Pionero 1
Sonda espacial Pioneer 1(Luna)
La sonda lunar Pioneer-1.
| Organización | NASA / USAF |
|---|---|
| Constructor | Laboratorios de tecnología espacial (STL) |
| Programa | Sondas de Project Able (USAF) |
| Campo | Estudio de la Luna y su entorno |
| Tipo de misión | Orbitador lunar |
| Número de ejemplares | 3 |
| Estado | Misión completada |
| Otros nombres | Capaz 2 |
| Base de lanzamiento | Cabo Cañaveral , LC-17A |
| Lanzamiento |
11 de octubre de 1958 a las 08:42:13 UT |
| Lanzacohetes |
Thor-Able I # 1 (Thor # 130) |
| Fin de la misión | 13 de octubre de 1958 a las 3:46 am UT |
| Duración | 43 h 03 min 47 s |
| Esperanza de vida | 15 días (misión principal) |
| Identificador de COSPAR | 1958-007A |
| Misa en el lanzamiento | 38,3 kilogramos |
|---|---|
| Control de actitud | Estabilizado por rotación |
| Orbita | Terrenal |
|---|---|
| Altitud | 114,750 kilometros |
| Cámara de iones | Estudio del flujo de radiación alrededor de la Tierra. |
|---|---|
| Escáner de TV Lunar | Cámara de televisión con escaneo de imágenes de la luna |
| Micrometeorito | Determinar la densidad de micrometeoritos. |
| Magnetómetro de bobina de búsqueda de un solo eje | Magnetómetro de bobina de búsqueda de un solo eje |
| Resistencias de temperatura variable | Mide la temperatura interna de la sonda lunar |
Pioneer 1 (también conocido como Able 2 ) es la segunda sonda lunar de la USAF ( Project Able Probes ) y el primer vehículo espacial lanzado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio ( NASA ), una agencia recién creada en ese momento. Esta pequeña sonda de 38,3 kilogramos que lleva cinco instrumentos se lanza en11 de octubre de 1958 por un lanzador Thor-Able.
Aunque la Fuerza Aérea de EE. UU. Llevó a cabo la misión, esta es la primera misión espacial de EE. UU. Técnicamente bajo la égida de la NASA.
Contexto
Pioneer 1 es la segunda de las tres sondas espaciales Able diseñadas para sondear el espacio lunar y cislunar. Pioneer 1, la segunda y más exitosa de las tres naves espaciales Able y la primera nave espacial lanzada por la NASA recién formada, está diseñada para estudiar la radiación ionizante , el rayo cósmico , los campos magnéticos y los micrometeoritos cerca de la Tierra y en la órbita lunar . Debido a un mal funcionamiento del lanzador, la sonda espacial solo logra una trayectoria balística y nunca llega a la Luna. Envía datos al entorno espacial cercano a la Tierra.
Descripción de la sonda lunar
El diseño de la nave espacial es muy similar al de la sonda lunar Pioneer 0 ( Able 1 ) y construido por Space Technology Laboratories (STL).
La sonda Pioneer 1 es casi idéntica a la sonda Pioneer 0 . La sonda lunar consta de un cilindro con un cono truncado superior e inferior. El cilindro tiene un diámetro de 74 cm y una altura de 76 cm . El cono inferior donde se ubica un motor cohete de propulsor sólido de 11 kg , que es el principal elemento estructural de la sonda lunar. Ocho motores nonio pequeños de propulsante sólido de bajo empuje para control de velocidad están montados en el cono superior en un anillo que se puede soltar después de su uso. Una antena magnética también sobresale del cono superior. El cilindro central está hecho de plástico laminado y está pintado con un patrón de rayas claras y oscuras para ayudar a regular la temperatura. La masa total de la nave espacial es de 38,3 kg . La masa total de la nave espacial después de la separación de los motores nonio es de 34,2 kg , y después del encendido del propulsor sólido para inyección del motor del cohete , es de 23,2 kg .
Descripción de instrumentos
La instrumentación científica con una masa de 17,8 kg incluye una cámara de televisión de escaneo de imágenes infrarrojas para estudiar la superficie de la Luna con una resolución de un milirradian , una cámara de ionización para medir la radiación en el espacio, un conjunto de diafragma / micrófono para detectar micrometeoritos , un magnetómetro para mida campos magnéticos de hasta 5 microgauss y resistencias de temperatura variable para medir la temperatura interna de la sonda lunar.
La sonda lunar funciona con baterías de níquel-cadmio para el encendido de los pequeños motores nonio , baterías de plata para el sistema de televisión y baterías de mercurio para los circuitos restantes. La transmisión de radio se establece en 108.06 MHz a través de una antena dipolo eléctrica para la telemetría y la información Doppler de 300 milivatios y una antena dipolo magnética para 50 W. Los controles de tierra del sistema de televisión se reciben a través de una antena dipolo de potencia a 115 MHz. La rotación de la sonda se estabiliza a 1,8 rpm.
Hay cinco instrumentos a bordo del Pioneer 1:
- Sala de ionización ( cámara de iones ), el experimento consiste en estudiar el flujo de radiación que rodea la Tierra. El instrumento es un recipiente cilíndrico de aluminio de 43 cm 3 lleno de argón puro . Se instala justo dentro de la pared de la sonda lunar. La densidad mínima por la que pasa una partícula antes de alcanzar el volumen sensible de la cámara es de 0,45 g / cm 2 , el máximo es de 20 g / cm 2 . La cámara es capaz de responder a la radiación cósmica , así como a los mesones , protones , partículas beta y rayos gamma que pueden resultar de la interacción de las partículas con las paredes de la cámara de ionización. Los electrones deben tener una energía mayor a 1 MeV, los protones a 5 MeV y las partículas alfa mayores a 200 MeV para ingresar a la cámara. Se descubre que la cámara de iones tiene una fuga y que la presión durante el vuelo es de 1,58 atmósferas. La consideración de todos los errores puede alcanzar el 50% para algunos puntos de datos. La mayoría de los datos se transmiten de 10:00 a.m. a 6:00 p.m. UTC el11 de octubre de 1958 y de 8 a.m. a 9 p.m. UT el 12 de octubre de 1958.
- Cámara de TV de escaneo infrarrojo de imágenes lunares ( Lunar Scan TV ).
- Micrometeorito ( Micrometeorito ), un detector acústico de micrometeoritos para determinar la densidad de micrometeoritos en el medio interestelar . Los resultados son limitados debido a la falla del lanzador que hace que la sonda espacial ingrese a la atmósfera de la Tierra sobre el Pacífico Sur en12 de octubre de 1958.
- Magnetómetro de bobina simple búsqueda eje ( eje simple búsqueda de bobina del magnetómetro ), está diseñado para estudiar el campo magnético entre la Tierra y la Luna y para buscar el campo magnético lunar. Debido al mal funcionamiento del lanzador, se utiliza para estudiar el campo magnético terrestre . El magnetómetro tiene un rango de 6 microgauss a 12 miligauss.
- Resistencias variables de temperatura ( resistencias de temperatura variable ), dos resistencias para medir la temperatura interna de la sonda lunar.
Realización de la misión
El lanzamiento de la sonda lunar se produce el 11 de octubre de 1958a las 08:42:13 UT por el lanzador Thor-Able I # 1 (Thor # 130) desde la plataforma de lanzamiento LC-17A en la base de lanzamiento de Cabo Cañaveral . La sonda Pioneer 1 no llega a la Luna como se esperaba debido a una válvula mal ajustada en la etapa Able del lanzador, lo que hace que un acelerómetro proporcione información errónea (la segunda etapa Able se apaga 10 segundos antes). Como resultado, la velocidad de la sonda para escapar de la gravedad de la Tierra es insuficiente. Un intento de insertar la sonda lunar en una órbita terrestre de 128,700 × 32,200 km de altura utilizando su motor de cohete construido por Thiokol falla porque la temperatura interna es demasiado baja para que las baterías proporcionen suficiente energía. Esto resultó en una trayectoria balística de la sonda lunar con una altitud de 114,750 km a las 11:42 UT del día del lanzamiento, según información comunicada por la NASA enFebrero de 1959.
La transmisión en tiempo real se logra para aproximadamente el 75% del vuelo, pero el porcentaje de datos registrados para cada experimento es variable. Excepto durante la primera hora de vuelo, la relación señal / ruido es buena. La sonda finaliza la transmisión cuando regresa a la atmósfera terrestre después de 43 h 03 min 47 s de vuelo, el13 de octubre de 1958a las 0346 UTC sobre el Océano Pacífico Sur .
Resultados de la misión
Se envía una pequeña cantidad de información científica útil, mostrando que la radiación que rodea la Tierra está en forma de bandas y midiendo la extensión de las bandas, mapeando el flujo ionizante total, haciendo las primeras observaciones de las oscilaciones hidromagnéticas del campo magnético terrestre. y tomar las primeras medidas de la densidad de micrometeoritos y del campo magnético interplanetario . La sonda verifica la existencia de los cinturones de Van Allen y envía otros datos útiles sobre el límite del campo magnético de la Tierra .
En un comunicado de prensa de 11 de octubre de 1958poco después del lanzamiento, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) asignó oficialmente el nombre de "Pioneer" a la sonda, aunque a menudo se lo conocía retroactivamente como "Pioneer 1". El nombre no fue sugerido por ningún funcionario de la NASA , sino por Stephen A. Saliga, gerente de exhibiciones de la USAF en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson en Dayton , Ohio , quien diseñó una exhibición para coincidir con el lanzamiento.
Más tarde, los investigadores concluyeron que un acelerómetro cerró por error el combustible en la segunda etapa Able debido a una válvula mal ajustada.
Notas y referencias
- (in) " En profundidad | Pioneer 1 ” , sobre la exploración del sistema solar de la NASA ,12 de agosto de 2019(consultado el 18 de diciembre de 2019 )
- (in) " En profundidad | Pioneer 1 ” , sobre NASA Solar System Exploration (consultado el 20 de diciembre de 2019 )
- (en) " Pioneer 1 " , la NASA NSSDC,5 de septiembre de 2019(consultado el 20 de diciembre de 2019 )
- (en) " NASA - NSSDCA - Experimento - Detalles " en nssdc.gsfc.nasa.gov ,5 de septiembre de 2019(consultado el 21 de diciembre de 2019 )
- (en) " NASA - NSSDCA - Experimento - Detalles " en nssdc.gsfc.nasa.gov ,5 de septiembre de 2019(consultado el 21 de diciembre de 2019 )
- (en) " NASA - NSSDCA - Experimento - Detalles " en nssdc.gsfc.nasa.gov ,5 de septiembre de 2019(consultado el 21 de diciembre de 2019 )
- (en) “ En Profundidad | Pioneer 1 ” , sobre la exploración del sistema solar de la NASA ,12 de agosto de 2019(consultado el 21 de diciembre de 2019 )
- (en) " NASA - NSSDCA - Nave espacial - Detalles " en nssdc.gsfc.nasa.gov ,5 de septiembre de 2019(consultado el 21 de diciembre de 2019 )