แวนการ์ด 2

แบบจำลองของดาวเทียมแวนการ์ด 2 ตั้งอยู่ด้านหน้าศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด
ชื่อ	ยานปล่อยจรวดอวกาศแวนการ์ด-4
ประเภทภารกิจ	การทดลองความหนาแน่นของอากาศจากดาวเทียมตรวจอากาศ
ผู้ปฏิบัติงาน	ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ
การกำหนดของฮาร์วาร์ด	1959 อัลฟ่า 1
รหัส COSPAR	1959-001A
หมายเลข SATCAT	00011
ระยะเวลาของภารกิจ	การสังเกตการณ์สภาพอากาศ: 19 วัน (ทำได้จริง) 67 ปี 4 เดือน 7 วัน (อยู่ในวงโคจร)
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ประเภทของยานอวกาศ	แวนการ์ด 2E
รสบัส	แวนการ์ด
ผู้ผลิต	ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ
ปล่อยมวล	10.75 กก. (23.7 ปอนด์)
มิติ	เส้นผ่านศูนย์กลาง 508 มม. (20.0 นิ้ว)
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	17 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2492, 15:55:02 GMT [ 1 ]
จรวด	แวนการ์ด SLV-4
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัล , LC-18A
ผู้รับเหมา	บริษัท เกล็น แอล. มาร์ติน
สิ้นสุดภารกิจ
ติดต่อครั้งล่าสุด	15 มีนาคม พ.ศ. 2502
วันที่เน่าเปื่อย	2259 (โดยประมาณ) ~ อายุการโคจร 300 ปี[ 2 ]
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	วงโคจรศูนย์กลางโลก[ 3 ]
ระบอบการปกครอง	วงโคจรระดับกลางของโลก
ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด	559 กม. (347 ไมล์)
ระดับความสูงสูงสุด	3,320 กิโลเมตร (2,060 ไมล์)
ความโน้มเอียง	32.88°
ระยะเวลา	125.80 นาที
เครื่องดนตรี
เครื่องสแกนแบบออปติคอลสัญญาณวิทยุ
โครงการแวนการ์ด

Vanguard 2 (หรือVanguard 2Eก่อนการปล่อย) เป็นดาวเทียมโคจรรอบโลกที่ปล่อยเมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 1959 เวลา 15:55:02 GMT บนจรวด Vanguard SLV-4 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ Vanguardของกองทัพเรือสหรัฐฯ^{[ 4 ]}ดาวเทียมนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดการกระจายตัวของเมฆปกคลุมในช่วงเวลากลางวันของวงโคจร เป็นเวลา 19 วัน และเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นของบรรยากาศตลอดอายุการโคจร (ประมาณ 300 ปี) ^{[ 5 ] [ 6 ]} ในฐานะ ดาวเทียมตรวจอากาศดวงแรกและภารกิจอวกาศโคจรครั้งแรก การปล่อย Vanguard 2 ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญในการแข่งขันด้านอวกาศระหว่างสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต^{[ 7 ] [ 8 ] [ 5 ]} Vanguard 2 ยังคงอยู่ในวงโคจร

ก่อนการปล่อยดาวเทียมที่ประสบความสำเร็จในปี 1959 ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อ Vanguard 2 มีการพยายามปล่อยดาวเทียมชื่อ "Vanguard 2" หลายครั้งในปี 1958 การปล่อยทั้งหมดนี้ล้มเหลวในการเข้าสู่วงโคจร ดาวเทียมที่ล้มเหลวในการเข้าสู่วงโคจร ได้แก่: ^{[ 9 ]}

• แวนการ์ด 2A : เปิดตัวเมื่อวันที่ 29 เมษายน 1958 โดยจรวดแวนการ์ด TV-5
• แวนการ์ด 2B : ปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 1958 โดยจรวดแวนการ์ด SLV-1
• แวนการ์ด 2C : เปิดตัวเมื่อวันที่ 26 มิถุนายน 1958 โดยจรวดแวนการ์ด SLV-2
• Vanguard 2D : เปิดตัวเมื่อวันที่ 26 กันยายน 1958 โดยจรวดVanguard SLV-3

ดาวเทียมที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จและเป็นที่รู้จักในชื่อ Vanguard 2 นั้น แท้จริงแล้วคือVanguard 2E

ยานอวกาศเป็นทรงกลมแมกนีเซียมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 508 มิลลิเมตร (20.0 นิ้ว) ภายในบรรจุกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลสองตัวพร้อมโฟโตเซลล์ สองตัว ภายในทรงกลมเคลือบด้วยทองคำ และภายนอกหุ้มด้วยชั้นอะลูมิเนียมเคลือบด้วยซิลิคอนออกไซด์ที่มีความหนาเพียงพอสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์

การสื่อสารทางวิทยุใช้เครื่องส่งสัญญาณโทรมาตรขนาด 1 วัตต์ ความถี่ 108.03 เมกะเฮิร์ตซ์ และเครื่องส่งสัญญาณบีคอนขนาด 10 มิลลิวัตต์ ความถี่ 108 เมกะเฮิร์ตซ์ ซึ่งส่งสัญญาณต่อเนื่องเพื่อวัตถุประสงค์ในการติดตาม เครื่องรับคำสั่งถูกใช้เพื่อเปิดใช้งานเครื่องบันทึกเทปซึ่งส่งต่อข้อมูลการทดลองกล้องโทรทรรศน์ไปยังเครื่องส่ง สัญญาณโทรมาตร

แหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์วัดมาจากแบตเตอรี่ปรอท^{[ 2 ] [ 10 ] [ 11 ]}

การทดลองสแกนเนอร์เชิงแสงได้รับการออกแบบมาเพื่อเก็บข้อมูลปริมาณเมฆปกคลุมระหว่างเส้นศูนย์สูตรและละติจูด 35° ถึง 45° เหนือ ขณะที่ดาวเทียมโคจรรอบโลกโฟโตเซลล์ สองตัว ซึ่งตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงสองตัวที่หันไปในทิศทางตรงกันข้าม จะวัดความเข้มของแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากเมฆ (ประมาณ 80%) จากพื้นดิน (15 ถึง 20%) และจากพื้นที่ทะเล (5%) การเคลื่อนที่และการหมุนของดาวเทียมทำให้โฟโตเซลล์สแกนโลกเป็น "เส้น" ต่อเนื่องกัน (คล้ายกับสแกนเนอร์แบบกวาด ) แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แยกต่างหากจะเปิดเครื่องบันทึกเฉพาะเมื่อโลกใต้ดาวเทียมอยู่ในแสงแดด และจะได้ข้อมูลประมาณ 50 นาทีต่อวงโคจร ความเข้มของการสะท้อนที่วัดได้จะถูกบันทึกไว้ในเทป สถานีภาคพื้นดินจะสอบถามดาวเทียมโดยส่งสัญญาณไปยังตัวรับสัญญาณคำสั่ง ซึ่งทำให้เทปทั้งหมดเล่นซ้ำใน 60 วินาที จากนั้นเทปจะถูกลบและกรอกลับ สำหรับการทดลองสภาพอากาศที่วางแผนไว้ 19 วัน อุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ ดาวเทียมได้รับการทำให้เสถียรด้วยการหมุนที่ 50 รอบต่อนาที แต่ข้อมูลของเครื่องมือออปติคอลไม่ดีเนื่องจากการวางแนวแกนหมุนที่ไม่เหมาะสม^{[ 12 ]}

เนื่องจากมีรูปร่างสมมาตร Vanguard 2 จึงถูกเลือกโดยผู้ทำการทดลองเพื่อใช้ในการกำหนดความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศตอนบนโดยขึ้นอยู่กับระดับความสูง ละติจูด ฤดูกาล และกิจกรรมของดวงอาทิตย์^{[ 13 ]}ขณะที่ยานอวกาศโคจรอย่างต่อเนื่อง มันจะนำหน้าตำแหน่งที่คาดการณ์ไว้เล็กน้อย โดยสะสมความก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมันโคจรต่ำลงและเร็วขึ้นเนื่องจากแรงต้านของชั้นบรรยากาศที่เหลืออยู่ การวัดอัตราและจังหวะเวลาของการเปลี่ยนแปลงวงโคจรทำให้สามารถคำนวณย้อนกลับพารามิเตอร์ของชั้นบรรยากาศที่เกี่ยวข้องได้โดยทราบคุณสมบัติแรงต้านของวัตถุ พบว่าความดันบรรยากาศ และด้วยเหตุนี้แรงต้านและการลดลงของวงโคจร จึงสูงกว่าที่คาดไว้ เนื่องจากชั้นบรรยากาศตอนบนของโลกค่อยๆ แผ่ขยายออกไปในอวกาศ^{[ 14 ]}

การทดลองนี้ได้รับการวางแผนอย่างละเอียดก่อนการปล่อย ข้อเสนอเบื้องต้น ของ ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ (NRL) สำหรับโครงการแวนการ์ดนั้นรวมถึงตัวดาวเทียมรูปทรงกรวย ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้ฝาครอบและกลไกการดีดออกแยกต่างหาก รวมถึงน้ำหนักและความเสี่ยงต่อความเสียหายที่เกี่ยวข้อง การติดตามด้วยคลื่นวิทยุจะรวบรวมข้อมูลและกำหนดตำแหน่ง ในช่วงต้นของโครงการ ได้มีการเพิ่มการติดตามด้วยแสง (โดยใช้ เครือข่าย กล้อง Baker-Nunnและผู้สังเกตการณ์ ) คณะนักวิทยาศาสตร์เสนอให้เปลี่ยนการออกแบบเป็นทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 508 มม. (20.0 นิ้ว) และหวังว่าจะได้ถึง 760 มม. (30 นิ้ว) ทรงกลมจะมีค่าการสะท้อนแสงคงที่และค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านคงที่โดยขึ้นอยู่กับขนาดเพียงอย่างเดียว ในขณะที่รูปทรงกรวยจะแปรผันตามทิศทาง เจมส์ แวน อัลเลน เสนอรูปทรงกระบอก ซึ่งในที่สุดก็ถูกนำไปใช้เป็นดาวเทียมเอ็กซ์พลอเรอร์รุ่นแรกๆ ในที่สุดห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือก็ยอมรับทรงกลมขนาด 160 มม. (6.3 นิ้ว) เป็น "ยานทดสอบ" โดยใช้ขนาด 508 มม. (20.0 นิ้ว) สำหรับดาวเทียมรุ่นต่อๆ ไป การประหยัดน้ำหนักบรรทุกจากการลดขนาดรวมถึงการลดอุปกรณ์ในดาวเทียมรุ่นแรกๆ ถือว่ายอมรับได้สำหรับการปล่อยครั้งแรก ต่อมาจรวด Vanguard รุ่นหลังๆ ได้นำอุปกรณ์ทดสอบบางส่วนออก ทำให้มีน้ำหนักเบาพอสำหรับตัวจรวดขนาด 508 มม. ^{[ 15 ] [ 14 ]}

หลังจากภารกิจทางวิทยาศาสตร์สิ้นสุดลง ทั้งแวนการ์ด 2 และส่วนบนของจรวดที่ใช้ในการปล่อยดาวเทียมกลายเป็นวัตถุที่ถูกทิ้งร้าง ซึ่งจะยังคงโคจรรอบโลกต่อไปอีกหลายปี วัตถุทั้งสองยังคงอยู่ในวงโคจร เนื่องจากแวนการ์ด 1แวนการ์ด 2 และแวนการ์ด 3ยังคงโคจรอยู่โดยมีคุณสมบัติแรงต้านแทบไม่เปลี่ยนแปลง จึงเป็นชุดข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับบรรยากาศของโลกที่มีอายุมากกว่า 60 ปีและยังคงดำเนินต่อไป แวนการ์ด 2 มีอายุการโคจรที่คาดการณ์ไว้ 300 ปี^{[ 2 ]}

• ลำดับเหตุการณ์ภาพแรกๆ ของโลกจากอวกาศ
• แวนการ์ด 1
• สปุตนิก 1
• สปุตนิก (จรวด)
• ดาวเทียมตรวจอากาศ
• ลำดับเหตุการณ์ของดาวเทียมเทียมและยานสำรวจอวกาศ

• ภาพข่าวประวัติศาสตร์ของดาวเทียมแวนการ์ด II