บีคอน

วิลเลียม เจ. โอ'ซัลลิแวน (ขวา ยืนอยู่) และวิศวกรที่ไม่ทราบชื่อ พร้อมด้วยบีคอน 2 เดือนมิถุนายน ปี 1959
ประเทศต้นกำเนิด	สหรัฐอเมริกา
พิมพ์	ความหนาแน่นของอากาศ
สถานะ	เกษียณอายุ (ปี 1959)
ขนาดกลุ่มดาว
การเปิดตัวครั้งแรก	1958
การเปิดตัวครั้งล่าสุด	1959
การเปิดตัวทั้งหมด	2

บีคอนเป็นหนึ่งในโครงการดาวเทียมแรกๆ ของอเมริกาดาวเทียมที่ใช้บอลลูนเป็นตัวนำนั้น มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูงในการโคจร และเป็นดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐอเมริกาที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ปัญหาที่เกิดจากตัวขับดันทำให้ความพยายามในการส่งขึ้นสู่วงโคจรทั้งสองครั้งล้มเหลว

บีคอน (Beacon) เป็น โครงการดาวเทียมในโครงการปีธรณีฟิสิกส์สากล ( International Geophysical Yearหรือ IGY) ซึ่งพัฒนาโดยคณะกรรมการที่ปรึกษาแห่งชาติสำหรับ กลุ่มยานอวกาศด้านการบินและอวกาศ (National Advisory Committee for Aeronautics Space Vehicle Group) ที่แลง ลีย์ภายใต้การดูแลของวิศวกรการบินและอวกาศ วิลเลียม เจมส์ โอ'ซัลลิแวน จูเนียร์

โอซัลลิแวนเชื่อว่าการวัดความหนาแน่นของอากาศที่ระดับความสูงวงโคจรจะเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหน่วยงานอวกาศ และดาวเทียมบอลลูนธรรมดาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเมตรจะเหมาะสมกับภารกิจนี้^{[ 1 ]}เนื่องจากขนาดที่ค่อนข้างใหญ่และมวลต่ำทำให้มีความไวต่อผลกระทบจากแรงต้านอากาศเป็นพิเศษ^{[ 2 ]} หลังจากที่สหภาพโซเวียตปล่อยดาวเทียมเทียมดวงแรกสปุตนิก 1เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2490 การส่งดาวเทียมอเมริกันที่สามารถมองเห็นได้จากพื้นดินขึ้นสู่วงโคจรจึงกลายเป็นเรื่องสำคัญ ดาวเทียมบอลลูนของโอซัลลิแวนจะบรรลุเป้าหมายนั้น^{[ 1 ]}เนื่องจากเมื่ออยู่ในวงโคจรแล้ว มันจะสว่างเท่ากับดาวฤกษ์ที่มีความสว่างระดับ 3 หรือ 4 ^{[ 3 ]}ทำให้สามารถติดตามด้วยแสงและภาพถ่ายได้ง่าย ความสว่างนี้ทำให้ดาวเทียมถูกเรียกว่า "บีคอน" ^{[ 1 ]}

บีคอนเป็นทรงกลมที่ไม่มีอุปกรณ์วัด พองตัวได้ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.66 เมตร (12 ฟุต) ทำจากฟิล์มโพลีเอสเตอร์ไมลาร์เคลือบ หนา 25 ไมโครเมตร และเคลือบทั้งสองด้านด้วยฟอยล์อลูมิเนียมหนา 11 ไมโครเมตร ก่อนการพองตัว มันจะพับเป็นทรงกระบอก มีน้ำหนัก 4.2 กิโลกรัม (9.26 ปอนด์) ตัวบีคอนถูกติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของปลอกบรรทุกสัมภาระสแตนเลสที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของจรวด อุปกรณ์ลูกสูบดีดออกพร้อมสปริง 15 ปอนด์จะดันปลอกบรรทุกสัมภาระออกจากมอเตอร์หลังจากการเผาไหม้ ภายในปลอกมีวาล์วเชื่อมต่อ เบลโลว์ ขวดไนโตรเจนอัดแรงดัน และวาล์วที่ทำงานด้วยตัวจุดระเบิดเพื่อพองทรงกลม เหนือสิ่งนี้คือเครื่องส่งสัญญาณที่ทำงานบนความถี่มาตรฐาน IGY ที่ 108.03 MHz ^{[ 4 ] [ 5 ]}ซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ปรอท 8 ก้อน^{[ 4 ]}

มีการทดสอบการขยายตัวในวงโคจรย่อยสี่ครั้งโดยใช้ จรวดสำรวจNike-Cajun สองขั้นตอน^{[ 6 ]}ในปี พ.ศ. 2491 จากเกาะวอลลอปส์^{[ 7 ]}

บีคอน 1 (มักเรียกว่า " เอ็กซ์พลอเรอร์ 6 ") ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2491 เวลา 3:21 น. ตามเวลา UTC โดยจรวดจูโน 1 ^{[ 4 ]}จากฐานปล่อยจรวดหมายเลข 5 ของเคปคานาเวรัล^{[ 8 ]}ในเคปคานาเวรัล รัฐฟลอริดา จรวดแตกออกกลางอากาศ: 112 วินาทีหลังจากปล่อย จรวดบรรทุกบีคอนหลุดออกจากตัวยาน ส่วนที่ 2 และ 3 หลุดออกไปในเวลา 149.9 วินาที จรวดบรรทุกตกสู่มหาสมุทรแอตแลนติก 424 วินาทีหลังจากปล่อย เวลาบินทั้งหมดของส่วนแรกคือ 526 วินาที^{[ 4 ]}การปล่อยครั้งนี้ถือเป็นการบินครั้งสุดท้ายของจรวดจูโน 1 ^{[ 9 ]}

หลังจากการทดสอบวงโคจรย่อยที่ประสบความสำเร็จเมื่อวันที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2492 ^{[ 10 ] [ 11 ]}ซึ่งส่ง Beacon ขึ้นไปที่ระดับความสูง 125 กม. ^{[ 2 ]} Beacon 2ถูกปล่อยจากฐานปล่อยจรวดหมายเลข 26 ของเคปคานาเวรัลเมื่อวันที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2492 เวลา 00:31:00.7 UT โดยใช้จรวดJuno 2แบบสามขั้นตอน (โดยปกติแล้วจรวดจะประกอบด้วยสี่ขั้นตอน ขั้นตอนที่สี่ไม่จำเป็นเนื่องจาก Beacon 2 จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นของอากาศจากวงโคจรต่ำ) มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือเพื่อเข้าสู่วงโคจรที่มุมอะซิมุธ 48 องศา จรวดประสบปัญหาหลังจากบินไปได้สามนาที ประมาณเวลาที่ขั้นตอนแรกถูกตัดออก ชุดพลุติดตามจะถูกปล่อยออกมาจากระบบนำทาง มีเพียงพลุแรกเท่านั้นที่ถูกสังเกตเห็นว่าถูกยิง ห้องนำทางซึ่งแยกออกจากขั้นตอนแรกแล้ว เกิดการลดความดัน 23 วินาทีต่อมา อาจเกิดจากการจุดระเบิดของพลุติดตามที่เหลืออยู่ภายในห้อง จากนั้นระบบนำทางและควบคุมก็ล้มเหลว ทำให้จรวดขั้นบนยิงไปในทิศทางที่ผิด และบีคอน 2 ก็ตกลงมาจากวงโคจรไม่ถึง^{[ 12 ]}

แม้ว่าบีคอนจะไม่ประสบความสำเร็จในการโคจรในอวกาศ แต่ก็มีบทบาทสำคัญในการก่อตั้งหน่วยงานสืบทอดของ NACA คือNASAเมื่อวันที่ 22 เมษายน 1958 ต่อหน้าคณะกรรมการคัดเลือกด้านวิทยาศาสตร์และอวกาศของสภาผู้แทนราษฎร ฮิวจ์ ดรายเดน ผู้อำนวยการ NACA ได้อธิบายถึงหลายสิ่งหลายอย่าง รวมถึงวิธีการพองบอลลูนอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ในวงโคจรและใช้สำหรับการทดสอบการสื่อสาร โอ'ซัลลิแวนได้ขยายความในประเด็นนี้ สร้างความประทับใจให้แก่สมาชิกสภาคองเกรสด้วยการพองดาวเทียมบีคอนขนาดเต็ม และยืนยันว่ายานอวกาศบอลลูนขนาดใหญ่กว่านี้สามารถพัฒนาได้ง่าย

โครงการ Echoซึ่งเป็นโครงการที่สืบทอดต่อจาก Beacon โดยตรง ได้รับการพัฒนาโดยทีมงานของ O'Sullivan และเปิดตัวในปี พ.ศ. 2503 ^{[ 1 ]}

แบบจำลองของแพ็คเกจ Beacon ที่ติดตั้งในขั้น ตอนสุดท้ายของจรวด Juno สามารถพบได้ที่พิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติ^{[ 13 ]}

• เอ็กซ์พลอเรอร์ 9 (ดาวเทียมบอลลูนดวงแรกที่ประสบความสำเร็จ)
• โครงการเอคโค่ (ดาวเทียมสื่อสารแบบพาสซีฟชนิดบอลลูน)