Najstarejši satelit še vedno kroži okoli Zemlje

Satelit grenivka, kot so Sovjeti zaničljivo poimenovali ameriški satelit Vanguard 1, je prvi pokazal, da Zemlja ni povsem okrogla.

sob, 31.03.2018, 11:00

Pred 63. leti, leta 1955, so ZDA oznanile, da bodo v mednarodnem geofizikalnem letu, v letih 1957 in 1958, v orbito okoli Zemlje izstrelili znanstveni satelit. Namen napovedane izstrelitve je bil spremljanje satelita in izvajanje različnih eksperimentov. Načrt je bil uresničen z Vanguardom, najstarejšim satelitom, ki tudi danes, 60 let pozneje, še vedno kroži okoli Zemlje.

ZDA so takrat za nosilno raketo, ki bi tak satelit poslala v vesolje, izbirale med tremi kandidati. Vojno letalstvo je predlagalo medcelinsko balistično raketo (ICBM) Atlas, kopenska vojska ali pehota izpeljanko rakete srednjega dosega (IRBM) Redstone in vojna mornarica ZDA tri stopenjsko raketo, ki bi temeljila na sondažni raketi Viking.

Vse je kazalo, da je bila najbolje pripravljena zamisel pehote in nosilne rakete, ki je temeljila na raketi Redstone, vendar je bila ta izbira tvegana z zornega kota stikov z javnostjo zaradi povezave z nemškim znanstvenikom dr. Wernherjem von Braunom in njegovo nacistično preteklostjo. Glede na dejstvo, da sta imeli tako raketa Redstone kot tudi Atlas le vojaški značaj, se je v izbiro vmešal Milton Rosen iz Mornariškega raziskovalnega laboratorija (NRL). Nasprotoval je uporabi vojaških raket in poudarjal pomembnost civilnega znanstvenega raziskovanja vesoljskega prostora. Zavzemal se je za program Vanguard, ki je tako prišel pod okrilje ameriške vojne mornarice.

Izbrali Vanguard

Program Vanguard so izbrali konec poletja 1955. Glavni industrijski izvajalec za celotno raketo je bila družba Martin (zdaj Lockheed Martin). Raketo so zasnovali kot tristopenjsko.

Prvo stopnjo je poganjal raketni motor družbe General Electric X-405 na tekoče gorivo kerozin in oksidator tekoči kisik. Motor je razvijal potisno silo 134.8 kN in deloval dve minuti in 25 sekund. Drugo stopnjo je poganjal raketni motor družbe Aerojet General ali AJ10-37. Imel je potisno silo 33.80 kN. Gorivo je bilo nesimetrični dimetil hidrazin (UDMH), oksidator pa dušikova kislina. Motor je deloval minuto in 22 sekund. Tretjo stopnjo je poganjal motor na trdno gorivo. Izdelala ga je velika osrednja raketna družba – Grand Central Rocket Company. Imel je potisno silo 11.56 kN, deloval je 31 sekund.

Raketa Vanguard ni imela krilc za stabilizacijo, ampak sta imela prva in druga raketna stopnja raketna motorja take vrste, da ju je bilo mogoče krmariti in usmerjati ter tako nadomeščati krilca za stabilizacijo. Celotna raketa je višino merila 23 metrov, imela največji premer 1,14 metra in ob izstrelitvi tehtala 10.050 kilogramov. V osnovni različici je v Zemljino orbito lahko pripeljala do deset kilogramov težak satelit.

Prvo poskusno izstrelitev so izvedli 8. decembra 1956. Namenjena je bila preizkušanju telemetričnih podatkov. Drugo, ki je zadevala dvostopenjsko različico, so izvedli 1. maja 1957. Nato so izvedli izstrelitev še 23. oktobra 1957, kjer je delovala samo prva stopnja. Takrat so Sovjeti že imeli v orbiti svoj prvi satelit Sputnik I.

Američani so bili presenečeni, da so jih Sovjeti prehiteli in so seveda hiteli z Vanguardom, ki je bil tako pripravljen na izstrelitev 6. decembra 1957. Raketa se je dvignila dober meter od tal in v plamenih eksplodirala, mali drobceni satelit, ki je bil na krovu, je padel na tla in začel oddajati. Zdaj ga imajo razstavljenega v znamenitem Smithsonovem muzeju letalstva v vesolja v Washingtonu – kot primer, s katerim so se Američani osramotili pred vsem svetom in na to še dolgo niso pozabili.

Po tem polomu jim je prišel prav Werhner von Braun in njegov program satelita Explorer I. Ta je uspešno poletel v vesolje 31. januarja 1958 in tako postal prvi ameriški umetni satelit. Mornarica je raketo Vanguard spet pripravila na izstrelitev 5. februarja 1958 in vse je dobro kazalo do 57. sekunde, ko je nastala okvara na drugi stopnji in je ta povzročila, da je moral strokovnjak za varnost raketo razstreliti na daljavo.

Četrti umetni satelit

Satelit Vanguard 1 je bil šele četrti umetni satelit, ki je na začetku vesoljske dobe začel krožiti okoli našega planeta in je tako sledil sovjetskima Sputniku I in II ter prvemu ameriškemu umetnemu satelitu Explorerju I. V vesolje ga je s takrat malo znanega izstrelišča Cape Canaveral 17. marca 1958 ponesla tristopenjska satelitska nosilna raketa z istim imenom.

Ta satelit je bil prvi, ki je imel na krovu sončne celice, ki so ga oskrbovale s potrebno električno energijo. Ob izstrelitvi je tehtal kilogram in pol ter je bil kar nekaj časa eden najlažjih in najmanjših satelitov, ki jih je človek poslal v vesoljski prostor. Z njim so vesoljski strokovnjaki vzpostavljali stik vse do maja 1964, kar so omogočile delujoče sončne celice. Tako satelit kot tudi zadnja ali tretja stopnja rakete še vedno krožita okoli Zemlje in tako predstavljata najstarejša na Zemlji izdelana predmeta, ki sta v vesolju.

Satelit se od Zemlje najbolj oddalji na skoraj 3840 kilometrov (apogej) in se ji najbolj približa na skoraj 659 kilometrov (perigej). Sam polet tega res malega vesoljskega plovila je bil zasnovan kot test satelitske nosilne rakete Vanguard, kot dela programa Vanguard, in tudi za proučevanje vpliva delovanja okolja na satelit in njegove sisteme v orbiti okoli Zemlje, ki so večinoma zadevale geodetske meritve.

Ta satelit je bil tudi prvi, ki je izmeril obliko našega planeta in s tem prikazal, da ne gre za obliko pravilne krogle, ampak je naš planet nekoliko hruškaste oblike. Sovjetski voditelj Nikita Hruščov je ta ameriški satelit zaničljivo opisoval kot »satelit grenivka«, ker je šlo za kroglico, ki je imela premer vsega 16 centimetrov.

Opozoril na pomembnost miniaturizacije

To je res mali satelit, oblikovan kot krogla iz aluminija. Pri njegovem programu je imela veliko vlogo ameriška vojna mornarica in strokovnjaki Mornariškega raziskovalnega laboratorija. Satelit je imel dva oddajnika: večji in manjši, ki so ju napajale baterije na živo srebro in šest sončnih celic, ki so bile pritrjene na telo satelita. Iz krogel je štrlelo šest malih anten. Oddajnika sta služila predvsem spremljanju dogajanja na krovu in sledenju potovanja satelita. Vanguard 1 je imel tudi dvoje malih enot za merjenje temperature v notranjosti, ker je strokovnjake zanimala toplotna zaščita. Je bil pa to satelit, kjer so Američani opozorili na pomen miniaturizacije in na napredno elektroniko in nov vir energije za pridobivanje električne energije.

Najprej so vesoljski strokovnjaki ocenjevali in predvidevali, da bo ta res mali satelitek v tej orbiti ostal lahko tudi več kot dva tisoč let. Pozneje so začeli upoštevati vpliv delovanja sevanja Sonca, sončnih izbruhov na atmosfero našega planeta, kar zelo vpliva na orbito vseh satelitov in tudi tega res malega in so tako ocenili njegovo življenjsko dobo na 240 let. To pomeni, da bo satelit krožil okrog našega planeta še nadaljnjih 180 let.

Ne glede na dejstvo, da je tako majhen, predstavlja najstarejše, kar je človek poslal v vesolje in je tam še vedno prisotno. Zdaj predstavlja del vse večje in vse bolj moteče količine vesoljskih odpadkov, vendar je v taki orbiti, da ne moti številnih satelitov, namenjenih opazovanju Zemlje in tudi ne največjega satelita, ki kroži okoli Zemlje, to je Mednarodno vesoljsko postajo.

V vesolju bo še 180 let

Vanguard 1 naš planet obkroži na vsakih 134 minut. Zemljo je obkrožil že več kot 235.000 krat. Čez 180 let, ko naj bi se končala njegova življenjska pot, se bo število obkrožitev približalo milijonu.

Od enajstih izstrelitev rakete Vanguard so bile samo tri uspešne. Prva je bila 17. marca 1958, ki je v Zemljino orbito ponesla istoimenski mali satelit. Druga je bila 17. februarja 1959, ki je v orbito prinesla Vanguard 2, prvi meteorološki satelit, ki je bil takrat s težo deset kilogramov na vrhu zmogljivosti nosilne rakete. Deloval je le 19 dni, zdaj pa potuje v orbiti, kjer se Zemlji najbolj približa na 560 kilometrov in se od nje najbolj oddalji na 2953 kilometrov. Še vedno kroži okrog Zemlje.

Tretja in zadnja uspešna izstrelitev rakete Vanguard je bila 18. septembra 1959. V orbito je ponesla znanstveni satelit Vanguard 3. Ta tehta rekordnih 22,7 kilograma, kar je bilo mogoče zato, ker je imela ta raketa novejšo in močnejšo zadnjo ali trejo raketno stopnjo. Je pa bila to tudi zadnja, enajsta, rezervna raketa. Sam satelit je deloval 84 dni. Proučeval je mikrometeorite, magnetno polje in sevanje Sonca. Zemlji se najbolj približa na 515 kilometrov in se od nje najbolj oddalji na 3282 kilometrov in je še vedno v orbiti.

Tako so v orbiti zdaj kar trije sateliti Vanguard iz pionirske vrste in z začetka vesoljske dobe pred okoli 60. leti. Zanimive so razlike, ki segajo od zelo malega satelita, težkega kilogram in pol, do več kot šestkrat težjega desetkilogramskega in seveda do rekordnega 22, 7 kilograma težkega satelita.

Po izstrelitvi tega satelita je preteklo kar nekaj časa, preden so v vesolje spet poslali tako male satelite. Pred približno dvajsetimi leti se je pojavila ideja o novih malih satelitih, oblikovanih kot kocke s stranico enega decimetra. Ti so dobili ime CubeSat in tehtajo približno kilogram. Te strokovnjaki povezujejo v več enot in tako dobijo zmogljivejši satelit. Japonski strokovnjaki so pred kratkim s svojo najmanjšo satelitsko nosilno raketo na svetu v vesolje poslali trikilogramski satelit, sestavljen iz treh omenjenih enot, tako majhne satelite pa je v zadnjih dveh desetletij v vesolje poslalo že več držav.

Prijavi sovražni govor