Vanguard–3

Vanguard–3
A Vanguard–3 makettje
Ország	Amerikai Egyesült Államok
Űrügynökség	Naval Research Laboratory
Gyártó	Haditengerészeti Radiológiai Védelmi Laboratórium
Típus	földmegfigyelő műhold
Küldetés
Indítás dátuma	1959. szeptember 18.
Indítás helye	Kennedy Űrközpont
Hordozórakéta	Vanguard
Élettartam	84 nap
Tömeg	22,7 kg
Pályaelemek
Excentricitás	0,189872
Inklináció	33,3°
Periódus	129,7 perc
COSPAR azonosító	1959-007A
SCN	00020
Sablon • Wikidata • Segítség

A Vanguard–3 az Egyesült Államok egyik korai földmegfigyelő műholdja volt. Startjára Cape Canaveralről – a későbbi űrrepülőtér területén működő katonai gyakorló rakéta lőtérről – került sor és a Vanguard-program utolsóként felbocsátott tagja volt, a programban a legszélesebb körű műszerezettséggel.

A műhold

A Vanguard–3 volt a legnagyobb a családból. Az 50,8 cm átmérőjű, 22,7 kg tömegű gömb elődjéhez hasonlóan magnézium szerkezettel készült, belül hővédő szigeteléssel. Három új műszert vitt magával: egy magnetométert, egy mikrometeorit detektort és egy röntgensugárzás érzékelőt.

A küldetés

A számítások szerint a műhold várható keringési ideje legalább 300 év. A hasznos élettartama nem volt ilyen hosszú, az adatok sugárzása – az áramforrás kimerülését követően – 84 nap után szűnt meg. A belső műszerek segítségével a Föld mágneses mezején végeztek méréseket, különös tekintettel a Van Allen övre, valamint a Nap röntgensugárzását és annak a légkörrel való kölcsönhatását mérték.

A küldetés eredményei

Röntgen mérések

A röntgensugárzás mérések a Nap által kibocsátott sugárzás mérésére és annak a légkörre gyakorolt hatásának kimutatására irányultak. A műszer két egyforma ionizációs rekeszből épült fel, amelyek a napflerek (napkorona-kitörések) által keltett hullámhosszokon (2 – 8 Å) volt érzékeny. A két rekesz a szonda gömbjén 120° eltéréssel került rögzítésre és a mérés akkor volt a leghatékonyabb, amikor az egyik éppen a Nap felé nézett. A maximális sugárzásértékeket mindig a nappali félteke fölött mérték a műszerek.

Mikrometeorit becsapódás mérések

A kozmikus részecskék hatását többféle módon érzékelte a műhold. A nagyobb testeket (a klasszikus mikrometeoritokat) zárt, nyomás alatt levő rekeszek, illetve a bennük végbemenő nyomásváltozások alapján mutatták ki. A rekeszek a szonda falának belső oldalán helyezkedtek el és azt mérték, amikor egy, a 0,66 mm vastag külső magnézium falat áttörni képes meteorit becsapódásának következtében megváltozik a nyomás a rekesz belsejében. A nyomásváltozást a telemetriai csatornán keresztül sugározták le rádión.

A mikrometeorit becsapódásokat ezen kívül még négy bárium-titanát mikrofonnal is rögzítették. A mikrofonok a becsapódások számát számlálták. A számláló három számjegyű volt, azaz 999 beütést tudott rögzíteni, ezért az ezredik hangimpulzusnál a számláló lenullázódott és újrakezdte a mérést. A 66 napos méréssorozat alatt összesen 6600 találatot számláltak, amelyből 2800 egy 70 órás időintervallumban következett be 1959. november 16-18 között (a Leonidák meteorraj idején).

A mérések másik iránya a kozmikus por által előidézett erózió kimutatása volt. Az űrben mindenütt jelenlevő por is képes komoly hatásokat kiváltani egy űreszközön a hatalmas mozgási energiája folytán – ha nem is akkorát, hogy egyből kilyukassza az eszköz külső burkolatát -. A hatást a szonda felszínére erősített króm szalagok és fényérzékeny detektorok segítségével mérték. A króm-detektorok elektromos ellenállása lassan változott, ahogy a felszín változni kezdett az eróziótól. A fényérzékeny kadmium-szulfid cellák szintén ellenállásváltozást produkáltak, ahogy az őket borító átlátszatlan alumíniumgőzölt PET film felszíne kopni kezdett, esetleg kilyukadt.

Magnetométeres mérések

A műhold a Föld mágneses mezejének mérésére egy proton-precessziós magnetométert vitt magával. A műszer egy üvegszálas fenolgyanta kúp védőborítás alatt, a gömb felszínén kapott helyet. A méréseket a földi irányítás aktiválta a Minitrack-követőállomások segítségével. Adatokhoz a műhold által bejárt, 514–3714 km közötti térségből juthattak a tudósok. A mérések 2 másodperces periódusokban történtek a földi aktiváló parancsot követően, majd egy 2 másodperces rádióadással rögtön le is sugározták az eredményeket. A polarizációs tekercsek között levő hexánt alkalmazó műszer 10 nT érzékenységű volt. A 84 napos hasznos élettartam alatt végig működött és végül 4300 mérést sikerült végezni vele.

A légkör sűrűségének a szonda mozgására gyakorolt hatásai

Eredetileg erre vonatkozó mérések nem szerepeltek a küldetés terveiben, ám a repülés során felmerült, hogy egyszerűen kivitelezhető lenne. Lévén a műhold teljesen szimmetrikus, a pályájának, sebességének változásait csak külső behatások okozzák, első sorban a felső légkör. A felső légkör sűrűsége pedig a magasságtól, napszaktól (megvilágítottságtól), naptevékenységi ciklustól függ. E két feltevésből kiindulva a szonda optikai, rádió és radaros követésével következtetni lehetett a légkör sűrűségére és a különböző szempontok alapján eloszlási térképeket készítettek belőle a kutatók.

Források

Magyar oldalak

• Múltkor – Űrkutatás: a bölcsőn túli élet

Külföldi oldalak

• Vanguard – A History (NASA SP-4202, 1970) online könyv Archiválva 2018. október 7-i dátummal a Wayback Machine-ben