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viernes, 1 de febrero de 2008

Hace 50 Años (4): Explorer-1

Después del fracaso del Vanguard, los Estados Unidos siguen el 1 de Febrero de 1958 a la URSS en el camino hacia el espacio. El lanzamiento del Explorer-1 supone el fin de las frustraciones experimentadas hasta ahora y el inicio de una verdadera carrera de imprevisibles consecuencias. El satélite es un verdadero vehículo "mínimo", limitado por la potencia de su ineficiente cohete lanzador. Su bajo peso en vacío, menos de 5 kg para el instrumental, 14 kg en total, ya da una idea del escaso equipo almacenado a bordo. Con sus 0,152 m de diámetro y 2,03 m de largo, fue diseñado desde el primer instante con ideales científicos, principalmente la medición del medio ambiente espacial. El satélite propiamente dicho está compuesto por dos partes: el motor de la cuarta etapa del lanzador y la sección del instrumental. El primero es un Sergeant más pequeño de lo habitual, preparado para proporcionar la aceleración definitiva que permitirá alcanzar la órbita. Posee un anillo que posibilita la medición de la erosión producida por los micrometeoritos. Entre el motor y la carga útil están situadas varias antenas flexibles que se despliegan por sí solas gracias a la rotación (que sirve para estabilizar el satélite) y los pesos que llevan en los extremos, así como medidores de temperatura. La sección del instrumental contiene más medidores internos de temperatura, un micrófono para la detección ultrasónica de meteoritos, un transmisor de alta potencia (60 mW) y otro de baja (10 a 20 mW), así como un medidor de micrometeoritos y de rayos cósmicos, en esencia un contador Geiger para partículas cargadas. El vehículo está rematado por un cono aerodinámico fijo para facilitar el ascenso atmosférico. La limitada capacidad de las baterías sólo permitirá que transmita datos en ocho canales hasta el 23 de mayo. Pero la información que contendrá la telemetría será esencial: los científicos, una vez analizados, descubrirán en los resultados indicios de la existencia de un cinturón de radiación (Van Allen) situado más allá de los 1.000 km de altitud. De hecho, la radiación saturará a los instrumentos. El hallazgo debe agradecerse a la órbita tan elíptica que sigue el satélite, que supera los 2.500 km en su punto más álgido. El contador mide la radiación circundante cada 2 minutos, enviando los resultados a un total de 16 estaciones terrestres. El lanzamiento, por otra parte, se ha desarrollado sin problemas. El Redstone funciona durante 157 segundos, agotando su combustible; cinco segundos después se produce la separación. Las tres etapas superiores actúan durante unos 5 ó 6 segundos cada una. La segunda lo hace a los 403 segundos del despegue, con el vehículo convenientemente orientado. La estación de Antigua pierde de vista al vehículo poco después y éste no vuelve a ser oído hasta transcurrida una órbita completa, al pasar sobre California. La trayectoria no es del todo la esperada, ya que las fuertes corrientes de aire en altitud han contribuido a aumentar su velocidad final, con lo que la primera señal es recibida 8 minutos más tarde de lo previsto. Una vez en órbita, se da a conocer el nombre del satélite: Explorer-1. Los responsables del proyecto, incluyendo a Von Braun y a representantes del ABMA, el JPL y el US Army, así como los científicos participantes, celebran el éxito frente a la prensa. El análisis de los resultados, que pondrá de manifiesto la presencia de los cinturones de Van Allen, será la principal aportación estadounidense al Año Geofísico Internacional. Además, el satélite muestra que los micrometeoritos no suponen un peligro para las naves espaciales tripuladas, que la densidad atmosférica a 300 km de altitud es un 40 por ciento superior a lo esperado, y que la Tierra es entre un 0,5 y un 1 por ciento más plana de lo que se suponía anteriormente. (Fotos: NASA)
-Número de Lanzamiento COSPAR: 1958-Alfa
-Número SSC: 00004
-Hora de Lanzamiento: 03:47:56 UTC
-Zona de Lanzamiento: Cabo Cañaveral LC26A
-Nombre de la Carga Util: Explorer-1 (Explorer-A-1) (Payload RTV-7) (Deal-1)
-Masa al despegue: 4,8 kg.
-Organización Responsable: ABMA/JPL (EEUU)
-Lanzador: Juno-I (Redstone/Jupiter-C, RS-29/UE)
El Juno-I está basado directamente en el vehículo de pruebas de reentrada (RTV) Jupiter-C, al que se le ha unido una cuarta etapa. Está dotado con una primera fase que no es sino un misil Redstone (equipado con un motor Rocketdyne XLR43-NA1, versión A-7), aunque sus tanques han sido alargados y su combustible sustituido por hydyne (60 por ciento de dimetilhidracina y 50 por ciento de dietilenotriamina). Cambiando el alcohol etílico tradicional por hydyne se consigue pasar de 336 kN a 370 kN de empuje (37.640 kg), con un impulso específico también superior. El comburente es oxígeno líquido. Las dos próximas etapas han sido colocadas en el interior de una estructura cilíndrica en forma de barril que gira a alta velocidad (550 rpm) sobre su eje longitudinal para estabilizar el conjunto antes de la acción de los motores. La segunda etapa propiamente dicha consiste en un anillo de 11 motores Thiokol Sergeant disminuidos (Baby Sergeant, de combustible sólido), proporcionando un empuje total de 7.485 kg (73,4 kN). En el interior del citado anillo está un cúmulo de tres motores Sergeant idénticos a los anteriores. Esta tercera etapa sólida produce 2.450 kg de empuje (24 kN). Por último, en la cúspide del barril de propulsión se encuentra la cuarta etapa, un solo motor Sergeant disminuido (empuje: 816 kg o 8 kN) pero con mejores propergoles que los de los anteriores, el cual aportará la velocidad final para alcanzar una órbita elíptica. Atornillado de manera fija a esta cuarta etapa se halla el satélite, cuya estructura cilíndrica acabada en cono se adapta a las dimensiones de ésta. En total, el cohete mide 21,7 metros de altura y 1,77 metros de diámetro (3,96 metros si contamos las aletas de la base). La masa al despegue es de unos 29.025 kg y la capacidad de satelización, de unos 18 kg a 555 km de altitud.
-Orbita Inicial: 356 por 2.548 km, inclinación 33,2 grados, período 114,92 minutos.
-Reentrada: 31 de Marzo de 1970.