Avantgarde-TV-3 - Vanguard TV-3

Vanguard TV-3
Avantgarde tv3.gif
Vanguard TV-3 Raumschiff
Namen Vanguard Testfahrzeug-Drei
Missionstyp Erdkunde
Operator US-Marine
Missionsdauer Fehler beim Orbitieren (2 Sekunden)
Eigenschaften von Raumfahrzeugen
Raumfahrzeug Vorhut 1A
Raumfahrzeugtyp Vorhut
Hersteller Marineforschungslabor
Startmasse 1,5 kg (3,3 Pfund)
Maße 16,3 cm Durchmesser
Missionsbeginn
Erscheinungsdatum 6. Dezember 1957, 16:44:35 GMT
Rakete Vanguard TV-3
Startplatz Cape Canaveral , LC-18A
Auftragnehmer Glenn L. Martin Company
Ende der Mission
Verfallsdatum Orbit nicht möglich
Bahnparameter
Referenzsystem Geozentrische Umlaufbahn (geplant)
Regime Mittlere Erdumlaufbahn
Perigäumhöhe 654 km (406 Meilen)
Apogäumshöhe 3.969 km (2.466 Meilen)
Neigung 34,2°
Zeitraum 134,2 Minuten
 

Vanguard TV-3 (auch Vanguard Test Vehicle-Three genannt ) war der erste Versuch der Vereinigten Staaten , einen Satelliten in eine Umlaufbahn um die Erde zu bringen , nach den erfolgreichen sowjetischen Starts von Sputnik 1 und Sputnik 2 . Vanguard TV-3 war ein kleiner Satellit, der entwickelt wurde, um die Startfähigkeiten der dreistufigen Vanguard zu testen und die Auswirkungen der Umgebung auf einen Satelliten und seine Systeme in der Erdumlaufbahn zu untersuchen . Es sollte auch verwendet werden, um geodätische Messungen durch Bahnanalysen zu erhalten . Solarzellen auf Vanguard TV-3 wurden von Bell Laboratories hergestellt .

Bei ihrem Startversuch am 6. Dezember 1957 auf der Cape Canaveral Air Force Station zündete der Booster und begann zu steigen, aber etwa zwei Sekunden nach dem Abheben, nachdem er etwa 1,2 m (4 Fuß) gestiegen war, verlor die Rakete an Schub und fiel auf die Höhe zurück Startrampe . Als es sich beruhigte, platzten die Treibstofftanks und explodierten, zerstörten die Rakete und beschädigten die Startrampe schwer. Der Satellit Vanguard 1A wurde frei geworfen und landete in kurzer Entfernung auf dem Boden, wobei seine Sender immer noch ein Beacon- Signal aussandten . Der Satellit wurde jedoch beschädigt und konnte nicht wiederverwendet werden. Es ist jetzt im National Air and Space Museum der Smithsonian Institution ausgestellt .

Die genaue Unfallursache konnte nicht mit Sicherheit festgestellt werden, es stellte sich jedoch heraus, dass das Kraftstoffsystem nicht richtig funktionierte. Andere Motoren des gleichen Modells wurden modifiziert und versagten nicht.

Satellitenbauprojekt

Die Vanguard-Rakete explodiert beim Start.
Die NRL-Ingenieure platzieren Vanguard 1 auf der dritten Stufe der Trägerrakete. Hier abgebildet (von links nach rechts: Roger L. Easton, Sandy J. Smith, Robert C. Bauman und Joseph B. Schwartz. (Bauman und Schwartz wechselten mit dem Vanguard Project zur NASA). Am 17. März 1958 startete Vanguard 1 seine historische Reise ins All (Foto der US Navy).

Die Geschichte des Vanguard TV-3 Projekts geht auf das Internationale Geophysikalische Jahr (IGY) zurück. Dies war ein enthusiastisches internationales Unternehmen, das Wissenschaftler weltweit vereinte, um weltumspannende geophysikalische Studien durchzuführen. Das IGY garantierte den freien Austausch von Informationen, die durch wissenschaftliche Beobachtungen gewonnen wurden, die in der Zukunft zu vielen wichtigen Entdeckungen führten. Die Umlaufbahn eines Satelliten wurde zu einem der Hauptziele des IGY. Bereits im Juli 1955 Präsident Dwight D. Eisenhower angekündigt, durch seinen Pressesprecher, dass die Vereinigten Staaten würden starten „kleine, unbemannte Satelliten im Rahmen der US - Beteiligung an den IGY Erde umkreisen“ Am 9. September 1955 in den Vereinigten Das US-Verteidigungsministerium (US- Verteidigungsministerium ) schrieb einen Brief an den Marineminister, in dem er die Mission autorisierte, fortzufahren. Die US Navy war im Rahmen des Programms mit dem Start von Vanguard-Satelliten beauftragt worden. Das Projekt Vanguard hatte offiziell begonnen.

Raumfahrzeug

Der Vanguard 1A-Satellit im National Air and Space Museum, 2009.

Die Nutzlast des TV-3 war der späteren Vanguard 1 sehr ähnlich . Es war ein kleiner Aluminiumkugel , 16,3 cm (6,4 in) im Durchmesser und mit einer Masse von 1,5 kg (3,3 lb). Es trug zwei Sender: einen 10-mW-108-MHz-Sender, der von einer Quecksilberbatterie gespeist wurde , und einen 5-mW-108,03-MHz-Sender, der von sechs am Körper des Raumfahrzeugs montierten Solarzellen gespeist wurde . Verwendung von sechs kleine Antenne Antennen auf seinem Körper angebracht ist , die Satellitentechnik und vor allem übertragene Telemetriedaten, aber die Sender wurden auch die Gesamt bestimmen Elektronengehalt zwischen dem Satelliten und den Bodenstationen. Andere Instrumente im Design des Satelliten umfassten zwei Thermistoren , die verwendet wurden, um die Innentemperaturen des Satelliten zu messen, um die Wirksamkeit seines Wärmeschutzes zu verfolgen . Obwohl der Satellit während des Absturzes über die Wiederverwendungsfähigkeit hinaus beschädigt wurde, sendete er nach dem Vorfall immer noch.

Startfahrzeug

Die Vanguard TV-3 verwendet eine dreistufige Trägerrakete, die als Vanguard bekannt ist, um den Satelliten in eine Umlaufbahn um die Erde zu schicken. Die Flossen wurden von der Rakete entfernt, um den Luftwiderstand zu reduzieren, und stattdessen wurde der Startmotor in Kardanrahmen montiert, die es ihm ermöglichten, zu schwenken und seinen Schub zum Lenken zu lenken. Die zweite und dritte Stufe der Rakete wurden ebenfalls kardanisch aufgehängt.

Wie geplant würde die erste Stufe die Rakete unter dem Schub von brennendem Flüssigsauerstoff, Ethanol, Benzin und Silikonöl aufsteigen lassen, was das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von 6.400 km/h (4.000 mph) antreiben und den Satelliten durch das dichtere Atmosphärenschichten in 130 Sekunden. Als nächstes würde die zweite Stufe ihren Kraftstoff verbrennen und ihn von dem Motor und den Tanks der ersten Stufe wegtragen. Der Satellit würde eine Höhe von 480 km (300 Meilen) über der Erde erreichen. Die Flugbahn war so programmiert, dass sie von einem vertikalen in einen eher horizontalen Kurs neigt. Dann würde die dritte Stufe für den Spin und den letzten Schub sorgen und die dritte Stufe mit 29.400 km/h (18.300 mph) in die Umlaufbahn bringen. Der Satellit würde sich langsam von der Rakete der dritten Stufe lösen, wo er bei dieser Geschwindigkeit mit der gleichen Geschwindigkeit auf die Erde fallen würde, wie sich die Erdoberfläche von ihr weg krümmt. Dadurch würde der Abstand des Satelliten von der Erde etwa gleich bleiben.

Start

Beim Start am 6. Dezember 1957 um 16:44:35 GMT auf der Atlantic Missile Range in Cape Canaveral , Florida , zündete der Booster und begann zu steigen, aber etwa 2 Sekunden nach dem Start, nach einem Anstieg von etwa einem Meter, verlor die Rakete an Schub und begann um sich wieder auf der Startrampe niederzulassen. Als sie sich auf der Startrampe niederließ, platzten die Treibstofftanks und explodierten, zerstörten die Rakete und beschädigten die Startrampe schwer. Der Vanguard-Satellit wurde frei geschleudert und landete in kurzer Entfernung auf dem Boden, während seine Sender immer noch ein Beacon-Signal aussandten. Der Satellit wurde jedoch beschädigt und konnte nicht wiederverwendet werden. Es ist jetzt im Smithsonian Air and Space Museum ausgestellt .

Fehlerursache

Die genaue Unfallursache konnte aufgrund der begrenzten Telemetrieinstrumente in dieser frühen Phase nicht mit Sicherheit festgestellt werden, aber Martin Marietta kam zu dem Schluss, dass ein niedriger Kraftstofftankdruck während des Startvorgangs dazu führte, dass ein Teil des brennenden Kraftstoffs in der Brennkammer in das Kraftstoffsystem austrat durch den Injektorkopf, bevor der volle Treibmitteldruck von der Turbopumpe erreicht wurde . General Electric hingegen argumentierte, dass das Problem eine lose Kraftstoffverbindung sei. Im Nachhinein schien das erste Problem das zweite zu verursachen. Die Untersuchung ergab, dass Tank- und Kraftstoffsystemdruck geringfügig unter dem Nenndruck lagen, was zu einem unzureichenden Druck im Injektorkopf führte. Infolgedessen staute sich heißes Verbrennungsgas in den Injektorkopf und verursachte eine große Druckspitze. Die Injektorringe brannten vollständig durch, gefolgt vom Zerplatzen des Brennraums. Bei T + 1 Sekunde brach eine Stoßwelle im Schubbereich des Boosters eine Kraftstoffzufuhrleitung und beendete den Triebwerksschub vollständig. GE-Techniker hatten diesen Konstruktionsfehler während der Tests nicht erkannt und eine vorübergehende Behebung durch Erhöhung des Tankdrucks vorgenommen. Schließlich wurde eine weitere Modifikation vorgenommen, indem Ethangas verwendet wurde , um die Kraftstoffkraft zu erhöhen und raue Startübergänge zu verhindern. Das X-405-Triebwerk versagte bei nachfolgenden Starts und statischen Zündtests nicht erneut.

Reaktion

Nach dem Scheitern des Starts wurde der Handel mit Aktien der Martin Company , des Hauptauftragnehmers für das Projekt, von der New Yorker Börse vorübergehend ausgesetzt .

Zeitungen in den Vereinigten Staaten veröffentlichten prominente Schlagzeilen und Artikel, die das Scheitern mit Namensnennungen des russischen Satelliten Sputnik wie "Flopnik", "Kaputnik", "Oopsnik", "Dudnick" und "Stayputnik" beschreiben. Das Scheitern, über das internationale Medien berichteten, war ein demütigender Prestigeverlust für die Vereinigten Staaten , die sich der Welt als führend in Wissenschaft und Technologie präsentiert hatten. Die Sowjetunion , der Rivale der USA im Kalten Krieg , nutzte die Katastrophe aus. Wenige Tage nach dem Vorfall erkundigte sich ein sowjetischer Delegierter bei den Vereinten Nationen, ob die USA an Hilfe für "unentwickelte Länder" interessiert seien.

Das parallele Projekt Explorer 1 erwies sich wenige Wochen später, am 1. Februar 1958, als erfolgreich.

Verweise

Externe Links