• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Explorer 1 - början på amerikansk rymdvetenskap

    En vintage JPL -grafik som firar Explorer 1 -satelliten. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech

    För sextio år sedan nästa vecka, förhoppningarna om kalla krigets Amerika steg in i natthimlen när en raket höjde sig uppåt Cape Canaveral, en snart berömd barriär ö utanför Floridas kust.

    Datumet var 31 januari, 1958. NASA hade ännu inte bildats, och äran för denna första flygning tillhörde den amerikanska armén. Rakettens enda nyttolast var en spjutformad satellit byggd av Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Explorer 1, som det snart skulle komma att kallas, var USA:s första satellit.

    "Lanseringen av Explorer 1 markerade början på amerikansk rymdfärd, liksom den vetenskapliga utforskningen av rymden, vilket ledde till en rad djärva uppdrag som har öppnat mänsklighetens ögon för nya underverk i solsystemet, "sade Michael Watkins, nuvarande direktör för JPL. "Det var en vattendelning för ögonblicket för nationen som också definierade vilka vi är på JPL."

    I mitten av 1950-talet både USA och Sovjetunionen gick vidare mot förmågan att sätta ett rymdfarkoster i omloppsbana. Ändå hängde stor osäkerhet över jakten. När det kalla kriget mellan de två länderna fördjupades, det hade ännu inte fastställts om suveräniteten i en nations gränser sträckte sig uppåt i rymden. Följaktligen, dåvarande president Eisenhower försökte se till att de första amerikanska satelliterna inte uppfattades vara militära eller nationella säkerhetstillgångar.

    1954, ett internationellt vetenskapsråd efterlyste att konstgjorda satelliter skulle kretsa som en del av ett världsomspännande vetenskapsprogram som heter International Geophysical Year (IGY), kommer att äga rum från juli 1957 till december 1958. Både de amerikanska och sovjetiska regeringarna fattade idén, tillkännager att de skulle skjuta upp rymdfarkoster som en del av insatsen. Snart, en tävling började mellan armén, Air Force och Navy för att utveckla en amerikansk satellit och skjutfordon som kan nå en bana.

    Vid den tiden, JPL, som var en del av California Institute of Technology i Pasadena, främst utfört försvarsarbete för armén. ("Jet" i JPL:s namn går tillbaka till raketmotorer som används för att tillhandahålla "jetassisterad" start för arméplan under andra världskriget.) 1954, laboratoriets ingenjörer började arbeta med Army Ballistic Missile Agency i Alabama på ett projekt som heter "Orbiter". I armélaget fanns Wernher von Braun (som senare skulle designa NASA:s Saturn V -raket) och hans team av ingenjörer. Deras arbete centrerades kring Redstone Jupiter-C-raketen, som härstammade från V-2-missilen Tyskland hade använt mot Storbritannien under kriget.

    JPL:s roll var att förbereda de tre övre stadierna för lanseringsfordonet, som inkluderade själva satelliten. Dessa använde fasta raketmotorer som laboratoriet hade utvecklat för arméns sergeantstyrda missil. JPL skulle också ansvara för att ta emot och överföra rymdskeppens kommunikation i omlopp. Förutom JPL:s engagemang i Orbiter -programmet, laboratoriets dåvarande chef, William Pickering, ledde vetenskapskommittén för satellitspårning för USA:s uppskjutningsarbete totalt sett.

    Marinens inträde, kallas Vanguard, hade en konkurrensfördel i och med att den inte härstammade från ett ballistiskt missilprogram - dess raket var utformad, från botten och upp, för civil vetenskapliga ändamål. Arméns Jupiter-C-raket hade gjort sin första framgångsrika suborbitalflygning 1956, så arméns befälhavare var övertygade om att de kunde vara redo att skjuta upp en satellit ganska snabbt. Ändå, marinens program valdes för att skjuta upp en satellit för IGY.

    Fysikern James Van Allen vid University of Iowa, vars instrumentförslag hade valts för Vanguard -satelliten, oroade sig över utvecklingsfrågor i projektet. Således, han såg till att hans vetenskapliga instrument nyttolast - en kosmisk stråldetektor - skulle passa antingen startbilen. Under tiden, även om deras projekt officiellt var mothballed, JPL-ingenjörer använde ett redan befintligt rakethölje för att tyst bygga en flygvärdig satellit, bara om det skulle behövas.

    Kredit:Jet Propulsion Laboratory

    Världen förändrades den 4 oktober, 1957, när Sovjetunionen lanserade en 23-tums (58 centimeter) metall sfär som heter Sputnik. Med den enstaka händelsen, rymdåldern hade börjat. Lanseringen löste en viktig diplomatisk osäkerhet om rymdflygningens framtid, fastställa rätten att kretsa över vilket territorium som helst i världen. Ryssarna följde snabbt upp sin första lansering med en andra sputnik bara en månad senare. Under press för att införa ett amerikanskt svar, Eisenhower -administrationen beslutade om en planerad testflygning av Vanguard -raketen, redan planeras till stöd för IGY, skulle passa räkningen. Men när Vanguard -raketen var, pinsamt, förstördes under lanseringsförsöket den 6 december, administrationen vände sig till arméns program för att rädda landets rykte som teknisk ledare.

    Okänt för JPL, von Braun och hans team hade också utvecklat sin egen satellit, men efter lite övervägande, armén beslutade att JPL fortfarande skulle tillhandahålla rymdfarkosten. Resultatet av det ödesdigra beslutet var att JPL:s fokus flyttades permanent - från raketer till det som sitter ovanpå dem.

    Armélaget hade sina order att vara redo för lansering inom 90 dagar. Tack vare dess förberedelser i förväg, 84 dagar senare, dess satellit stod på uppskjutningsplattan vid Cape Canaveral Air Force Station i Florida.

    Rymdfarkosten lanserades vid 22.48 -tiden. EST på fredag, 31 januari 1958. En och en halv timme senare, en JPL -spårningsstation i Kalifornien tog upp sin signal som överfördes från omloppsbana. I linje med önskan att framställa lanseringen som uppfyllandet av USA:s åtagande under det internationella geofysiska året, meddelandet om dess framgång gjordes tidigt nästa morgon på National Academy of Sciences i Washington, med Pickering, Van Allen och von Braun till hands för att svara på frågor från media.

    Efter lanseringen, rymdfarkosten fick sitt officiella namn, Utforskare 1. (Under de följande decennierna, nästan hundra rymdfarkoster skulle få beteckningen "Explorer".) Satelliten fortsatte att överföra data i cirka fyra månader, tills dess batterierna var slut, och den upphörde att fungera den 23 maj, 1958.

    Senare Det året, när National Aeronautics and Space Administration (NASA) inrättades av kongressen, Pickering och Caltech arbetade för att flytta bort JPL från sitt försvarsarbete för att bli en del av den nya byrån. JPL förblir en division av Caltech, som hanterar laboratoriet för NASA.

    Början av amerikansk rymdutforskning var inte utan motgångar - för de första fem Explorer -satelliterna, två lyckades inte nå omloppsbana. Men de tre som gjorde det gav världen den första vetenskapliga upptäckten i rymden - Van Allen -strålbanden. Dessa munkformade områden med högenergipartiklar, hålls på plats av jordens magnetfält, kan ha varit viktigt för att göra jorden beboelig för livet. Explorer 1, med Van Allens kosmiska stråldetektor ombord, var den första som upptäckte detta fenomen, som fortfarande studeras idag.

    I att förespråka en civil rymdorganisation inför kongressen efter lanseringen av Explorer 1, Pickering drog på Van Allens upptäckt, anger, "Dr Van Allen har gett oss helt ny information om strålningen i yttre rymden .... Detta är ett ganska dramatiskt exempel på ett ganska enkelt vetenskapligt experiment som var vårt första steg ut i rymden."

    Utforskaren 1 gick in i jordens atmosfär igen och brann upp den 31 mars, 1970, efter mer än 58, 000 banor.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com