1954 en vuelos espaciales

Tras diez meses de recuperación, pruebas y solución de problemas después del fallido lanzamiento del Viking 10 el 30 de junio de 1953, se realizó con éxito una prueba estática del cohete reconstruido a finales de abril de 1954. El lanzamiento estaba programado para el 4 de mayo. Los problemas de control detectados durante la prueba estática, así como los fuertes vientos cargados de arena, provocaron un retraso de tres días. A las 10:00 hora local, el Viking 10 despegó de su plataforma en el Campo de Misiles de White Sands en Nuevo México , alcanzando una altitud de 219 km (136 millas ) , igualando la mayor altitud jamás alcanzada por un Viking de primera generación (Viking 7 el 7 de agosto de 1951). Se recibieron datos del cohete para todas las etapas del vuelo, y su paquete científico proporcionó la primera medición de la composición de iones positivos a gran altitud. ^{[ 2 ]}  

Viking 11, que estaba listo para su montaje el 5 de mayo, también superó con éxito la prueba estática y quedó listo para su lanzamiento el 24 de mayo de 1954. Una vez más, la cuenta atrás no se detuvo y Viking 11, el cohete más pesado de la serie hasta el momento, fue lanzado a las 10:00 a. m. Cuarenta segundos después del despegue, varias bocanadas de humo salieron del vehículo, pero estas excitaciones accidentales de los propulsores de alabeo del cohete no causaron daños. Viking 11 alcanzó finalmente una altitud de 254 km (158 millas) , un récord para la serie, y tomó las fotografías de la Tierra a mayor altitud hasta la fecha. Tanto Viking 10 como Viking 11 llevaron a cabo con éxito experimentos con emulsiones, midiendo los rayos cósmicos a gran altitud. ^{[ 2 ]}  

Se programaron tres vuelos más del Viking, uno de los cuales volaría en 1955, ^{[ 2 ]} los otros dos se incorporaron posteriormente al Proyecto Vanguard . ^{[ 3 ]}

Por tercer verano consecutivo, miembros del departamento de física de la Universidad Estatal de Iowa (SUI) se embarcaron el 15 de julio de 1954 en una expedición al Atlántico para lanzar una serie de cohetes Deacon ( rockoons ) lanzados desde globos, esta vez a bordo del rompehielos USS Atka  . Una vez más, un equipo del Laboratorio de Investigación Naval los acompañó para lanzar sus propios rockoons. Comenzando con el cuarto lanzamiento de la SUI el 21 de julio de 1954 frente al extremo norte de Labrador , once lanzamientos de rockoons (siete de ellos exitosos) durante un período de cinco días exploraron el corazón de la zona auroral a gran altitud. Cada rockoon llevaba dos contadores Geiger con diferentes espesores de blindaje; dos de los vuelos determinaron que las auroras producían radiación "suave" (de menor energía/penetrante) detectable. ^{[ 4 ]}

Para 1954, la serie de vuelos de cohetes sonda Viking , Aerobee , V-2 , Deacon Rockoon y otros a gran altitud había proporcionado una gran cantidad de información sobre la atmósfera superior. Anteriormente, se creía que, a altitudes superiores a 20 mi (32 km) , la atmósfera terrestre estaba altamente estratificada y era tranquila, una continuación indefinida de la estratosfera . La investigación con cohetes descubrió vientos, turbulencias y mezcla hasta alturas de 80 mi (130 km) , y se midieron velocidades del viento de 180 mph (290 km/h) a 125 mi (201 km) sobre la superficie terrestre. Se descubrió que la densidad de la atmósfera superior era menor de lo esperado: la distancia promedio estimada que un átomo o molécula de aire debe recorrer antes de colisionar con otro ( recorrido libre medio ) se refinó a 0,5 mi (0,80 km) . Se descubrieron partículas ionizadas en lo que antes se creía que eran espacios distintos entre las capas E y F de la ionosfera . ^{[ 2 ]}          

Los cohetes sonda enviaron las primeras mediciones de rayos X extraterrestres, bloqueados a la observación desde la Tierra por las capas inferiores de la atmósfera. Se determinó que estos rayos X eran uno de los principales productores de ionización atmosférica. También se observó extensamente la radiación ultravioleta, así como su contribución a la capa de ozono . Los datos de radiación solar determinaron que el Sol era más caliente de lo que se había calculado a partir de mediciones realizadas exclusivamente desde la Tierra. Se descubrió que los rayos cósmicos consistían principalmente en protones, partículas alfa y núcleos atómicos más pesados; el rango de elementos medidos se extendía hasta el hierro, con mayor abundancia en los elementos de número de masa par. ^{[ 2 ]}

El 1 de febrero de 1954, ^{[ 5 ]} el Comité de Evaluación de Misiles Estratégicos o « Comité de la Tetera », compuesto por once de los mejores científicos e ingenieros del país, emitió un informe recomendando priorizar el desarrollo del Atlas , el primer ICBM de la nación . Trevor Gardner , asistente especial de investigación y desarrollo del Secretario de la Fuerza Aérea , Harold Talbott , seleccionó a Ramo Wooldridge (RW) para encargarse de la ingeniería de sistemas y la dirección técnica de todo el proyecto, una considerable ampliación de las funciones de la empresa, que tenía un año de antigüedad y que hasta entonces había sido contratada por la Fuerza Aérea para asesorar y realizar investigaciones. ^{[ 6 ] : 178–9} Desde la primavera de 1954 hasta finales de año, el trabajo de RW se limitó a la evaluación del proyecto y a la acumulación de personal para gestionar el desarrollo del ICBM. ^{[ 6 ] : 185} Convair , que había estado desarrollando el Atlas durante los ocho años anteriores, siguió siendo el fabricante del misil propiamente dicho. ^{[ 5 ]}

El público tuvo conocimiento por primera vez del proyecto Atlas con la publicación del número del 8 de marzo de 1954 de Aviation Weekly , en el que apareció la breve nota: " Convair está desarrollando un misil balístico de largo alcance conocido como Atlas. Su desarrollo se inició en la época en que Atlas Corp., de Floyd Odlum, era el accionista mayoritario de Convair." ^{[ 5 ]}

Antes de que la comisión Teapot determinara el peso probable de una carga útil termonuclear, la especificación Atlas contemplaba un misil de 27 m (90 pies) de largo y 3 m (10 pies) de ancho, con cinco motores de cohete. En 1954 se construyeron un modelo de madera a escala real y un prototipo metálico del tanque. Para cuando se finalizó el diseño a finales de año, las especificaciones se habían reducido a 23 m (75 pies) de largo, manteniendo el mismo ancho, y el número de motores se redujo a tres. ^{[ 5 ]}      

Para 1954, existía un creciente consenso en Estados Unidos de que la tecnología de cohetes había evolucionado hasta el punto de que el lanzamiento de un satélite en órbita terrestre se estaba volviendo factible. El 16 de marzo, Frederick C. Durant III , expresidente de la Sociedad Estadounidense de Cohetes, organizó una reunión en Washington D. C. con la participación de varios de los principales especialistas espaciales del país . Entre ellos se encontraban Fred Singer , proponente del "MOUSE" (Satélite No Tripulado de Órbita Mínima de la Tierra), el científico de cohetes Wernher von Braun , David Young de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército , el comandante George Hoover y Alexander Satin de la Rama Aérea de la Oficina de Investigación Naval (ONR), y el reconocido astrónomo Fred Whipple . Determinaron que un Redstone ligeramente modificado (un misil superficie-superficie con un alcance de 320 km desarrollado el año anterior) ^{[ 7 ]} combinado con etapas superiores que empleaban 31 cohetes Loki de propulsión sólida podría poner en órbita un satélite de 2,3 kg , que podría ser rastreado ópticamente. ^{[ 8 ]}   

Whipple se dirigió a la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para que patrocinara una conferencia con el fin de profundizar en el estudio de la idea, en particular para desarrollar instrumentación para un satélite. La NSF no tomó ninguna medida inmediata. Sin embargo, Hoover logró obtener el interés de la ONR y, para noviembre de 1954, se había desarrollado un plan de lanzamiento de satélites. Denominado Proyecto Orbiter , el "satélite sin costo" se construiría en gran medida con hardware existente; el Ejército diseñaría y construiría el sistema de propulsión (utilizando Redstone y Loki), mientras que la Armada se encargaría de la creación del satélite, las instalaciones de seguimiento y la adquisición y el análisis de datos. A finales de año, la ONR había adjudicado 60 000 dólares en tres contratos para estudios de viabilidad y diseño inicial. ^{[ 8 ]}

El misil R-5 , capaz de transportar la misma carga útil de 1000 kilogramos (2200 lb) que los R-1 y R-2 , pero a una distancia de 1200 kilómetros (750 mi) ^{[ 9 ] : 242,} se sometió a su tercera serie de lanzamientos de prueba, que comenzó el 12 de agosto de 1954 y continuó hasta el 7 de febrero de 1955. Estas pruebas confirmaron la solidez del diseño y allanaron el camino para las variantes nucleares y de cohetes sonda. ^{[ 10 ] : 120, 138}  

Paralelamente a los avances en Estados Unidos, 1954 marcó la autorización del misil balístico intercontinental (ICBM) R-7 Semyorka (el 20 de mayo). Mikhail Tikhonravov , cuyo equipo había completado los estudios del ICBM que conformaron el marco conceptual del R-7, presentó el 27 de mayo, a instancias del diseñador jefe de la OKB-1, Sergei Korolev , un memorándum titulado «Informe sobre un satélite artificial de la Tierra» al viceministro de Construcción de Maquinaria Media, Vasiliy Rabikov, y a Georgiy Pashkov, jefe del departamento de misiles de Rabikov. Este memorándum, que contenía resúmenes de investigaciones soviéticas recientes, así como traducciones de artículos occidentales sobre satélites, sirvió de catalizador para el programa de satélites soviético. ^{[ 10 ] : 139–144}