Первый американский ИСЗ (8 фото + 1 видео)
В отличие от СССР, где в начале-середине 1950-х годов межконтинентальными БР (и РН на их основе) занималось ТОЛЬКО ОКБ-1 С.П.Королева, в США ситуация складывалась иначе. Конкурирующие между собой за влияние и ресурсы виды вооруженных сил - в отсутствие внешнего соперника - продвигали собственные «космические» проекты (об успехах Советского Союза в ракетостроении было неполное и искаженное представление: с одной стороны, из-за недостатка достоверной информации, с другой, вследствие традиционного «технического снобизма» американцев). главным элементом каждого проекта являлся спутниковый носитель.
«Эксплорер-1» (Исследователь) — первый американский искусственный спутник Земли , запущенный 1 февраля 1958 года командой Вернера фон Брауна.
Этому запуску предшествовала неудачная попытка ВМС США запустить спутник «Авангард-1», широко разрекламированный в связи с программой Международного Геофизического Года.
Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника , поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда»
История распорядилась так, что первым американским ИСЗ стал Explorer 1 («Эксплорер-1»), выведенный на орбиту 31 января 1958 г. ракетой-носителем Jupiter С (Juno I). А основой «Юпитера-С»/ «Юноны», в свою очередь, послужил Redstone («Редстоун») - прямой потомок «оружия возмездия» III Рейха V-2 («Фау-2», А-4). Ракета Redston являлась глубокой модернизацией А-4. В ноябре 1950 г. этому проекту был дан высший приоритет министерства обороны США.
Фирма North American Aviation установила на «Редстоун» ЖРД XLR-43 (серийное обозначение А-6), созданный путем масштабного увеличения двигателя V-2 до уровня тяги 34 тс (75 тыс фунтов) в течение 110 сек. Как и у прототипа, компоненты топлива - жидкий кислород (окислитель) и этиловый спирт (горючее) - подавались в камеру сгорания посредством ТНА на перекиси водорода.
Ракетой управляла инерциальная СУ ST-80, выдававшая команды на исполнительные органы - графитовые рули, установленные в струе истекающих из сопла газов, и воздушные рули на концах крестообразного аэродинамического стабилизатора.
Для достижения орбитальной скорости использовалась связка из 15 твердотопливных ракет «Сержант», которые были, фактически, неуправляемыми реактивными снарядами с примерно 20 кг твёрдого топлива каждый; 11 ракет составляли вторую ступень, три — третью, и последняя — четвёртую. Двигатели второй и третьей ступени были смонтированы в двух вставленных друг в друга цилиндрах, а четвёртая устанавливалась сверху. Вся эта связка раскручивалась электромотором перед стартом. Это позволяло ей сохранять заданное положение продольной оси во время работы двигателей. «Юпитер-С» не имел четвёртой ступени, переделанная для запуска спутника ракета «задним числом» была названа «Юнона-1».
Отработавшие двигатели второй и третьей ступеней последовательно сбрасывались, но от четвёртой ступени спутник не отделялся. Поэтому в различных источниках приводятся массы спутника как с учётом пустой массы последней ступени, так и без неё. Без учёта этой ступени масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ — 8,3 кг, из них масса аппаратуры составляла 4,5 кг. Тем не менее, в состав её входили счётчик Гейгера и датчик метеорных частиц. Снижение веса аппаратуры стало возможным благодаря малой мощности передатчиков (60 и 10 милливатт) и использованию транзисторов.
Научная аппаратура ИСЗ была разработана и изготовлена доктором Джеймсом Ван Алленом из Университета штата Айова. Она включала блок обнаружения космических лучей, датчик внутренней температуры, три датчика внешней температуры, датчик температуры носового конуса, микрофон для регистрации ударов микрометеоров и датчик микрометеорной эрозии. Данные с этих приборов передавались на Землю передатчиком мощностью 60 мВт, работающим на частоте 108,03 МГц, и передатчиком 10 мВт на частоте 108,00 МГц. Передающие антенны - две щелевые, непосредственно на корпусе аппарата, и четыре гибких штыря длиной 55,9 см, формирующих турникетную антенну. Вращение спутника вокруг продольной оси позволяло сохранить штыри в разложенном положении
Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ, и если в перигее счётчик Гейгера демонстрировал ожидаемое космическое излучение, которое было уже известно по запускам высотных ракет, то в апогее он вообще не давал сигнала. Джеймс Ван Аллен предположил, что в апогее счётчик входит в насыщение из-за нерасчётно высокого уровня облучения. Он рассчитал, что в этом месте могут находиться протоны солнечного ветра с энергиями 1—3 МэВ, захваченные магнитным полем Земли в своеобразную ловушку. Позднейшие данные подтвердили эту гипотезу, и радиационные пояса вокруг Земли называют поясами ван Аллена.
Первый американский спутник вышел на орбиту с параметрами:
- перигей - 360 км (224 мили);
- апогей - 2534 км (1575 миль);
- наклонение - 33,3°;
- период обращения 114,9 мин.
передатчик функционировал около двух недель, прием данных с другого прекратился 23 мая 1958 г. Несмотря на непродолжительный срок активного существования, Explorer 1 позволил получить ряд важных данных о космическом пространстве - в частности, было выявлено наличие у Земли радиационных поясов.
Спутник оставался на орбите до 31 марта 1970 г.