Proyecto Espacio Pista

El Proyecto Space Track fue un proyecto de investigación y desarrollo de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , cuyo objetivo era crear un sistema de seguimiento para todos los satélites artificiales de la Tierra y las sondas espaciales , tanto nacionales como extranjeras.

El Proyecto Space Track se inició en 1957 en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea en Laurence G. Hanscom Field, ahora Base de la Fuerza Aérea Hanscom , en Bedford, Massachusetts, poco después del lanzamiento del Sputnik I. Para 1960, se habían obtenido observaciones de unos 150 sensores en todo el mundo y se emitían predicciones orbitales periódicas a los sensores y a las partes interesadas.

Space Track fue la única organización que utilizó observaciones de todo tipo de fuentes: radar, ópticas, radio y visuales. Todas las observaciones no clasificadas se compartieron con el Observatorio Astrofísico Smithsoniano . En 1961, el sistema fue declarado operativo y asignado al nuevo 1.er Escuadrón de Vigilancia y Control Aeroespacial hasta 1976, como parte del Sistema de Detección y Seguimiento Espacial (SPADATS) del NORAD .

El 29 de noviembre de 1957, poco después del lanzamiento del Sputnik I el 4 de octubre, dos expatriados alemanes, el Dr. GR Miczaika (de Prusia) y el Dr. Eberhart W. Wahl (de Berlín), formaron el Proyecto Space Track (originalmente llamado Proyecto Harvest Moon). ^{[ 1 ] : 5 [ 2 ] : 1} Se estableció en el Edificio 1535 de la Dirección de Investigación Geofísica (GRD), Centro de Investigación de la Fuerza Aérea de Cambridge, Campo Laurence G. Hanscom , Massachusetts. Ambos científicos tenían formación en astronomía, aunque el doctorado del Dr. Wahl era en meteorología.

La misión de Space Track era crear un sistema de seguimiento para rastrear y calcular las órbitas de todos los satélites artificiales de la Tierra, incluyendo cargas útiles, cohetes propulsores y desechos tanto estadounidenses como soviéticos. Con el lanzamiento soviético de Luna 1 el 2 de enero de 1959, Space Track también comenzó a rastrear sondas espaciales . El primer gran esfuerzo de seguimiento fue el Sputnik II , lanzado el 3 de noviembre de 1957, que transportaba a la perra Laika .

En febrero de 1959 se creó la Oficina del Programa del Sistema de Soporte Electrónico, 496L, con sede en Waltham, Massachusetts, bajo la dirección del Coronel Victor A. Cherbak, Jr. A finales de 1959, la SPO recibió responsabilidades adicionales bajo la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa (ARPA) para desarrollar técnicas y equipos para la vigilancia militar de satélites.El desarrollo continuo de Space Track fue una parte integral de este esfuerzo.

Desde diciembre de 1958, Space Track había sido el Centro Nacional de Control de Vigilancia Espacial provisional. ^{[ 1 ] : 5} En diciembre de 1959, Space Track se trasladó a un nuevo edificio, el Centro Nacional de Control de Vigilancia Espacial (NSSCC), que fue inaugurado formalmente el 9 de febrero de 1960. ^{[ 3 ]} El NSSCC formaba parte de la División de Desarrollo de Mando y Control de la Fuerza Aérea (conocida informalmente como C²D²), del Comando de Investigación y Desarrollo Aéreo. El Dr. Harold O. Curtis del Laboratorio Lincoln era el Director del NSSCC. El nombre Space Track continuó utilizándose.

Para 1960, había alrededor de 70 personas en el NSSCC involucradas en operaciones. ^{[ 4 ] : 194}

Space Track continuó rastreando satélites y sondas espaciales hasta 1961. A finales de 1960, el subjefe de Estado Mayor de la USAF, el general Curtis E. LeMay, decidió que el sistema de investigación y desarrollo estaba listo para entrar en funcionamiento. ^{[ 5 ] : 8}

Once oficiales y un sargento mayor fueron seleccionados para conformar el cuadro inicial de lo que se convertiría en el 1.er Escuadrón de Vigilancia y Control Aeroespacial. Este cuadro inicial llegó a Space Track para recibir entrenamiento, que comenzó el 7 de noviembre de 1960. (El cuadro fue asignado al nuevo escuadrón el 6 de marzo de 1961).

El 1 de julio de 1961, el nuevo escuadrón entró en funcionamiento ^{[ 6 ]} bajo el mando del Comando de Defensa Aérea de la USAF en la Base Aérea Ent , Colorado Springs, como parte del Sistema de Detección y Seguimiento Espacial (SPADATS) del NORAD . El primer comandante del escuadrón fue el coronel Robert Miller. La organización de Seguimiento Espacial en Hanscom Field asumió un papel de apoyo para las operaciones del escuadrón.

Haciendo caso omiso del Reglamento de la Fuerza Aérea sobre el tema, que especificaba claramente que los apodos no clasificados, como Space Track, debían ser de dos palabras (mientras que las palabras clave, como CORONA , que en ese momento eran clasificadas, debían ser de una sola palabra), el ADC decidió inmediatamente cambiar el nombre de Space Track a SPACETRACK ^{[ 7 ] : 38} y el nombre se ha mantenido desde entonces, aunque el sitio web del 614.º Centro de Operaciones Aéreas y Espaciales, que actualmente realiza la misión, ha vuelto a usar dos palabras. ^{[ 8 ]} El 614.º es parte del Centro Conjunto de Operaciones Espaciales en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg , California.

El Departamento de Defensa decidió que la Fuerza Aérea de los Estados Unidos debía desarrollar un sistema de mando y control para el seguimiento de satélites, y que el Ejército y la Armada de los Estados Unidos debían desarrollar sensores para tal fin. El desarrollo por parte de la Armada se llevó a cabo en Dahlgren, Virginia , y el programa del Ejército en el Campo de Pruebas de Aberdeen , Maryland.

Los doctores Miczaika y Wahl habían recopilado una lista de instalaciones capaces de rastrear satélites, ya sea mediante telemetría o mediante radar. Estas últimas eran principalmente radiotelescopios astronómicos equipados con radares utilizados para el estudio de la Luna (por ejemplo, el Observatorio Jodrell Bank en Inglaterra, dirigido por Sir Bernard Lovell ; Millstone Hill del Laboratorio Lincoln en Massachusetts, dirigido por el Dr. Gordon Pettingill ; y un radar en el Instituto de Investigación de Stanford en California, dirigido por Walter Jaye ). Dos radares de la USAF, uno en la isla Shemya en las Aleutianas y el otro en Diyarbakır, Turquía , se habían construido para observar lanzamientos de misiles soviéticos y también resultaron valiosos para el seguimiento de satélites. Los prototipos de radares BMEWS en Trinidad también participaron. Normalmente, los primeros informes de radar de un nuevo lanzamiento de satélite desde Tyuratam (Baikonur) provenían de Shemya, y los primeros de un nuevo lanzamiento desde Kapustin Yar provenían de Diyarbakır. Un radar de la USAF en el Sitio de Pruebas de Laredo en Texas y otro en Moorestown, Nueva Jersey, también participaron posteriormente. Se recibieron observaciones del radar de investigación de la Real Fuerza Aérea Canadiense en Prince Albert, Saskatchewan , Canadá. Las instalaciones de Goldstone del Laboratorio de Propulsión a Chorro fueron de gran ayuda con las observaciones radioeléctricas de las sondas espaciales soviéticas.

En general, las observaciones se presentaban en forma de tiempo, acimut y elevación (y alcance, a partir de radares) medidos en el sitio o, en algunos casos, como en Goldstone, en forma astronómica ( ascensión recta y declinación) ^{[ 9 ] : 5–4 [ 10 ]} Algunas observaciones iniciales eran muy primitivas, como un informe de que un satélite pasó cerca de una estrella que pudo ser identificada. ^{[ 11 ] : 3}

En raras ocasiones, las observaciones fueron puramente verbales. Por ejemplo, personas en barcos, aviones e islas del Caribe informaron haber avistado la desintegración del satélite 1957 β, ^{[ 11 ]} aunque una aeronave pudo proporcionar una observación detallada porque el navegante estaba completando una corrección celeste en el momento exacto ^{[ 11 ] : 24}

Algunos sitios podían registrar el desplazamiento Doppler de la transmisión satelital o, en algunos casos, el desplazamiento Doppler de sus propias transmisiones reflejadas por el objeto en órbita. Un sitio Doppler era el Space Track Doppler Field Site en Billerica, Massachusetts . Las observaciones obtenidas mediante esta técnica correspondían al momento de máxima aproximación a la estación. ^{[ 9 ] : 21}

El programa de la Armada, denominado NAVSPASUR , ahora es un sistema de vigilancia espacial operado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El programa del Ejército, si bien logró resultados de seguimiento precisos con técnicas Doppler y proporcionó observaciones a Space Track, no obtuvo financiación para su despliegue.

Una de las contribuciones de SPASUR al seguimiento de satélites fue la invención de un mapa de la Tierra que mostraba ambos polos, lo que permitía visualizar la posición de todos los satélites, incluidos los que se encontraban en órbitas polares. Esto no era posible con la proyección de Mercator ni con otras proyecciones, que no muestran la Tierra en su totalidad. El mapa, por supuesto, presentaba una gran distorsión en los polos (el Polo Norte ocupaba toda la línea superior del mapa longitudinal), pero el concepto resultó muy útil.

Los sensores ópticos incluían las doce cámaras de seguimiento de satélites Baker-Nunn operadas para la NASA por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO), tres cámaras Baker-Nunn operadas por la USAF y la cámara de la Universidad de Boston en la Base de la Fuerza Aérea Patrick operada por Walter Manning.

Las cámaras de SAO estaban en Woomera , Australia; Júpiter, Florida ; Organ Pass, Nuevo México; Olifantsfontein , Unión Sudafricana ; Cádiz, España ; Mitaka, Japón; Nani Tal, India; Arequipa, Perú ; Shiraz, Irán ; Curazao , Antillas Neerlandesas; Villa Dolores , Argentina; y Haleakala , Maui, las cámaras de la USAF estaban en Oslo, Noruega ; Edwards AFB , California y Santiago, Chile .Posteriormente se añadieron dos cámaras más al inventario de la USAF; una de ellas fue transferida a la Real Fuerza Aérea Canadiense en Cold Lake, Alberta , Canadá, en 1961.

Los astrónomos aficionados voluntarios que formaban parte del equipo de observación lunar de la SAO también contribuyeron con observaciones. Entre estos numerosos voluntarios se encontraba Arthur S. Leonard, de Davis, California , líder del equipo de Sacramento, California.

Para 1960, Space Track contaba con aproximadamente 150 sensores cooperativos. ^{[ 9 ] : 6} Space Track era la única organización estadounidense que utilizaba todos los métodos de observación para rastrear satélites. ^{[ 1 ] : 5}

Las observaciones se registraron en tarjetas perforadas de IBM para su procesamiento informático. ^{[ 9 ] : 23} Todas las observaciones no clasificadas se intercambiaron diariamente con el Observatorio Astrofísico Smithsoniano, Cambridge, Massachusetts. ^{[ 11 ] : 1 [ 12 ] : 3}

La unidad espacial mantuvo un contacto estrecho con la Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU. , el Centro de Análisis de Misiles y Espacio Extranjeros de la CIA (FMSAC) y el Cuartel General de Inteligencia de la USAF, a cargo del Mayor Harry Holeman.

Fue de gran ayuda que el servicio de prensa de la URSS, TASS , anunciara siempre con prontitud los lanzamientos de nuevos satélites o sondas espaciales soviéticas, lo que permitió a Space Track hablar sobre los nuevos objetos sin preocuparse por comprometer sus fuentes. El Servicio de Información de Radiodifusión Extranjera (FBIS) proporcionó las traducciones de los comunicados rusos .

El Dr. Wahl había estado calculando a mano todas las efemérides de los satélites utilizando una calculadora de raíz cuadrada Friden, la calculadora mecánica más avanzada disponible en aquel entonces.

El método para calcular efemérides (documentado en detalle en un informe de 1960 de PM Fitzpatrick y GB Findley ^{[ 9 ]} ) fue desarrollado originalmente por el Dr. Wahl, basándose en métodos astronómicos históricos.

A finales de agosto de 1958, Space Track adquirió su primer ordenador, un IBM 610 , que se utilizó junto con el IBM 650 del Centro de Investigación de Cambridge . El IBM 610 era una máquina muy primitiva, cuya programación se realizaba con un panel de conexiones (similar a los que se utilizaban para las máquinas de contabilidad de IBM a principios de la década de 1950) y una cinta de papel perforada.

El nuevo edificio del NSSCC fue equipado con una IBM 709 y, unos meses después, con una IBM 7090. La programación principal de las nuevas computadoras estuvo a cargo de la División Aeronutronic de Ford Motor Company , en Newport Beach, California. La Corporación Wolf también brindó apoyo al NSSCC.

Los cálculos de las efemérides se emitían en lo que se denominaba un boletín. El boletín enumeraba cada cruce ecuatorial del satélite y describía la trayectoria entre cruces. Space Track también proporcionaba "ángulos de visión", altitud y direcciones de acimut para que los sensores específicos pudieran apuntar en la dirección correcta para adquirir el satélite. Se adaptaron versiones especiales de los ángulos de visión para sitios específicos, como los proyectos de desarrollo de sensores del Ejército y la Armada. ^{[ 9 ] : 17} En el NSSCC, estos cálculos eran transmitidos por el Controlador de Turno. ^{[ 9 ] : 18}

Space Track también publicó catálogos públicos que enumeraban todos los satélites, incluidos los que ya no estaban en órbita, llamados Informes de Situación de Satélites, que proporcionaban elementos orbitales básicos para cada uno. Al principio, esto ocupaba menos de una página. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano también publicó un documento similar, pero en 1961, el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA asumió la responsabilidad de ambos informes, combinándolos en un solo documento. ^{[ 13 ]}

En octubre de 1960, George Westrum presentó un breve curso de nivel universitario sobre mecánica celeste para aquellos miembros del personal del NSSCC que deseaban participar ^{[ 14 ].}

Por acuerdo internacional en el seno de la Unión Astronómica Internacional , los satélites y sondas espaciales se nombraron inicialmente con letras griegas, siguiendo el sistema de nomenclatura de las estrellas en las constelaciones. El año de lanzamiento se incluía en los nombres de lanzamiento; así, el Sputnik I se denominó 1957 Alpha. La carga útil se llamaba Alpha I, cuando se conocía; en el caso del Sputnik I, al principio no estaba claro cuál era la carga útil, por lo que se la denominó Alpha II. Otros componentes también se numeraban, por lo que el cohete portador solía ser Alpha II. Pronto se empezaron a usar las 24 letras griegas, por lo que la siguiente secuencia comenzó con Alpha Alpha, y así sucesivamente. En 1962 se lanzó Beta Psi y quedó claro que el sistema del alfabeto griego ya no funcionaría. A partir de entonces, los lanzamientos se numeraron, comenzando con 1963-1, siendo la carga útil normalmente 1963-1A, etc.

En cuanto se lanzaba un nuevo satélite o sonda espacial, Space Track alertaba a los sensores principales y procesaba las observaciones a medida que llegaban, emitiendo rápidamente un boletín de seguimiento preliminar y actualizándolo aproximadamente 24 horas después, una vez obtenidas observaciones adicionales de todo el mundo. Se seguían emitiendo boletines rutinarios con regularidad, según fuera necesario, para mantenerse al día con las órbitas cambiantes, algunas de las cuales se desintegraban con bastante rapidez en la atmósfera. Se producía otro intenso periodo de actividad cuando se daban las últimas revoluciones, ya que era difícil predecir la trayectoria exacta de reentrada.

El NSSCC contaba con una sala dedicada a un centro de filtrado para monitorear las comunicaciones y obtener observaciones. El centro de filtrado tenía pantallas que mostraban los satélites en órbita y los satélites en desintegración, así como un sistema de proyección que podía mostrar el movimiento de un satélite sobre la Tierra. Las pantallas fueron diseñadas por el A/3C Peter P. Kamrowski. ^{[ 15 ]} El centro estaba atendido por un controlador de guardia y asistentes. El centro fue diseñado por el controlador principal, el teniente primero Cotter, basándose en su experiencia previa como miembro voluntario del Cuerpo de Observadores Terrestres de la USAF (los centros de filtrado del Cuerpo de Observadores Terrestres, a su vez, se basaban en los centros de seguimiento de aeronaves del Reino Unido desarrollados durante la Segunda Guerra Mundial para rastrear aeronaves nazis).

En 1960 se estableció el puesto de Analista de Guardia. Una vez que se reducían las observaciones, el analista de guardia las revisaba y decidía qué órbitas debían recalcularse para actualizarlas. En el caso de nuevos lanzamientos o satélites en desuso, se asignaba un analista al procesamiento de las observaciones de dicho satélite. ^{[ 9 ] : 5}

Al igual que muchas otras actividades en la incipiente era espacial, las operaciones de Space Track a menudo implicaban hacer cosas para las que no existía ningún precedente.

La mayor parte de la comunicación en la Vía Espacial se realizaba mediante teletipo o, en algunos casos, por teléfono, correo o mensajero. ^{[ 9 ] : 21}

Los boletines y las indicaciones de vuelo se escribían inicialmente a mano por los aviadores en la oficina de comunicaciones y se enviaban por teletipo a todos los sensores participantes. Los teletipos utilizaban cinta de papel perforada, antes de la invención de la cinta sin perforaciones.

Finalmente, Roy Norris y el teniente Cotter convencieron a la IBM 610 para que cortara cintas de papel para los boletines satelitales, de modo que los aviadores del departamento de comunicaciones no tuvieran que teclear todos los datos a mano. Esto no formaba parte del diseño de la IBM 610 y fue una sorpresa para el personal de IBM. ^{[ 5 ] : 2} Posteriormente, las computadoras también prepararían automáticamente las cintas de datos de boletines y ángulos de visión. ^{[ 4 ] : 193}

Existía un sistema de comunicación segura limitado: un método válido para enviar información clasificada consistía en un par de blocs de notas desechables . Cada bloc constaba de dos juegos de hojas, la superior con todas las letras y números en una línea, quizás 40 líneas por página. La hoja superior era autocopiativa. Para usar las hojas, se marcaba cada letra o número fila por fila en la hoja superior. Esto indicaba la segunda hoja, que contenía todas las letras y números desordenados. La versión desordenada podía transmitirse por teletipo o teléfono al destinatario, quien, utilizando su propio juego de blocs de notas desechables, podía revertir el proceso y leer el mensaje seguro.

Otro método que Space Track empleó posteriormente fue un teletipo seguro con una cinta de papel perforada. Esta cinta distorsionaba cada letra tecleada, que luego podía descifrarse mediante un procedimiento inverso en el otro extremo de la línea del teletipo. Este sistema se utilizaba para comunicarse con la Inteligencia de la Fuerza Aérea en el Pentágono. Más adelante, se dispuso de equipos criptográficos más sofisticados.

Además de las comunicaciones de datos, Space Track publicó una serie de informes técnicos. (p. ej., véanse las referencias, ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 17 ]} ).

El Dr. Wahl presentó descripciones detalladas de la actividad de Space Track en los dos primeros Simposios Internacionales sobre Cohetes y Astronáutica en Tokio, 1959 y 1960. ^{[ 4 ] [ 25 ]} El Dr. Curtis y el Teniente Cotter hicieron una presentación similar en 1960. ^{[ 26 ]}

• Sturdevant, Rick W. (Invierno de 2008). "Del seguimiento por satélite al conocimiento de la situación espacial: la USAF y la vigilancia espacial: 1957 a 2007" (PDF) . Historia del poder aéreo . Sociedad Histórica de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Consultado el 23 de junio de 2021 .- incluye cobertura de la era de Project Space Track

• Banco Jodrell
• Banco Jodrell
• Colina de Millstone
• participación de la RCAF

Salvo que se indique lo contrario, todos los documentos citados se encuentran en los archivos del Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , en la Base Aérea Wright-Patterson, Ohio. Para obtener copias en formato JPEG de las referencias, consulte la página de discusión.

Cuthbert, Lawrence W.: Ballbuster en órbita. La historia oficial de Spacetrack. [Humor] Proyecto Space Track: Bedford, MA: junio de 1965.