آغاز رویای فضایی آمریکا: داستان اولین ماهواره آمریکا اکسپلورر 1

ماجرا از اینجا شروع شد که شوروی ماهواره اسپوتنیک1 و2را در  4اکتبر   و 3نوامبر 1957،به فضا پرتاب کرد و فضای رقابتی بین آمریکا و شوروی ایجاب می کرد تا امریکا هم در این عرصه قدم بردارد.

اولین قدم آمریکایی ها برای رفتن به فضا منجر به شکست شد:

آژانس موشک های بالستیک ارتش ایالات متحده برای پرتاب یک ماهواره هدایت شد.دو تلاش جداگانه برای دستیابی به این هدف صورت گرفت. اولین مورد، به رهبری آکادمی ملی علوم، از  ونگار Vanguard)) استفاده کرد، یک موشک سه مرحله ای که توسط آزمایشگاه تحقیقاتی دریایی توسعه یافته بود،و با اولویت اداره آیزنهاور که تلاش غیرنظامی را برای چرخش اولین ماهواره آمریکا در مدار ترجیح داد.دومی، پروژه مشترک آژانس موشکی بالستیک ارتش ایالات متحده (ABMA)و آزمایشگاه رانش جت (JPL)بود که از موشک اصلاح شده Redstone به نام Jupiter-C استفاده کردند. ابتدا سعی کردند یک ماهواره کوچک 6 اینچی 3 پوندی را در یک پرواز آزمایشی پرتاب کند. در 6 دسامبر، وسیله نقلیه آزمایشی ونگارد (Vanguard )3 (TV3) حدود 4 فوت به هوا برخاست، اما موتور اصلی نیروی رانش خود را از دست داد و موشک دوباره روی پد سقوط کرد و در یک گلوله آتش بزرگ منفجر شد. مطبوعات با اشاره به همتای موفق آمریکا یعنی شوروی ، این تلاش ناموفق را «فلوپنیک» “Flopnik” و «کاپوتنیک»  “Kaputnik,” نامیدند.

ناسا تولدی برای Explorer 1:

شکست پرتاب Vanguard و ناکارآمدی سازمان‌های مختلف که برای منابع کمیاب برای توسعه قابلیت‌های فضایی رقابت می‌کردند، به دولت ایالات متحده کمک کرد که یک آژانس فضایی غیرنظامی واحد به نام سازمان ملی هوانوردی و فضایی (NASA)را در سال 1958 تأسیس کند. برنامه پیشتاز سرانجام در 17 مارس به موفقیت دست یافت و محصول آن قرار دادن Vanguard 1در مدار بود اما Vanguard موفق نشد عنوان اولین ماهواره آمریکایی را از آن خود کند و قبل از او ماهواره اکسپلورر1(Explorer 1 )در 31 ژانویه 1958 از کیپ کاناورال، فلوریدا پرتاب شد..

اکسپلورر 1(Explorer 1) اولین ماهواره ای بود که توسط ایالات متحده به فضا فرستاده شد.این ماهواره با استفاده از موشک Jupite C  که تحت هدایت دکتر Wernher von Braunمی باشد،توسعه یافته است. آزمایشگاه رانش جت(JPL)، ماموریت طراحی، ساخت و بهره برداری از ماهواره مصنوعی را که به عنوان محموله موشک عمل می کرد دریافت نمود. JPL این کار را در کمتر از سه ماه به پایان رساند.

اولین ماهواره برای آمریکایی ها چه چیزی به ارمغان آورد؟

ابزار علمی اولیه دراکسپلور یک آشکارساز پرتو کیهانی بود که برای اندازه گیری محیط تشعشع در مدار زمین طراحی شده بود. این آزمایش که توسط دکتر جیمز ون آلن از دانشگاه آیووا در فضا انجام شد، تعداد پرتوهای کیهانی را بسیار کمتر از حد انتظار را نشان داد. ون آلن این نظریه را مطرح کرد که این ابزار ممکن است توسط تشعشعات بسیار قوی از یک کمربند از ذرات باردار که توسط میدان مغناطیسی زمین در فضا به دام افتاده اند، اشباع شده باشد. وجود این کمربندهای تشعشعی توسط یکی دیگر از ماهواره های آمریکا که دو ماه بعد پرتاب شد تایید شد و به افتخار کاشف خود به کمربندهای ون آلن معروف شدند.

زمین کمربند ایمنی خودش را می بندد شروع کمربند ون آلن :

کمربند ون آلن کمربندی تشعشعی است که ناحیه‌ای مملو از ذرات باردار پرانرژی در فضا را در برمی گیرد که بیشتر آن‌ها از بادهای خورشیدی نشات می‌گیرند. ذرات در میدان گرانشی زمین گیر می‌افتند و زمین را طوری احاطه می‌کنند که می‌توان گفت سدی تقریبا غیرقابل نفوذ در اطراف زمین شکل می‌گیرد. این سد از رسیدن سریع‌ترین و پرانرژی‌ترین الکترون‌ها به زمین جلوگیری می‌کند.

از تولد تا مرگ اکسپلور 1 چگونه  گذشت؟

Explorer 1 در مداری حلقه ای به دور زمین می چرخید که آن را از 354 کیلومتر (220 مایل)  تا فاصله 2515 کیلومتری (1563 مایل) از سطح زمین رساند. هر 114.8 دقیقه یک مدار یا در مجموع 12.54 دور در روز می چرخید. طول این ماهواره 203 سانتی متر (80 اینچ) و قطر آن 15.9 سانتی متر (6.25 اینچ) بود. این ماهواره 14 کیلوگرم (30.66 پوند) وزن داشت. Explorer 1 آخرین انتقال خود را در 23 می 1958 انجام داد. پس از بیش از 58000 گردش در مدار، وارد جو زمین شد و در 31 مارس 1970 سوخت.

 

تلاش هایی برای پرتاب ماهواره ای مشابه صورت گرفت. اکسپلورر2(2Explorer) در 5 مارس 1958 پرتاب شد، اما مرحله چهارم موشک Jupiter-C نتوانست مشتعل شود.Explorer 3در 26 مارس 1958 با موفقیت راه اندازی شد و تا 16 ژوئن همان سال کار کرد. Explorer 4 در 26 ژوئیه 1958 راه اندازی شد و تا 6 اکتبر همان سال کار می کرد. پرتاب Explorer 5 در 24 آگوست 1958 زمانی که بوستر موشک با مرحله دوم آن پس از جدا شدن برخورد کرد، شکست خورد و باعث شد زاویه شلیک مرحله بالایی نادرست باشد.

سخن آخر:

ماجرای Explorer 1 آمریکایی ها که از رقابت با روس ها  و اسپوتنیک(Sputnik) شروع شد. تلخی شکست Vanguard را هم در میانه راه چشید و این موضوع به ما یادآوری می کند که هیچ کشوری ره چند ساله را یک شبه نپیموده است. Explorer 1با تمام فراز و نشیب هایش بالاخره راه را برای کشف کمربند ون آلن و البته حضور آمریکا در فضا باز کرد.