Vanguard 1

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Vanguard 1

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Vanguard 1

Caractéristiques
Organisation Department of the Navy, États-Unis
Domaine Observation terrestre
Masse 1,47 kg
Lancement 17 mars 1958
Lanceur Vanguard
Fin de mission toujours en orbite
Durée ~ 2 200 jours
Durée de vie 240 ans
Orbite Orbite basse fortement elliptique
Périgée 654 km
Apogée 3 969 km
Période 134,2 min
Inclinaison 34,25°
Excentricité 0,1909
Orbites ~181 600 au 17 juillet 2004
Programme Vanguard
Index NSSDC 1958-002B
Principaux instruments
Balise radio Utilisée pour déterminer la forme de la Terre
Thermistors Température interne

Vanguard 1 est le deuxième satellite artificiel lancé par les États-Unis et le premier lancement réussi dans le cadre du programme Vanguard. Vanguard 1 est le plus ancien satellite artificiel encore en orbite terrestre[1].

Ce petit satellite devait permettre de tester les capacités de lancement d’un lanceur à trois étages Viking et d’étudier les effets de l’environnement sur un satellite et ses systèmes embarqués en orbite terrestre. Il devait également être utilisé pour étudier l'atmosphère et obtenir des données sur le globe terrestre.

Mission[modifier | modifier le code]

Le 17 mars 1958, le lanceur à trois étages Vanguard TV4, a injecté le satellite sur une orbite terrestre de 3 969 km d'apogée et de 654 km de périgée.

La période orbitale est de 134,2 minutes et l'inclinaison est de 34,25 degrés.

Le satellite était prévu pour orbiter pendant 2 000 ans, mais l’augmentation constatée de la traînée [2] due à l’atmosphère pendant les périodes de forte activité solaire ont conduit à ramener sa durée de vie à environ 240 ans...

Description du véhicule[modifier | modifier le code]

Vanguard rocket vanguard1 satellite.jpg

Le satellite est une sphère d’aluminium de 1,47 kg et de 16,5 cm de diamètre.

Il est équipé de deux émetteurs radioélectriques : un émetteur de 10 mW sur la fréquence de 108 MHz alimenté par une batterie au mercure plus un émetteur de 5 mW sur la fréquence de 108,03 MHz alimenté par six cellules solaires montées sur le corps du satellite.

Ils émettaient via six antennes de 30 cm. Les émetteurs furent utilisés principalement pour l'acquisition de données techniques et de suivi (poursuite). Le premier émetteur a cessé d'émettre en juin 1958, le second a émis jusqu'en mai 1964 (dernier signal reçu : Quito, Équateur). Depuis, le satellite est suivi par les radars du NORAD ou, à l'occasion, grâce à des moyens optiques depuis la Terre.

Le satellite comporte également deux thermistances servant à déterminer la température interne afin de déterminer l'efficacité de la protection thermique.

Résultats de la mission[modifier | modifier le code]

Géodésie[modifier | modifier le code]

Les deux émetteurs, utilisés dans le cadre du projet « satellites scientifiques » de l’Année géophysique internationale, ont servi comme éléments d’un système de comparaison de phase par angle d’incidence [3]. Les résultats de mesure ont conduit à déterminer que la Terre a une forme de poire dont la « tige » correspond au pôle Nord.

Ionosphère[modifier | modifier le code]

Leurs signaux ont permis également de mesurer le contenu total électronique entre le satellite et les stations au sol.

Densité atmosphérique[modifier | modifier le code]

La forme symétrique de Vanguard 1 a conduit les expérimentateurs à l'utiliser pour mesurer et étudier la densité de la haute atmosphère en fonction de l’altitude, de la latitude, de la saison et de l’activité solaire. Les densités à proximité du périgée furent déduites des observations séquentielles de la position du satellite, en utilisant des moyens optiques (réseau de caméras Baker-Nunn) ou des moyens radios et/ou radars.

Sources[modifier | modifier le code]

  • NSSDC Master Catalog Display: Spacecraft

Notes[modifier | modifier le code]

  1. C'est l'entrée numéro 5 du catalogue du NORAD, les TLEs permettent de le localiser dans le ciel pour l'observer ((en) « Vanguard 1- Information », Heavens-Above.com (consulté le 19 décembre 2008))
  2. Lors des tempêtes solaires, la densité des hautes couches atmosphériques augmente (elle peut doubler), entraînant un accroissement du ralentissement du satellite par effet de traînée. Plus le satellite ralentit, plus l'altitude moyenne de son orbite diminue, à moins de le ré-accélérer, ce qui était impossible pour ce satellite.
  3. Un système de comparaison de phase par angle d’incidence a pour effet la détermination de l’angle d’arrivée d’un signal radio par mesure de la différence de longueur entre deux chemins radio depuis la source du signal depuis le satellite jusqu’à chacune des deux antennes réceptrices au sol, la distance entre ces deux stations étant connue. Le système donne trois coordonnées pour la position du satellite et trois vecteurs pour la vitesse du satellite, plus le temps moyen de transit entre chaque station au sol une fois durant chaque passage du satellite.