Vanguardia SLV-3

Se espera que Vanguard SLV-3 , también llamado Vanguard Satellite Launch Vehicle-3, sea el segundo vuelo exitoso del cohete estadounidense Vanguard después del exitoso satélite Vanguard 1 en el cohete Vanguard TV-4 .

El vehículo de lanzamiento de satélites Vanguard-3 (SLV-3) se lanzó el 26 de septiembre de 1958. La segunda etapa no logró alcanzar el rendimiento mínimo necesario para mantener la órbita terrestre, y la nave espacial reingresó a la atmósfera y se quemó. El objetivo del satélite era explorar la capa de nubes de la Tierra desde la órbita. El propósito del programa de satélites IGY Vanguard, dirigido por la Armada de los Estados Unidos, era lanzar uno o más satélites a la órbita terrestre durante el Año Geofísico Internacional (IGY). ^[1]

Vanguard fue la designación utilizada tanto para el vehículo de lanzamiento como para el satélite. La primera etapa del vehículo de prueba Vanguard de tres etapas estaba propulsada por un motor cohete de combustible líquido General Electric X-405 de 125 000 N (28 000 lbf ₎ de empuje, propulsado por 7200 kg de queroseno ( RP-1 ) y oxígeno líquido , con helio como presurizador. También contenía 152 kg de peróxido de hidrógeno . No tenía aletas, medía 13,4 metros de alto, 1,14 metros de diámetro y tenía una masa de lanzamiento de aproximadamente 8090 kg. ^[1]

La segunda etapa era un motor de combustible líquido Aerojet General AJ-10 de 5,8 metros de alto y 0,8 metros de diámetro que quemaba 1520 kg de dimetilhidrazina asimétrica (UDMH) y ácido nítrico fumante inhibido blanco (WIFNA) con un tanque de presión de helio . Producía un empuje de 32 600 N (7300 lbf ₎ y tenía una masa de lanzamiento de aproximadamente 1990 kg. Esta etapa contenía el sistema completo de guía y control . ^[1]

La Grand Central Rocket Company desarrolló un cohete de combustible sólido con un empuje de 10 400 N (2300 lbf ₎ (para un tiempo de combustión de 30 segundos) para satisfacer los requisitos de la tercera etapa. La etapa tenía 1,5 metros de altura, 0,8 metros de diámetro y una masa de lanzamiento de 194 kg. La delgada carcasa de acero (0,076 cm) para la tercera etapa tenía una cúpula delantera hemisférica con un eje en el centro para sostener el satélite y una cúpula trasera que se cerraba en una boquilla de salida de acero. ^[1]

La altura total del vehículo con el carenado del satélite era de unos 21,9 metros. La capacidad de carga útil era de 11,3 kg a una órbita terrestre de 555 km. En un lanzamiento nominal, la primera etapa se encendería durante 144 segundos, llevando el cohete a una altitud de 58 km, seguido por la segunda etapa que se encendería durante 120 segundos hasta los 480 km, tras lo cual la tercera etapa pondría el satélite en órbita. Esta era la misma configuración del vehículo de lanzamiento, con modificaciones menores, que se utilizó para el Vanguard TV-3 y todos los vuelos posteriores de Vanguard hasta el Vanguard SLV-6 inclusive . ^[1]

El Vanguard SLV-3 tenía como objetivo poner en órbita el satélite Vanguard 2D , un satélite Lyman Alpha, con un dispositivo de medición de la magnetosfera . La carga útil del satélite era de 10,6 kg (23 lb). El Vanguard SLV-3 sólo alcanzó una altitud de 426 km (265 mi), el objetivo era llegar a la órbita a 3.840 km (2.390 mi). ^[2]

El satélite SLV-3 era una esfera de magnesio de 10,6 kg y 50,8 cm de diámetro . El interior estaba presurizado. El paquete de instrumentación de carga útil estaba montado en el centro de la esfera. El paquete estaba dispuesto en una pila cilíndrica con baterías de mercurio en la parte inferior, seguido de la electrónica del sistema de seguimiento Minitrack , la electrónica ambiental, la instrumentación de telemetría y la electrónica experimental. Debajo del paquete, en la parte inferior de la esfera, estaba el dispositivo de separación, un tubo accionado por resorte con un temporizador diseñado para empujar el satélite lejos de la tercera etapa después de alcanzar la órbita. En la parte superior del interior de la esfera había un manómetro. Cuatro varillas de metal accionadas por resorte de 76 cm (30 pulgadas) estaban dobladas a lo largo del ecuador de la esfera y sobresalían radialmente hacia afuera cuando se desplegaban, actuando como una antena de torniquete. Utilizaba dos transmisores: un transmisor de 10 mW que transmitía a una frecuencia de 108,00 MHz y un transmisor de 1 vatio que transmitía a 108,03 MHz. La carga útil contenía dos fotocélulas sensibles al infrarrojo diseñadas para escanear la capa de nubes de la Tierra . ^[1]

Un intento inicial de lanzamiento el 17 de septiembre fracasó cuando un umbilical de la plataforma se desprendió prematuramente, lo que provocó el apagado del motor de la primera etapa después de una pulgada de elevación del vehículo. Volvió a posarse sobre el lanzador, pero afortunadamente no se produjeron daños y el Vanguard SLV-3 se lanzó con éxito el 26 de septiembre de 1958 a las 15:38 GMT . Se lanzó desde el Complejo de Lanzamiento 18A (LC-18A) en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS). El bajo rendimiento de la segunda etapa resultó en una velocidad insuficiente para la tercera etapa y la carga útil. Completaron una órbita y alcanzaron una altitud máxima de 426 km (265 mi) antes de volver a entrar en África Central . La investigación concluyó que las partículas de una manguera de llenado de helio de goma habían obstruido un filtro en el sistema de alimentación de combustible, lo que provocó que el motor de la segunda etapa se quedara sin combustible y funcionara a solo el 80% de empuje. En vuelos posteriores, se cambió la manguera de llenado por una de metal, se trataron térmicamente los tanques de combustible de la segunda etapa para eliminar las incrustaciones y se cambiaron los procedimientos previos al vuelo para reducir la necesidad de abrir el sistema de propulsión y potencialmente introducir contaminantes en él. ^{[3] [4] [5] [6] [7]}

El Vanguard SLV-3 fue lanzado desde el Atlantic Missile Range en Cabo Cañaveral , Florida , el 26 de septiembre de 1958 a las 15:38 GMT. El vuelo fue nominal durante el período de despegue, pero el rendimiento de la segunda etapa fue inferior al requisito mínimo previsto. La tercera etapa se encendió como estaba previsto, aunque la separación de la segunda etapa se produjo unos 50 segundos antes, a los 422,7 segundos después del lanzamiento. El fallo de la segunda etapa dio como resultado una velocidad final de unos 75 metros por segundo (250 pies por segundo) por debajo de los aproximadamente 7500 mps (25.000 fps) necesarios para alcanzar la órbita planificada. La tercera etapa y el satélite quemados alcanzaron una altitud de casi 425 km (265 millas) antes de volver a caer y quemarse al reingresar a la atmósfera. Se cree que esto ocurrió sobre África Central después de completar una órbita. Se concluyó que el bajo rendimiento de la segunda etapa se debía al bajo caudal de combustible debido a la contaminación con partículas de caucho Buna-N de la manguera de llenado de helio . ^[1]

• Cohete de vanguardia
• Proyecto Vanguardia
• Comparación de sistemas de lanzamiento orbital
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• Propulsión de naves espaciales

• Mallove, Eugene F. y Matloff, Gregory L. The Starflight Handbook: una guía para pioneros de los viajes interestelares , Wiley, ISBN 0-471-61912-4