เพจโอส
PAGEOS ( Passive Geodetic Earth Orbiting Satellite ) เป็นดาวเทียมบอลลูน ที่ นาซาปล่อยขึ้นสู่ อวกาศ ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2509 [ 1 ]นับเป็นดาวเทียมดวงแรกที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศเพื่อใช้ในการสำรวจทางธรณีวิทยาโดย เฉพาะ [ 3 ]หรือการวัดรูปร่างของโลก โดยทำหน้าที่เป็นเป้าหมายการติดตามแบบสะท้อนแสงและถ่ายภาพ ในขณะนั้น ดาวเทียมดวงนี้ช่วยปรับปรุงการหาพิกัดโลกด้วยวิธีสามเหลี่ยม บนพื้น โลกได้ประมาณหนึ่งลำดับ[ 4 ]ดาวเทียมซึ่งไม่มีอุปกรณ์ใดๆ ติดอยู่ ได้แตกออกเป็นชิ้นๆ ระหว่างปี พ.ศ. 2518 ถึง พ.ศ. 2519 [ 5 ]ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดชิ้นหนึ่งของดาวเทียมได้หลุดออกจากวงโคจรในที่สุดในปี พ.ศ. 2559 [ 6 ]
PAGEOS เป็นส่วนหนึ่งของโครงการดาวเทียมเป่าลมขนาดใหญ่ที่พัฒนามาจากแนวคิดดั้งเดิมของ William J. O'Sullivan เกี่ยวกับดาวเทียมเป่าลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 นิ้วในปี 1956 เพื่อวัดแรงต้านอากาศที่ระดับความสูงมาก ซึ่งเรียกว่า Sub-Satellite [ 7 ] แม้ว่า Sub-Satellite จะล้มเหลว แต่แนวคิดเกี่ยวกับดาวเทียมที่มองเห็นได้ของสหรัฐฯ ก็เป็นที่น่าสนใจอย่างมากหลังจากที่Sputnikถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในช่วงสงครามเย็น ส่งผลให้เกิดโครงการดาวเทียมขนาดใหญ่ที่คล้ายกัน[ 7 ]ซึ่งรวมถึงดาวเทียม Echo 1 และ Echo 2 ภายใต้โครงการ Echoซึ่งใช้สำหรับการทดลองในการสำรวจทางธรณีวิทยาด้วย[ 3 ]ดาวเทียม Explorerหลายดวงที่เน้นความหนาแน่นของอากาศและสุดท้ายคือ PAGEOS [ 7 ]
ออกแบบ
PAGEOS มีเส้นผ่านศูนย์กลาง100 ฟุต (30.48 เมตร) พอดี ประกอบด้วยฟิล์มพลาสติกไมลาร์หนา0.5 มิล(12.7 ไมโครเมตร)เคลือบด้วย อะลูมิเนียม ที่ตกตะกอนด้วยไอระเหยบรรจุปริมาตรประมาณ524,000 ลูกบาศก์ฟุต (14,800 ลูกบาศก์เมตร) [ 8 ] [ 9 ]การเคลือบโลหะสะท้อนแสงแดดและปกป้องดาวเทียมจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย ดาวเทียมถูกปล่อยในกระบอกซึ่งแยกตัวออกอย่างรุนแรงเมื่อถูกดีดออกจากจรวด จากนั้นบอลลูนจะถูกทำให้พองตัวด้วยอากาศภายในที่เหลืออยู่และส่วนผสมของกรดเบนโซอิกและแอนทราควิโนนที่ใส่ไว้ภายใน ซึ่งจะกลายเป็นก๊าซเมื่อดาวเทียมสัมผัสกับความร้อนของดวงอาทิตย์[ 9 ]ดาวเทียมไม่มีอุปกรณ์ใดๆ[ 9 ]การศึกษาและการสร้าง PAGEOS ดำเนินการโดยบริษัท Schjeldahlซึ่งเป็นบริษัทเดียวกับที่สร้างEcho 1 [ 10 ]
การใช้งาน
PAGEOS ถูกวางไว้ในวงโคจรขั้วโลก สูงจากพื้นโลกประมาณ 200 ไมล์ทะเล เพื่อให้หน่วยสำรวจชายฝั่งและธรณีวิทยาของสหรัฐฯสามารถนำเทคนิคการหาพิกัดสามเหลี่ยมที่พัฒนามาจากการทดลองกับEcho 1 มาใช้ในทางปฏิบัติได้ โปรแกรมนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ "โครงการหาพิกัดสามเหลี่ยมดาวเทียมทางเรขาคณิตทั่วโลก" [ 11 ]เนื่องจากดาวเทียมโคจรอยู่ในระดับความสูงมาก ดวงอาทิตย์จึงส่องสว่างดาวเทียมตลอดทั้งคืนของโลก ทำให้สามารถแยกแยะดาวเทียมออกจากพื้นหลังของดวงดาวได้[ 4 ] [ 10 ]ตลอดระยะเวลาห้าปี มี 16 กลุ่มทำการสังเกตการณ์ที่สถานีต่างๆ ทั่วโลก 45 แห่ง ซึ่งอยู่ห่างกันประมาณ 3000-4000 กิโลเมตร[ 4 ] [ 7 ] [ 12 ]มีการใช้สถานีติดตามเคลื่อนที่ 12 แห่ง ซึ่งทำการสังเกตการณ์ในช่วงที่มีสภาพอากาศเอื้ออำนวยในช่วงเวลาพลบค่ำไม่กี่นาทีในแต่ละเย็น[ 7 ]ใช้กล้อง BC4 ในการถ่ายภาพดาวเทียม[ 12 ]การสังเกตการณ์จะดำเนินการเมื่อดาวเทียมสามารถมองเห็นได้พร้อมกันจากหลายสถานีในเวลาเดียวกัน[ 12 ]ส่งผลให้มีการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำของจุดต่างๆ 38 จุดทั่วโลก[ 4 ]ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำของทวีปต่างๆ สัมพันธ์กัน และเพื่อช่วยกำหนดรูปร่างและขนาดที่แม่นยำของโลก ข้อมูลที่ไม่เป็นความลับบางส่วนถูกนำไปใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนตัวของทวีปและข้อมูลที่เป็นความลับมากขึ้นถูกนำไปใช้โดยนักวางแผนทางทหารของสหรัฐฯ ที่ศึกษาขีปนาวุธข้ามทวีป [ 7 ] การสังเกตการณ์ทำด้วยกล้อง BC4 (Ballistic Camera-4) และอาจใช้เวลานานกว่าหนึ่งปีในแต่ละสถานีก่อนที่จะได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ[ 11 ] [ 12 ]เครือข่ายนี้มีความแม่นยำดีกว่าการหาตำแหน่งโดยใช้สามเหลี่ยมบนพื้นดินในขณะนั้นประมาณหนึ่งลำดับ[ 4 ]และเป็นครั้งแรกที่มีการกำหนดทางวิทยาศาสตร์ด้วยความแม่นยำของรูปทรงหลายเหลี่ยมทั่วโลกอย่างสมบูรณ์[ 12 ]
วงโคจร
ยานอวกาศ PAGEOS ถูกปล่อยโดยจรวด Thor-SLV2A Agena-D (Thor 473) เมื่อวันที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2509 [ 13 ]และถูกวางไว้ในวงโคจรขั้วโลก (ความเอียง 85–86°) ที่ความสูงเริ่มต้น 4200 กม. [ 14 ]ซึ่งค่อยๆ ลดลงในช่วง 9 ปีของการปฏิบัติงานดาวเทียมแตกตัวบางส่วนครั้งแรกในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2518 [ 10 ]ตามมาด้วยการแตกตัวครั้งที่สองที่เกิดขึ้นในเดือนมกราคม พ.ศ. 2519 ส่งผลให้มีการปล่อยชิ้นส่วนจำนวนมาก ชิ้นส่วนส่วนใหญ่กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในช่วงทศวรรษถัดมา[ 5 ]ในปี พ.ศ. 2559 ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดชิ้นหนึ่งของ PAGEOS ได้หลุดออกจากวงโคจร[ 6 ]
คาบการโคจรของดาวเทียมนั้นประมาณสามชั่วโมง[ 2 ]มันสว่างพอๆ กับดาวเหนือและปรากฏเป็นดาวที่เคลื่อนที่ช้า[ 10 ]ด้วยวงโคจรที่สูงและการเอียงขั้วโลก ทำให้มันไม่ผ่านเงาของโลกและสามารถมองเห็นได้ตลอดทั้งคืน ซึ่งแตกต่างจากดาวเทียมวงโคจรต่ำที่ต้องมองเห็นเฉพาะก่อนพระอาทิตย์ขึ้นและหลังพระอาทิตย์ตกเท่านั้น[ 10 ]วงโคจรที่สูงยังช่วยให้ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างกัน 2000-3000 กิโลเมตร สามารถมองเห็นมันได้พร้อมกันในระยะที่เหมาะสมจากจุดสูงสุด[ 14 ]