetômetro . O satélite, sem sistema de controle de atitude e sistema de propulsão, é estabilizado por rotação .

Descrição dos instrumentos

O satélite carrega quatro instrumentos:

O detector de micrometeorito é composto por um sistema de medição de erosão de casca externa e quatro pequenos microfones. O experimento permite medir 6.600 impactos durante os 66 dias de operação, incluindo 2.800 em um período de 70 horas.
O magnetômetro faz medições pontuais do campo magnético da Terra durante o vôo sobre as oito estações terrestres implantadas para receber dados do satélite. Nessas passagens, as medições são realizadas por 2 segundos com intervalo de 2 segundos entre cada uma delas. O instrumento realiza 4300 medições com uma precisão de 10 nT.
O satélite, devido à sua forma esférica, é escolhido para medir a densidade da alta atmosfera da Terra em função da altitude , latitude , estação do ano e atividade solar . Essas medições são feitas perto do perigeu medindo a trajetória usando uma série de câmeras ópticas Baker-Nunn, radares e receptores de rádio do solo. O experimento fornece medições de densidade válidas. Isso permite determinar que o satélite deve entrar na atmosfera cerca de 300 anos após o seu lançamento.
O objetivo do quarto instrumento era medir a radiação X do Sol e estimar seus efeitos na atmosfera da Terra . É composto por duas câmaras de ionização idênticas.

Descrição do lançador

O primeiro estágio do lançador de três estágios é movido por um motor de foguete General Electric de propulsão líquida , o 125.000 N GE X-405, movido por 7.200 kg de querosene ( RP-1 ) e oxigênio líquido , com um tanque de hélio . Ele também contém 152 kg de peróxido de hidrogênio . Mede 13,4 m de altura, 1,14 m de diâmetro e tem uma massa de lançamento de aproximadamente 8.090 kg.

O segundo estágio consiste em um motor de foguete movido a líquido Aerojet-General, o AJ-10, de 5,8 m de altura e 0,8 m de diâmetro, queimando 1.520 kg de dimetil hidrazina assimétrica ( UDMH ) e ácido nítrico fumegante branco (WIFNA) com um reservatório de hélio . Ele produz um empuxo de 32.600 N e uma massa de lançamento de aproximadamente 1.990 kg. Este piso contém o sistema completo de orientação e controle.

O terceiro estágio, o motor de foguete de propulsão sólido do Allegany Ballistics Laboratory , o X-248, usado no Vanguard 3 é diferente dos lançadores Vanguard anteriores. É semelhante em formato (1,5 m de altura por 0,8 m de diâmetro), mas o motor e o bico são de plástico reforçado com vidro em vez de aço. Isso tem a vantagem de minimizar os efeitos no magnetômetro. O motor sem combustível tem uma massa de 19,2 kg. A massa total do combustível é de 227 kg.

A altura total do veículo com o satélite é de aproximadamente 21,9 metros. A capacidade de carga útil é de 11,3 kg em uma órbita terrestre de 555 km. Um lançamento nominal dispararia o primeiro estágio por 144 segundos, levando o lançador a uma altitude de 58 km, seguido pelo segundo estágio por 120 segundos a 480 km, após o qual o terceiro estágio colocaria o satélite em órbita.

Referências

(em) " Vanguard 3 " no NSSDCA Master Catalog , NASA (acessado em 18 de novembro de 2019 )
(em) " Vanguard 3> Experiments> micrometeorite " no NSSDCA Master Catalog , NASA (acessado em 18 de novembro de 2019 )
(in) " Vanguard 3> Experiments> Proton Magnetometer Precessional " no NSSDCA Master Catalog , NASA (acessado em 18 de novembro de 2019 )
(em) " Vanguard 3> Experiments> Satellite Drag Atmospheric Density " no NSSDCA Master Catalog , NASA (acessado em 18 de novembro de 2019 )
(em) " Vanguard 3> Experiments> X-Ray Experiment " no NSSDCA Master Catalog , NASA (acessado em 18 de novembro de 2019 )

Bibliografia

(pt) MC Green e M. Lomask, Vanguard - A history , NASA,1970, 329 p. ( leia online )