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Elektron (programa satelital)

Elektron ( en ruso : электрон , ' electrón ' ), a veces llamado Electron en fuentes estadounidenses , [ 1 ] fue el primer programa soviético de satélites múltiples, compuesto po...

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Elektron ( en ruso : электрон , ' electrón ' ), a veces llamado Electron en fuentes estadounidenses , [ 1 ] fue el primer programa soviético de satélites múltiples, compuesto por dos pares idénticos de satélites de física de partículas lanzados por la Unión Soviética en 1964. Las cuatro naves espaciales monitorearon simultáneamente los cinturones de radiación inferior y superior de Van Allen y enviaron un volumen considerable de datos sobre la radiación en el espacio y las condiciones atmosféricas a una altitud de más de 58 000 kilómetros (36 000 millas) sobre la Tierra. Dos de los cuatro satélites lanzados aún se encuentran en órbita en 2023, mientras que los otros dos han reingresado a la atmósfera. 

Historia

El 23 de junio de 1960, el Comité Central del Partido Comunista y el Consejo de Ministros Soviéticos aprobaron el "gran plan espacial" del ingeniero espacial soviético Sergei Korolev para el futuro de las actividades espaciales soviéticas . El plan incluía disposiciones para el desarrollo de naves espaciales científicas para cartografiar los cinturones de radiación de Van Allen de la Tierra . [ 2 ]

Según los decretos del 9 de mayo de 1960 y del 13 de mayo de 1961, los satélites consistirían en dos pares idénticos de naves espaciales, con los satélites de cada par en órbitas diferentes para cartografiar simultáneamente los cinturones de Van Allen inferior y superior. [ 3 ] Los satélites orbitarían con mayores inclinaciones orbitales que los lanzados por Estados Unidos (con un ángulo de 60 grados frente a 30 grados con respecto al ecuador terrestre ). Cada par sería desplegado por un único cohete Vostok . La oficina de diseño de Korolev, OKB-1 , comenzó el trabajo de diseño en julio. [ 4 ] Además de investigar los cinturones de radiación naturales de la Tierra, fueron diseñados para estudiar los cinturones de radiación artificiales creados por pruebas nucleares a gran altitud . Sin embargo, la ratificación del Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares en agosto de 1963 puso fin a dichas pruebas antes del lanzamiento de los satélites Elektron. [ 5 ]

Diseño de naves espaciales

Diagrama de electrones 1 y 3 [ 3 ]

Elektron 1 y 3

Elektron 1 y 3 tenían masas de diseño de 350 kg (770 lb) , un diámetro de 3,25 metros (10,7 pies) y fueron diseñados para ser colocados en órbitas excéntricas de 425 kilómetros (264 mi) × 6000 kilómetros (3700 mi) . [ 4 ] Eran cilíndricos con seis paneles solares con un área combinada de 20 m 2 para la generación de energía. [ 3 ]     

Los paquetes experimentales para Elektron 1 y 3 eran idénticos, e incluían un espectrómetro de masas de radiofrecuencia , contadores Geiger , contadores de centelleo y detectores semiconductores para estudios de radiación, un detector piezoeléctrico de micrometeoritos, un receptor de ruido de radio galáctico y una radiobaliza para estudios ionosféricos . La telemetría y los comandos se transmitían mediante cuatro antenas. El ambiente interno de los satélites se mantenía moderado mediante rejillas térmicas . [ 3 ]

Elektron 1 finalmente tuvo una masa de 329 kg (725 lb) mientras que Elektron 3 tuvo una masa de 350 kg (770 lb) . [ 4 ]    

Diagrama de electrones 2 y 4 [ 3 ]

Elektron 2 y 4

Los satélites Elektron 2 y 4 tenían una masa de diseño de 460 kg (1010 lb) , un diámetro de 4 metros (13 pies) y una longitud de 8,5 metros (28 pies). También eran cilíndricos, pero con una cubierta de células solares con un área combinada de 20 m² para la generación de energía en lugar de paneles solares. Los satélites debían ser impulsados ​​a órbitas altamente excéntricas de 450 kilómetros (280 millas) × 60 000 kilómetros (37 000 millas) para cartografiar el cinturón exterior de Van Allen, mientras que, simultáneamente, Elektron 1 y 3 exploraban el cinturón de radiación interior. Para lograr esta órbita, Elektron 2 y 4 estaban equipados cada uno con un motor de impulso perigeo de propulsor sólido de 3350 kgf y una duración de 12 a 15 segundos. [ 6 ]      

Los paquetes experimentales para Elektron 2 y 4 también eran idénticos, e incluían un espectrómetro de masas de radiofrecuencia; contadores Geiger, contadores de centelleo y detectores semiconductores para estudios de radiación; una trampa de iones esférica; dos magnetómetros de puerta de flujo de tres ejes ; un receptor de ruido de radio galáctico; fotómetros de rayos X solares ; y un telescopio de rayos cósmicos de centelleo Cerenkov . La telemetría y los comandos se transmitían a través de cuatro antenas. El entorno interno de los satélites se mantenía moderado mediante rejillas térmicas, y el satélite se estabilizaba con la ayuda de un sensor solar . [ 3 ]

Misiones

Las órbitas de los satélites Elektron 2 y 4 con respecto a la magnetosfera terrestre (adaptado del artículo de 1969) [ 7 ]

Misión 1

Los satélites Elektron 1 y 2 fueron lanzados el 30 de enero de 1964 a las 09:45:09 UTC desde el Complejo de Lanzamiento 1 del Centro Espacial de Baikonur (también conocido como NIIP-5 [ 8 ] ) en un único cohete portador Vostok 8K72K [ 9 ], marcando el primer lanzamiento múltiple de satélites soviético. [ 3 ] Los satélites, aunque lanzados desde la Tierra juntos, fueron liberados en diferentes etapas, por lo que pudieron alcanzar diferentes órbitas. El primer satélite fue liberado cuando la etapa superior del cohete lanzador aún estaba encendida. [ 5 ] La órbita inicial del Elektron 1 tenía un perigeo de 406 kilómetros (252 mi) , un apogeo de 7110 kilómetros (4420 mi) , una inclinación orbital de 61° y un período de 169 minutos, [ 3 ] una órbita que mantuvo al satélite dentro de los cinturones de Van Allen de la Tierra. [ 10 ]  

La órbita de Elektron 2 llevó a la nave espacial más allá de la magnetosfera terrestre para penetrar la onda de choque y el área turbulenta que marca la magnetopausa terrestre : [ 10 ] su perigeo inicial fue de 460 kilómetros (290 mi) , el apogeo fue de 68 000 kilómetros (42 000 mi) , su inclinación orbital fue de 61° y su período de 1360 minutos. [ 3 ]  

Elektron 1 devolvió datos utilizables tan tarde como en octubre de 1964; [ 11 ] Elektron 2 tan tarde como en mayo de 1964. [ 12 ] : 3

Misión 2

Elektron 3 y 4 fueron lanzados el 11 de julio de 1964 a las 21:51:02 UTC desde el Complejo de Lanzamiento 1 en el Centro Espacial de Baikonur , nuevamente en un solo Vostok 8K72K, [ 9 ] con misiones idénticas y órbitas similares a las de Elektron 1 y 2. [ 4 ] La órbita de Elektron 3 tenía un perigeo de 408 kilómetros (254 mi) , un apogeo de 7030 kilómetros (4370 mi) , una inclinación orbital de 61° y un período de 168 minutos; la órbita de Elektron 4 tenía un perigeo de 459 kilómetros (285 mi) , un apogeo de 66 100 kilómetros (41 100 mi) , una inclinación orbital de 61° y un período de 1314 minutos. [ 3 ]    

Elektron 3 devolvió datos utilizables tan tarde como en octubre de 1964; [ 11 ] : 1 Elektron 4 tan tarde como en noviembre de 1964. [ 7 ] : 2

Legado y estatus

Los satélites Elektron proporcionaron datos que respaldaron más de una docena de artículos técnicos sobre diversos temas, incluidos campos magnéticos cercanos a la Tierra, distribución de partículas y estudios ionosféricos, [ 13 ] y permitieron evaluar el riesgo para los cosmonautas y los satélites debido a la radiación en el espacio exterior. [ 5 ] Los satélites Elektron proporcionaron mediciones considerables sobre la composición de la atmósfera terrestre hasta una altitud de 3000 kilómetros (1900 millas) , incluida la concentración de iones de hidrógeno , carbono y oxígeno . [ 14 ] : 217 Estos satélites, junto con el programa de satélites Kosmos simultáneo , contribuyeron al prestigio soviético, reforzando la impresión de que los soviéticos, al igual que los estadounidenses, estaban comprometidos con la aplicación civil y militar de los satélites. [ 15 ] 

En julio de 1965, Elektron 1 y 2 se exhibieron entre las nuevas piezas del Pabellón Kosmos en la exposición soviética sobre los logros de la economía nacional de la URSS. [ 14 ] : 360

Elektron 4 se desintegró de su órbita el 12 de octubre de 1983, y Elektron 2 se desintegró de su órbita el 20 de julio de 1997. [ 16 ] Elektron 1 y 3 permanecen en órbita a partir de 2023.. [ 16 ]

Véase también

Referencias

  1. "Electrón 1" . Archivo coordinado de datos de ciencia espacial de la NASA . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  2. ^ Siddiqi, Asaf (1989). Desafío a Apolo (PDF) . NASA. págs. 239-240 . ISBN  5551266508.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 William R. Corliss (1967). Satélites científicos . Washington DC: División de Información Científica y Técnica, Oficina de Utilización de Tecnología, NASA. págs. 711–3 . Recuperado el 11 de mayo de 2020 . 
  4. 1 2 3 4 Wade, Mark. "Elektron-A" . Archivado del original el 25 de mayo de 2018. Recuperado el 28 de diciembre de 2018 .
  5. 1 2 3 Exploración espacial y humanidad: una enciclopedia histórica [ 2 ..., Volumen 2 . Sociedad Astronáutica Americana. 23 de agosto de 2010. pág. 162. ISBN  9781851095193Consultado el 31 de diciembre de 2018 .
  6. Wade, Mark. "Elektron-B" . Archivado del original el 25 de mayo de 2018. Recuperado el 28 de diciembre de 2018 .
  7. 1 2 E. A. Benediktov, GG Getmantsev NA Mityakov, V. O. Rapoport y AF Tarasov (22 de enero de 1969). "Sobre la relación de la emisión de radio esporádica registrada en satélites de la serie "Elektron" con la actividad geomagnética" (PDF) . Centro de Vuelos Espaciales Goddard, NASA . Recuperado el 25 de abril de 2020 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  8. "Cosmódromo de Baikonur" . La Iniciativa contra la Amenaza Nuclear . Consultado el 12 de mayo de 2020 .
  9. 1 2 Jonathan McDowell . "Registro de lanzamiento" . Informe espacial de Jonathan . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  10. 1 2 "Unidad espacial informa sobre los soviéticos" . Aviation Week and Space Technology . Nueva York: McGraw Hill Publishing Company. 20 de abril de 1964. pág. 30. Consultado el 25 de abril de 2020 . 
  11. 1 2 E. E. Mityakova VA Cherepovitskiy (28 de febrero de 1967). "ESTADO DE LA IONOSFERA DESPUÉS DE LOS RESULTADOS DE LAS OBSERVACIONES DE SEÑALES DE "ELEKTRON-1" Y "ELEKTRON-3"" (PDF) . Centro de Vuelos Espaciales Goddard, NASA . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  12. SN Vernov, S. . N. . Kuznetsov ,Yu. I. Logachev, GB Lopatina, EN Sosnovetz, VG Stolpovskiy (2 de agosto de 1968). "DIFUSIÓN RADIAL DE ELECTRONES CON ENERGÍA SUPERIOR A 100 KEV EN EL CINTURÓN DE RADIACIÓN EXTERIOR" (PDF) . Centro de Vuelo Espacial Goddard, NASA . Consultado el 25 de abril de 2020 .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. "Servidor de informes técnicos de la NASA (búsqueda en Elektron)" . Consultado el 1 de enero de 2019 .
  14. 1 2 "Aeronáutica y Astronáutica, 1965" (PDF) . NASA . Consultado el 24 de abril de 2020 .
  15. "Aeronáutica y Astronáutica, 1964" (PDF) . NASA. pág. 152. Archivado (PDF) del original el 8 de enero de 2019. Recuperado el 31 de diciembre de 2018 . 
  16. 1 2 Jonathan McDowell . "Catálogo de satélites" . Informe espacial de Jonathan . Consultado el 11 de febrero de 2020 .
  • Información orbital actual del Elektron 1. heavens-above.com
  • Información orbital actual del Elektron 3. heavens-above.com
  • Descripciones detalladas de los experimentos para todos los satélites de Elektron . Aviation Weekly y Space Report.
  • Satélites de la serie Elektron, artículos postales
  • Informes técnicos de la NASA relacionados con Elektron