ОВ1-16
Спутник ВВС США
ОВ1-16
Спутник OV1-16
Тип миссииНауки о Земле
ОператорВВС США
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР1968-059Б
Номер SATCATS03319
Свойства космического корабля
ПроизводительОбщая динамика
Стартовая масса272 кг (600 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска11 июля 1968  г. по всемирному координированному времени ( 1968-07-11 )
РакетаАтлас Ф
Стартовая площадкаВанденберг 576-А-2 [1]
Параметры орбиты
РежимНизкая околоземная орбита
Эксцентриситет0.02900
Высота перигея163 км (101 миля)
Апогей высоты554 км (344 мили)
Наклон89.700°
Период91 минута [2]
Эпоха11 июля 1968 г. 19:26:00 UTC

Orbiting Vehicle 1–16 (также известный как OV1-16 , [1] LOADS1 (Low Altitude Density Satellite 1) и Cannonball 1), [3] был запущен 11 июля 1968 года с помощью Atlas F бок о бок с OV1-15. Часть серии спутников OV1 ВВС США , OV1-16 был небольшой, чрезвычайно плотной сферой, способной выдерживать сопротивление воздуха гораздо лучше, чем обычный спутник. Наряду с OV1-15, он был первым спутником, который вернул долгосрочную информацию о плотности и погодных условиях верхней атмосферы Земли для лучшего прогнозирования орбит спутников, а также точек приводнения возвращающихся спутников и космических аппаратов. Спутник вернулся в атмосферу Земли 19 августа 1968 года после 39 дней на орбите.

История

Программа спутников Orbiting Vehicle возникла из инициативы ВВС США, начатой ​​в начале 1960-х годов, для сокращения расходов на космические исследования. В рамках этой инициативы спутники должны были быть стандартизированы для повышения надежности и экономической эффективности, и, где это было возможно, они должны были летать на испытательных аппаратах или быть совмещенными с другими спутниками. В 1961 году Управление аэрокосмических исследований ВВС (OAR) создало Программу поддержки аэрокосмических исследований (ARSP) для запроса предложений по спутниковым исследованиям и выбора экспериментов миссии. Организация ВВС США по космосу и ракетам создала свой собственный аналог ARSP под названием Программа поддержки космических экспериментов (SESP), которая спонсировала большую долю технологических экспериментов, чем ARSP. [4] : 417  Пять различных серий стандартизированных спутников OV были разработаны под эгидой этих агентств. [4] : 425 

Программа OV1, которой руководил подполковник Клайд Норткотт-младший [5], была развитием 2,7-метровых «научных пассажирских капсул» (SPP), которые, начиная с 2 октября 1961 года, летали на спинах во время испытаний суборбитальных ракет Atlas и проводили научные эксперименты во время своего короткого пребывания в космосе. 13 сентября 1963 года компания General Dynamics получила контракт на 2 миллиона долларов на создание новой версии SPP (называемой Atlas Retained Structure (ARS)), которая должна была нести самостоятельный орбитальный спутник. Как только ракета Atlas и ARS достигнут апогея, спутник внутри должен был быть развернут и выведен на орбиту. В дополнение к орбитальному SPP компания General Dynamics создаст шесть таких спутников, каждый длиной 3,66 м (12,0 футов) и диаметром 0,762 м (2 фута 6,0 дюйма), способных выводить полезную нагрузку массой 136 кг (300 фунтов) на круговую орбиту высотой 805 км (500 миль).

Названная «Спутник для аэрокосмических исследований» (SATAR), серия спутников изначально должна была запускаться с Восточного испытательного полигона в рамках миссий Atlas, проверяющих экспериментальные носовые обтекатели Advanced Ballistic Re-Entry System (ABRES). Однако в 1964 году ВВС перевели запуски ABRES на Западный испытательный полигон, что привело к годовой задержке программы. Более того, поскольку запуски WTR должны были осуществляться на полярную орбиту, а не на орбиты с низким наклоном, типичные для запусков ETR, меньшая масса могла быть выведена на орбиту с использованием той же тяги, и массу спутников SATAR пришлось уменьшить. [4] : 417 

До двойного запуска, частью которого был OV1-16, в серии OV1 было 14 спутников, первый из которых был выведен на орбиту 21 января 1965 года. После OV1-1 , последнего испытательного запуска ABRES, OV1-2 по 12 были запущены на выведенных из эксплуатации МБР Atlas D , за исключением OV1-6 , запущенного с помощью Titan IIIC, предназначенного для испытательного полета пилотируемой орбитальной лаборатории . OV1-13 и OV1-14 были первыми, запущенными на выведенном из эксплуатации Atlas F. [ 4] : 418, 420 

Проектирование космических аппаратов

Доктор Кеннет С.В. Чемпион из AFCRL рассматривает спутник OV1-16

OV1-16 был разработан для возврата информации о погодных условиях, в частности, о краткосрочных изменениях плотности атмосферы в верхней части атмосферы. Эта информация полезна для прогнозирования орбит спутников, а также точек приводнения возвращающихся спутников и космических аппаратов. [6] До запуска OV1-15 и 16 практически ничего не было известно о плотности атмосферы на высотах от 100 км (62 мили) до 200 км (120 миль) — только несколько кратковременных полетов зондирующих ракет исследовали этот регион. Теоретические модели предполагали, что плотность воздуха будет уменьшаться с увеличением солнечной активности (противоположность тому, что в конечном итоге обнаружили два спутника OV1) [7]

Доктор Кеннет С.В. Чемпион, руководитель отделения структуры атмосферы в Лаборатории аэрономии AFCRL с 1964 года, разработал спутник OV1-16. [6] В отличие от большинства стандартизированных цилиндрических спутников OV1, OV1-16 представлял собой сферу весом 600 фунтов (270 кг), диаметром 23 дюйма (580 мм) с прочной латунной оболочкой толщиной 2,5 см (0,98 дюйма), что делало его самым плотным (690,5 кг/м 3 (1163,9 фунта/куб. ярд)) спутником из когда-либо запущенных. Эта необычно высокая плотность была конструктивной особенностью: благодаря созданию аппарата с максимально возможным отношением массы к площади спутник был более устойчив к сопротивлению ветра. Таким образом, OV1-16 мог оставаться на орбите, измеряя свойства нижней термосферы на высоте от 145 км (90 миль) до 177 км (110 миль) над Землей, что намного дольше, чем обычные спутники, которые были бы вынуждены почти немедленно возвращаться на такой низкой высоте. [3] [4] : 421 

Несколько выдвижных антенн использовались для передачи телеметрии , в то время как две небольшие антенны использовались радиолокационным маяком слежения. Спутник был окрашен в черный цвет с позолоченными круглыми областями для уменьшения тепла от солнечного света и атмосферного нагрева. [3] Спутник с питанием от батареи не имел бортового магнитофона, вместо этого передавая данные на 12 наземных станций, когда находился в зоне действия. [2]

Эксперименты

OV1-16 и капитан Джеймс Д. Браун из AFCRL

Основным прибором на OV1-16 был трехосный датчик ускорения, разработанный Bell Aerospace Corporation . Он состоял из трех взаимно перпендикулярных линейных «миниатюрных электростатических акселерометров» (MESA). [3] Прибор рассчитывал плотность воздуха, измеряя электростатическую силу, необходимую для удержания полой цилиндрической массы, когда спутник испытывал сопротивление ветра. [2] Хотя в принципе устройство могло измерять ускорения сопротивления до 10 -8 g, на практике измерения спутника находились в диапазоне от 5 × 10 -5 g до 1 × -7 g из-за шума данных, несовершенного расположения акселерометров и вращения космического корабля. [3] Радиомаяк спутника также облегчал отслеживание спутника, траектория которого также раскрывала детали плотности воздуха в атмосфере, через которую он проходил.

Миссия

OV1-16 был запущен со стартовой площадки 576-A-2 Ванденберга вместе с OV1-15 на ракете Atlas F 11 июля 1968 года около 19:30:00 UTC [1] на эксцентричную среднюю орбиту, которая подняла его с 554,00 км (344,24 мили) над Землей на высоту скольжения по атмосфере всего 163,00 км (101,28 мили). [2] Спутник снова вошел в атмосферу Земли 19 августа 1968 года после 39 дней на орбите. Наземные станции получили более 200 данных, и миссия спутника была признана очень успешной. [6]

Результаты

Результаты OV1-15 и 16 быстро привели к уточненным моделям верхней атмосферы, которые немедленно были использованы ВВС и Министерством обороны. Их данные доказали, что повышенная солнечная активность увеличила плотность воздуха на больших высотах, что противоречило преобладающей модели того времени. [7] Более того, спутники определили, что плотность верхней атмосферы была на 10% ниже, чем предсказывали теоретические модели. [8]

Программа OV1 в конечном итоге включала 22 миссии, последняя из которых состоялась 19 сентября 1971 года. [4] : 421 

Ссылки

  1. ^ abc Макдауэлл, Джонатан. "Launch Log". Jonathan's Space Report . Получено 13 мая 2023 г.
  2. ^ abcd "OV1-16". NASA . Получено 5 ноября 2023 г. .
  3. ^ abcde Кребс, Гюнтер. "OV1" . Получено 5 ноября 2023 г.
  4. ^ abcdef Пауэлл, Джоэл В.; Ричардс, GR (1987). «Серия спутников орбитального транспортного средства». Журнал Британского межпланетного общества . Том 40. Лондон: Британское межпланетное общество.
  5. ^ "OV1-Promoter of timely space research". Труды конференции OAR Research Applications Conference, 14 марта 1967 г. Вашингтон, округ Колумбия: Офицер аэрокосмических исследований, ВВС США. 1967.
  6. ^ abc Aeronomy Laboratory, AFCRL (август 1968 г.). "Cannonball Satellite". Обзор исследований OAR . стр. 3. Получено 5 ноября 2023 г.
  7. ^ ab Kenneth SW Champion; FA Marcos (23 октября 1969 г.). Плотности со спутников OV1-15 и OV1-16 (отчет). Исследовательские лаборатории ВВС Кембриджа. стр. iii, 1– 2, 18.
  8. ^ неизвестно (1969). "Атмосферно-плотностный акселерометр и низковысотные спутники плотности (OV1-15 и OV1-16)". Прогресс OAR 1969. стр. 123.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=OV1-16&oldid=1187990681"