เลส-4

เลส-4
ประเภทภารกิจ	ดาวเทียมสื่อสาร
ผู้ปฏิบัติงาน	กองทัพอากาศสหรัฐฯ
รหัส COSPAR	1965-108B
หมายเลข SATCAT	01870
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	ห้องปฏิบัติการลินคอล์น
ปล่อยมวล	52  กก. (115  ปอนด์) [ 1 ]
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	21 ธันวาคม 1965, 14:00:01  ( 1965-12-21UTC14:00:01 )
จรวด	ไททัน IIIC
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัล LC41
สิ้นสุดภารกิจ
ติดต่อครั้งล่าสุด	ตุลาคม พ.ศ. 2511
วันที่เน่าเปื่อย	1 สิงหาคม 2520
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	โลกเป็นศูนย์กลาง
ระบอบการปกครอง	แปลกประหลาดอย่างยิ่ง
ความแปลกประหลาด	0.71786
ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด	189.00  กม. (117.44  ไมล์)
ระดับความสูงสูงสุด	33,632.00  กม. (20,897.96  ไมล์)
ความโน้มเอียง	26.600°
ระยะเวลา	589.20 นาที[ 1 ]
ยุค	21 ธันวาคม 2508 เวลา 15:36:00 น.
เลส

ดาวเทียมทดลองลินคอล์น 4หรือที่รู้จักกันในชื่อLES-4เป็นดาวเทียมสื่อสาร ดวงที่สี่จากทั้งหมดเก้าดวงในโครงการดาวเทียมทดลองลินคอล์นและเป็นดวงแรกในชุดที่ออกแบบมาสำหรับการปฏิบัติงานที่ ระดับความสูง วงโคจรค้างฟ้า กองทัพอากาศสหรัฐฯ (USAF) ได้ปล่อย ดาวเทียมดวงนี้เมื่อวันที่ 21 ธันวาคม 1965 โดยได้แสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีขั้นสูงในขณะนั้นหลายอย่าง รวมถึงการใช้งาน คลื่นความถี่สูงพิเศษ ( SHF ) ของกองทัพ (7 ถึง 8 GHz ) เพื่อให้บริการแก่ผู้ใช้งานหลายร้อยราย

หลังจากการพัฒนาและใช้งานโครงการเวสต์ฟอร์ด (Project West Ford ) ซึ่งเป็นระบบสื่อสารแบบพาสซีฟที่ประกอบด้วยเข็มทองแดงโคจร ประสบความสำเร็จ ห้องปฏิบัติการลินคอล์นของ MITจึงหันมาปรับปรุงการสื่อสารในอวกาศด้วยดาวเทียมแบบแอคทีฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลินคอล์นตั้งเป้าที่จะเพิ่มขีดความสามารถในการส่งสัญญาณของดาวเทียมสื่อสาร (" ดาวน์ลิงก์ ") ซึ่งถูกจำกัดด้วยขนาดที่จำกัด หลังจากได้รับกฎบัตรในปี 1963 ให้สร้างและสาธิตการสื่อสารในอวกาศทางทหาร ลินคอล์นจึงมุ่งเน้นไปที่วิธีการทางวิศวกรรมหลายประการเพื่อแก้ปัญหาดาวน์ลิงก์ รวมถึงเสาอากาศที่ดีขึ้น การรักษาเสถียรภาพของดาวเทียมในวงโคจรที่ดีขึ้น (ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อทั้งดาวน์ลิงก์และ "อัพลิงก์" ซึ่งเป็นการสื่อสารจากภาคพื้นดิน) ระบบการปรับสัญญาณ/ดีโมดูเลชั่นการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง และเทคนิคการตรวจสอบข้อผิดพลาด ที่ทันสมัย ^{​​[ 2 ] : 81–83}

โซลูชันเชิงทดลองเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในยานอวกาศจำนวน 9 ลำที่เรียกว่าLincoln Experimental Satellites (LES) ควบคู่ไปกับการพัฒนา Lincoln ยังได้พัฒนา Lincoln Experimental Terminals (LET) ซึ่งเป็นสถานีภาคพื้นดินที่ใช้เทคนิคการส่งสัญญาณที่ทนต่อการรบกวน ทำให้สามารถใช้ดาวเทียมสื่อสารได้พร้อมกันถึงหลายร้อยคน ไม่ว่าจะเป็นผู้ใช้แบบเคลื่อนที่หรือแบบอยู่กับที่ โดยไม่ต้องใช้ระบบที่ซับซ้อนสำหรับการซิงโครไนซ์และการควบคุมจากส่วนกลาง^{[ 2 ] : 81–83}

ดาวเทียมดวงที่ 1, 2 และ 4 ในชุด LES ได้รับการกำหนดให้เป็น "ดาวเทียม X-Band" ซึ่งออกแบบมาเพื่อทำการทดลองใน "X-band" ซึ่งเป็นย่านความถี่สูงพิเศษ ( SHF ) ของกองทัพ (7 ถึง 8 GHz ) ^{[ 3 ] : 9–1}เนื่องจากอุปกรณ์โซลิดสเตทช่วยให้มีเอาต์พุตที่ค่อนข้างสูงในย่านความถี่นี้ และเนื่องจากย่านความถี่นี้เคยถูกใช้โดย West Ford มาก่อน^{[ 2 ] : 83–84}

LES-1 ซึ่งปล่อยเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2508 ไม่สามารถออกจากวงโคจรวงกลมระดับกลางเดิมได้ เนื่องจากเครื่องยนต์ขับดันบนยานไม่ทำงาน การหมุนวนที่เกิดขึ้นและวงโคจรที่ไม่เหมาะสมทำให้ดาวเทียมใช้งานไม่ได้สำหรับการทดลอง^{[ 2 ] : 83 [ 3 ] : 161} LES-2 ซึ่งปล่อยเมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2508 ^{[ 4 ]}ถูกนำมาใช้ในการทดลองด้านการสื่อสารหลายครั้งและบรรลุวัตถุประสงค์ที่คาดหวังไว้ทั้งหมด^{[ 3 ] : 9–3}ดาวเทียมถูกปิดระบบโดยอัตโนมัติด้วยนาฬิกาภายในในปี พ.ศ. 2510 ^{[ 3 ] : 9–4}

เมื่อการทดลองวงโคจรระดับกลางเสร็จสิ้นลง นักทดลองจึงมุ่งเน้นไปที่การทำการทดลอง X-band จากวงโคจรจีโอซิงโครนัส^{[ 2 ] : 83}

LES-4 เป็นวิวัฒนาการของการออกแบบ LES-1/2 สำหรับวงโคจรที่สูงขึ้นมาก มันบรรทุกเซลล์แสงอาทิตย์มากขึ้น^{[ 2 ] : 83}เพื่อใช้งานเครื่องส่งสัญญาณที่ทรงพลังกว่า^{[ 3 ] : 9–12}และมีเซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์และโลกจำนวนมากขึ้น^{[ 2 ] : 83}นอกจากนี้ LES-4 ยังติดตั้งสเปกโทรเมตร อิเล็กตรอน ^{[ 1 ]}เพื่อวัดรังสีในวงโคจรในช่วง 130 KeVถึง 4 MeV ^{: 9–12}ทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์และเพื่อเชื่อมโยงผลกระทบของรังสีจากแถบแวนอัลเลน ที่รุนแรง ต่อการทำงานของยานอวกาศ^{[ 2 ] : 83}ดาวเทียมได้รับการรักษาเสถียรภาพด้วยการหมุน ออกแบบมาให้หมุนตั้งฉากกับระนาบวงโคจร^{[ 3 ] : 9–12}

LES-4 พร้อมด้วยLES-3 , OV2-3และOSCAR 4ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเที่ยวบินทดสอบ Titan IIIC ครั้งที่สาม^{[ 5 ]}ในวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2508 เวลา 14:00:01 UT จากCape Canaveral LC41 ^{[ 4 ]}ช้ากว่ากำหนดการเพียงหนึ่งวินาที จากวงโคจรจอดเริ่มต้นที่ระดับความสูง194 กิโลเมตร (121 ไมล์) Transtage ของ Titan ได้เร่งความเร็วขึ้นสู่วงโคจรการถ่ายโอนเพื่อรอการเผาไหม้ครั้งสุดท้ายเพื่อปรับวงโคจรให้เป็นวงกลม อย่างไรก็ตาม การเผาไหม้ครั้งสุดท้ายนี้ ซึ่งกำหนดไว้สำหรับ T+6:03:04 หลังจากการปล่อย^{[ 5 ]}ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากวาล์วรั่วในระบบควบคุมทิศทางของบูสเตอร์^{[ 6 ] : 417 : 422} LES-3, LES-4 และ OSCAR 4 ถูกปล่อยออกจาก Transtage แม้ว่าจะช้ากว่าที่ตั้งใจไว้มาก^{[ 5 ]} OV2-3 ยังคงติดอยู่และไม่ได้ทำงาน^{[ 6 ] : 422} 

เนื่องจากติดอยู่ในวงโคจรที่ไม่พึงประสงค์และไม่ตรงกับดวงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์ของดาวเทียมจึงผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับการใช้งานระบบส่งข้อมูลทางไกลบนดาวเทียมเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ก่อนปีใหม่ แกนหมุนของดาวเทียมได้หมุนควงมากพอที่จะทำให้แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับทุกระบบ เนื่องจากวงโคจรที่ไม่เหมาะสม ระบบการวางแนวแกนหมุนแม่เหล็ก รวมถึงระบบควบคุมการสลับเสาอากาศบนดาวเทียมระบบหนึ่ง จึงใช้งานไม่ได้ ระบบควบคุมการสลับเสาอากาศอีกระบบหนึ่งทำงานได้อย่างถูกต้อง และการสื่อสารและวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดก็บรรลุผลสำเร็จ^{[ 3 ] : 9–2, 9–5}

LES-4 หยุดส่งสัญญาณในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2511 ^{[ 3 ] : 9–4}ดาวเทียมกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกในวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2520 ^{[ 7 ]}

โครงการ LES ดำเนินต่อไปจนถึงดาวเทียม 9 ดวง โดยสิ้นสุดลงด้วยการปล่อย LES-8 และ LES-9 ในวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2519 ^{[ 2 ] : 88}