ゴダード宇宙飛行センターの前にあるヴァンガード2号衛星の模型。 | |
| 名前 | ヴァンガード宇宙ロケット4号 |
|---|---|
| ミッションタイプ | 気象衛星空気密度実験 |
| オペレーター | 海軍研究所 |
| ハーバード指定 | 1959 アルファ1 |
| コスパーID | 1959-001A |
| SATCAT番号 | 00011 |
| ミッション期間 | 気象観測:19日間(達成)66年11ヶ月19日間(軌道上) |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船の種類 | ヴァンガード 2E |
| バス | ヴァンガード |
| メーカー | 海軍研究所 |
| 打ち上げ質量 | 10.75 kg (23.7 ポンド) |
| 寸法 | 直径508 mm(20.0インチ) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 1959年2月17日15時55分02秒GMT [ 1 ] |
| ロケット | ヴァンガードSLV-4 |
| 発射場 | ケープカナベラル、LC-18A |
| 請負業者 | グレン・L・マーティン社 |
| ミッション終了 | |
| 最後の接触 | 1959年3月15日 |
| 減衰日 | 2259年(推定)~軌道寿命300年[ 2 ] |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地心軌道[ 3 ] |
| 政権 | 中軌道 |
| 近地点高度 | 559 km (347 マイル) |
| 遠地点高度 | 3,320 km (2,060 マイル) |
| 傾斜 | 32.88° |
| 期間 | 125.80分 |
| 楽器 | |
| 光学スキャナ無線ビーコン | |
ヴァンガード2号(打ち上げ前はヴァンガード2E )は、アメリカ海軍のヴァンガード計画の一環として、1959年2月17日15時55分02秒(グリニッジ標準時)にヴァンガードSLV-4ロケットで打ち上げられた地球周回衛星である。[ 4 ]この衛星は、19日間にわたり軌道の昼間の部分の雲量分布を測定し、軌道の寿命(約300年)にわたって大気の密度に関する情報を提供するように設計された。[ 5 ] [ 6 ]初の気象衛星であり、初の軌道宇宙ミッションの1つであるヴァンガード2号の打ち上げは、米国とソビエト連邦間の宇宙開発競争における重要なマイルストーンであった。 [ 7 ] [ 8 ] [ 5 ]ヴァンガード2号は現在も軌道上に残っている。

1959年にヴァンガード2号として知られる衛星の打ち上げが成功する以前、1958年には「ヴァンガード2号」と名付けられた衛星の打ち上げが複数回試みられました。これらの打ち上げはすべて軌道投入に失敗しました。軌道投入に失敗した衛星は以下のとおりです。[ 9 ]
打ち上げに成功し、ヴァンガード2として知られるようになった衛星は、ヴァンガード2Eでした。
この宇宙船は直径508mm(20.0インチ)のマグネシウム球体で、2つの光電セルを備えた光学望遠鏡2台を搭載しています。球体の内部は金メッキされ、外部は機器の 熱制御に十分な厚さの酸化ケイ素でコーティングされたアルミニウムで覆われています。
無線通信は、1ワット、108.03MHzのテレメトリ送信機と、追跡用の連続信号を送信する10mW、108MHzのビーコン送信機によって提供されました。コマンド受信機は、望遠鏡の実験データをテレメトリ送信機に中継するテープレコーダーを起動するために使用されました。
計測機器の電源は水銀電池によって供給された。[ 2 ] [ 10 ] [ 11 ]
光学スキャナ実験は、赤道から北緯35度から45度までの雲量データを取得するために設計されました。衛星が地球を周回する間、正反対の方向を向いた2つの光学望遠鏡の焦点に設置された2つの光電セルが、雲(約80%)、陸地(15~20%)、海域(5%)からの太陽光反射強度を測定しました。衛星の運動と回転により、光電セルは地球を連続的に「線」状に走査しました(箒のスキャナに似ています)。独立した太陽電池は、衛星直下の地球が太陽光に照らされている場合にのみレコーダーを起動し、1周あたり約50分間のデータを取得しました。測定された反射強度はテープに保存されました。地上局は衛星のコマンド受信機に信号を送信することで衛星に情報を送信し、テープ全体を60秒で再生しました。その後、テープは消去され、巻き戻されました。気象実験の計画された19日間、機器は正常に機能しました。衛星は50rpmでスピン安定化されたが、スピン軸の向きが適切でなかったため光学機器のデータは不良であった。[ 12 ]
ヴァンガード2号は、その対称的な形状から、高度、緯度、季節、そして太陽活動の関数として上層大気の密度を決定するための実験機として選ばれた。[ 13 ]宇宙船が継続的に軌道を周回するにつれて、予測された位置よりもわずかに進み、残留大気の抗力によってより低くより速く螺旋状に移動するにつれて、その前進はますます大きくなる。軌道シフトの速度とタイミングを測定することで、物体の抗力特性を知ることで、関連する大気のパラメータを逆算することができる。地球の上層大気が宇宙に向かって徐々に細くなるにつれて、大気圧、ひいては抗力と軌道減衰は予想よりも高くなることが判明した。[ 14 ]
この実験は打ち上げ前に綿密に計画されました。海軍研究所(NRL)がヴァンガード計画に当初提案した衛星本体は円錐形で、これにより別個のフェアリングと排出機構、そしてそれらに伴う重量や故障モードが不要になりました。無線追跡によってデータを収集し、位置を特定します。計画初期には、光学追跡(ベーカー・ナン式カメラネットワークと人間の監視員による)が追加されました。科学者委員会は、設計を球形に変更することを提案しました。球形は少なくとも直径508mm(20.0インチ)、できれば760mm(30インチ)のものが望ましいとされています。球形であれば、光反射率は一定で、大きさだけで抗力係数も一定ですが、円錐形は向きによって変化します。ジェームズ・ヴァン・アレンは円筒形を提案し、最終的に飛行しました。海軍研究所は最終的に直径160mm(6.3インチ)の球形を「試験機」として承認し、後継衛星には直径508mm(20.0インチ)を採用しました。初期の衛星では、小型化と搭載機器の削減によってペイロードの重量が軽減され、初期の打ち上げでは許容範囲内とみなされていました。その後、後期型ヴァンガードロケットでは一部の試験用機器が取り外され、508mm口径の衛星を搭載できるほど軽量化されました。[ 15 ] [ 14 ]
科学ミッション終了後、ヴァンガード2号と、その打ち上げに使用されたロケットの上段は、長年にわたり地球を周回し続ける遺棄物体となりました。両機は現在も軌道上に留まっています。ヴァンガード1号、ヴァンガード2号、ヴァンガード3号は、その抗力特性が実質的に変化することなく現在も周回しているため、60年以上もの間、地球の大気に関するベースラインデータセットを形成し続けています。ヴァンガード2号の軌道寿命は300年と予想されています。[ 2 ]