Vanguardia 2

El experimento del escáner óptico se diseñó para obtener datos de cobertura nubosa entre el ecuador y los 35° a 45° de latitud norte. Mientras el satélite orbitaba la Tierra, dos fotocélulas , ubicadas en el foco de dos telescopios ópticos orientados en direcciones diametralmente opuestas, medían la intensidad de la luz solar reflejada por las nubes (aproximadamente el 80%), por las masas terrestres (del 15 al 20%) y por las zonas marítimas (5%). El movimiento y la rotación del satélite hacían que las fotocélulas escanearan la Tierra en sucesivas "líneas" (similar a un escáner de cerdas ). Unas baterías solares independientes activaban una grabadora solo cuando la Tierra bajo el satélite estaba iluminada por la luz solar, y se obtenían unos 50 minutos de datos por órbita. Las intensidades de reflexión medidas se almacenaban en cinta. Las estaciones terrestres interrogaban al satélite mediante señales a su receptor de comandos, lo que hacía que la cinta completa se reprodujera en 60 segundos. Luego, la cinta se borraba y se rebobinaba. Durante los 19 días previstos para el experimento meteorológico, el equipo funcionó con normalidad. El satélite se estabilizó girando a 50 rpm, pero los datos del instrumento óptico fueron deficientes debido a una orientación insatisfactoria del eje de giro. ^{[ 12 ]}

Debido a su forma simétrica, Vanguard 2 fue seleccionada por los experimentadores para determinar las densidades de la atmósfera superior en función de la altitud, la latitud, la estación del año y la actividad solar. ^{[ 13 ]} A medida que la nave espacial orbitaba continuamente, se adelantaba ligeramente a sus posiciones previstas, acumulando un avance cada vez mayor a medida que descendía en espiral a mayor velocidad debido al arrastre de la atmósfera residual. Midiendo la velocidad y el momento de los cambios orbitales, se podían calcular retrospectivamente los parámetros relevantes de la atmósfera conociendo las propiedades de arrastre del cuerpo. Se determinó que las presiones atmosféricas, y por lo tanto el arrastre y el decaimiento orbital, eran mayores de lo previsto, a medida que la atmósfera superior de la Tierra se estrechaba gradualmente hacia el espacio. ^{[ 14 ]}

Este experimento se planificó con gran detalle antes del lanzamiento. Las propuestas iniciales del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) para el Proyecto Vanguard incluían cuerpos de satélite cónicos; esto eliminaba la necesidad de un carenado y mecanismos de eyección separados, así como su peso y modos de fallo asociados. El seguimiento por radio recopilaría datos y establecería una posición. Al principio del programa, se añadió el seguimiento óptico (con una red de cámaras Baker-Nunn y observadores humanos ). Un panel de científicos propuso cambiar el diseño a esferas, de al menos 508 mm (20,0 pulgadas) de diámetro y, con suerte, de 760 mm (30 pulgadas) . Una esfera tendría una reflexión óptica constante y un coeficiente de arrastre constante, basado únicamente en el tamaño, mientras que un cono variaría con la orientación. James Van Allen propuso un cilindro, que finalmente voló como los primeros satélites Explorer. El Laboratorio de Investigación Naval finalmente aceptó esferas de 160 mm (6,3 pulgadas) como "vehículo de prueba", con 508 mm (20,0 pulgadas) para los satélites posteriores. El ahorro de peso de la carga útil, derivado de la reducción de tamaño y de la disminución de la instrumentación en los primeros satélites, se consideró aceptable para los lanzamientos iniciales. Posteriormente, a los cohetes Vanguard se les retiró parte de la instrumentación de prueba, lo que los aligeró lo suficiente para los cuerpos de 508 mm. ^{[ 15 ] [ 14 ]}