Кіріспе

1958 жылы ұшырылған американдық спутник; қазіргі уақытта Жер орбитасындағы ең көне адам жасаған нысан. Vanguard 1 (Гарвард белгілемесі: 1958 Beta 2, COSPAR ID: 1958 002B) – Sputnik 1, Sputnik 2 және Explorer 1 спутниктерінен кейін сәтті ұшырылған төртінші жасанды Жер орбиталық спутник. Ол 1958 жылдың 17 наурызында ұшырылды. Vanguard 1 – күн энергиясын пайдаланатын алғашқы спутник. 1964 жылы спутникпен байланыс үзілгенімен, ол ұшыру құралының жоғарғы сатысымен бірге, әлі де орбитадағы ең көне адам жасаған нысан болып табылады. Vanguard 1 өте кішкентай және жеңіл болғандықтан, оны бір қолмен көтеріп жүруге болады, ал Кеңес Одағының премьер-министрі Никита Хрущев оны "грейпфрут спутнигі" деп атады.

Ғарыш кемелерін жобалау

Ғарыш кемесі – диаметрі 152 мм (6 дюйм), ал антенналары 3 футқа созылатын алюминий шар. Оның құрамында сынап батареясымен қуаттандырылатын 10 мВт, 108 МГц қуаттылықтағы бергіш және спутниктің корпусына орнатылған алты күн батареясымен қуаттандырылатын 5 мВт, 108,03 МГц қуаттылықтағы бергіш бар. Шардан сыртқа шығатын, диаметрі пружиналы механизммен жұмыс істейтін алюминий қорытпасынан жасалған алты ұзын антенна бар. Бергіштер негізінен инженерлік және қадағалау деректерін жіберу үшін қолданылды, сонымен қатар спутник пен жер станциялары арасындағы жалпы электрондық контентті анықтау үшін де пайдаланылды.

Миссия

1958 жылы 17 наурызда үш сатылы ұшыру құралы "Авангард" спутнигін 34,25° бұрышпен еңкейген, 134,27 минуттық эллипстік орбитаға шығарды. Бастапқы есептеулер бойынша, орбита 2000 жылға дейін сақталуы тиіс еді, бірақ күн радиациясының қысымы және күн активтігі жоғары деңгейде болған кездегі атмосфералық кедергі спутниктің перигей биіктігінде маңызды өзгерістерге әкелді, нәтижесінде оның күтілетін қызмет ету мерзімі шамамен 240 жылға дейін қысқарды.

Радио маяк

Халықаралық геофизикалық жыл (IGY) ғылыми спутниктері үшін 108 МГц жиілік диапазонында 10 мВт сынап батареясымен қуаттандырылатын телеметриялық хабарлағыш, сондай-ақ алты күн батареясымен жұмыс істейтін 5 мВт, 108,03 МГц Minitrack хабарлағышы радиофазалық салыстыру бұрышын өлшеу жүйесінің құрамы ретінде қолданылды. Жүйе спутниктің алты серіппелі алюминий қорытпасынан жасалған антенналары арқылы сигналдарды таратып тұрды. Осы хабарлағыштар және бүкіл әлемге тараған Minitrack жер станцияларын пайдалану арқылы спутниктік бақылау жүзеге асырылды.

Атмосфералық тығыздықты өлшеу жобасы

Авангард 1 өзінің симметриялық пішініне байланысты эксперимент жүргізушілермен биіктік, ендік, маусым және күн белсенділігінің функциясы ретінде атмосфераның жоғарғы тығыздықтарын анықтау үшін пайдаланылды. Спутниктің орбитада үздіксіз айналуы кезінде ол болжалған позициялардан сәл ауытқып, қалған атмосфераның соғу әсерінен үлкен және үлкен ауытқулар жинақтады. Орбиталық ауысудың жылдамдығы мен уақытын, сондай-ақ дененің соғу қасиеттерін өлшеу арқылы атмосфераның тиісті параметрлерін кері есептеуге болады. Атмосфералық қысым, содан кейін соғу және орбиталық ыдырау күтілгеннен жоғары болды, өйткені Жердің жоғарғы атмосферасы біртіндеп ғарышқа таралады. Бұл эксперимент ұшырылу алдында егжей-тегжейлі жоспарланған. Жобаға арналған алғашқы Naval Research Laboratory (NRL) ұсыныстары конустық спутниктік денелерді қамтыды; бұл жеке қаптама мен шығару механизмдерін және олардың салмағы мен істен шығу мүмкіндіктерін жою қажеттілігін болдырмады. Радиобайланыс деректерді жинап, орнын анықтады. Бағдарламаның басында оптикалық бақылау (Бейкер-Нанн камералар желісі және адам бақылаушылары) қосылды. Ғалымдар тобы жобаны кем дегенде белгілі диаметрі бар шарларға ауыстыруды ұсынды, мүмкіндігінше үлкенірек. Шар тұрақты оптикалық шағылысқа және тек мөлшеріне байланысты тұрақты соғу коэффициентіне ие болар еді, ал конусқа бағытына қарай өзгеретін қасиеттері болар еді. Айова университетінің профессоры Джеймс Ван Аллен өзінің ракундармен жасаған жұмысына негізделген цилиндрлі спутник ұсынды, ол Explorer 1 болып, алғашқы американдық спутнигі болды. Әскери-теңіз зерттеу зертханасы ақыры "сынақ көлігі" ретінде диаметрі болатын шарды қабылдады, ал келесі спутниктер үшін диаметрі болуы белгіленді. Алғашқы спутниктердегі салмақтың азаюы, сондай-ақ аспаптардың қысқартылуы қанағаттанарлық деп танылды. Vanguard 1, Vanguard 2 және Vanguard 3 әлі де орбитада, олардың соғу қасиеттері негізінен өзгермеген, сондықтан олар 60 жылдан астам уақыттан бері жалғасып келе жатқан Жер атмосферасы туралы базалық деректер жиынтығын құрайды.

Миссиядан кейін

1964 жылы ғылыми миссиясы аяқталғаннан кейін, Vanguard 1 қолданыстан шыққан нысанға айналды – 1958 жылы Vanguard 1-ді орбитаға қою үшін қажетті delta v маневрын аяқтағаннан кейін, ұшыру ракетасының жоғарғы сатысы да осылай болды. Екі нысан да орбитада қалып отыр. Vanguard 1 2000 жылға дейін орбитада қалуы күтілген, бірақ күн сәулесінің қысымы және күн белсенділігі жоғары кезеңдерде атмосфералық кедергілер оның перигеясына әсер етіп, өмір сүру мерзімін қысқартты және атмосферада шамамен 240 жыл ішінде күйіп жоғалуы күтілуде, бұл 22 ғасырдың соңында болады. Ғарыш саяхаты қалыпты жағдайға енгенде, әсіресе оның қайта кіру күні жақындағанда, кейбір мамандар бұл спутникті ерте ғарыш зерттеулерінің құнды артефакты ретінде қайтарып алуды ұсынды.

50 жылдығы

"Авангард-1" спутнигі мен жоғарғы сатысы адам жасаған кез келген заттан ұзақ уақыт бойы ғарышта болғаны үшін рекордты иеленеді, сондай-ақ Жер бетінен адам жасаған кез келген заттан көбірек қашықтыққа ұшып өткен. Бұрынғы NRL және NASA қызметкерлерінің шағын тобы бір-бірімен байланыста болды, сондай-ақ бірнеше мемлекеттік мекемелерге осы оқиғаны еске алу туралы өтініш жасалды. Әскери-теңіз зерттеу зертханасы 2008 жылдың 17 наурызында NRL-де бір күндік жиын өткізіп, осы оқиғаны таңдады. Жиын, Вашингтон қаласынан көрінетін орбиталық аймаққа спутниктің кірген жолын модельдеумен аяқталды (ол жерден Жер бетінен көрінеді). Ұлттық ғылым академиясы Халықаралық геофизикалық жылдың 50 жылдығын атап өту үшін семинарлар ұйымдастырды.