Vanguard 1
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Vanguard 1


Vanguard 1

Caractéristiques
Organisation Department of the Navy, États-Unis
Masse 1,47 kg
Lancement 17 mars 1958
Orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.)
Description Orbite basse (L'orbite terrestre basse (Low Earth orbit, LEO, en anglais) est un type d'orbite terrestre situé entre 350 et 1 400 kilomètres d'altitude. On considère...) fortement elliptique
Instruments

Vanguard 1 (Vanguard 1 est le premier lancement réussi d’un satellite en orbite terrestre dans le cadre du programme Vanguard.) est le premier lancement réussi d’un satellite (Satellite peut faire référence à :) en orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels sont placés en orbite terrestre et les sondes...) dans le cadre du programme Vanguard.

Vanguard 1 est le plus ancien satellite artificiel (Un satellite artificiel est un appareil issu de l'activité de l'Homme et mis en orbite par lui. Ces termes désignent donc un objet humain envoyé dans l'espace et animé d'un...) toujours en orbite, même si il n’y a plus de communications avec lui.

Ce petit satellite devait permettre de tester les capacités de lancement d’un lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) à trois étages et d’étudier les effets de l’environnement sur un satellite et ses systèmes embarqués en orbite terrestre. Il devait également être utilisé pour obtenir des mesures géodésiques.

Description du véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.)

Le satellite est une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé centre. La valeur de...) d’aluminium de 1,47 kg et de 16,5 cm de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce...), presque identique au satellite du Vanguard TV3 (Vanguard TV3 est le premier essai des États-Unis de lancement d’un satellite sur orbite terrestre, dans le cadre de l'année géophysique internationale.). Il contient un émetteur de 10 mW à 108 MHz alimenté par une batterie au mercure et un émetteur de 5 mW à 108,03 MHz alimenté par six cellules solaires montées sur le corps du satellite.

Six antennes de 30 cm sortent de la sphère. Les émetteurs sont utilisés principalement pour l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) techniques et de suivi (poursuite). Ils servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) également à déterminer le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'électrons entre le satellite et les stations au sol.

Le satellite comporte également deux thermistors servant à mesurer la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) intérieure pendant 16 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) afin de déterminer l'efficacité de la protection thermique (La protection thermique, dans le domaine de l'astronautique, est l'ensemble des dispositifs utilisés pour éviter qu'un corps soit soumis à des variations excessives de températures. La protection thermique peut être...).

Mission

Le 17 mars 1958, le lanceur à trois étages Vanguard TV4, place le satellite Vanguard 1 sur une orbite terrestre de 3 969 km d'apogée (Un apogée (du grec apogeios : loin de la terre ; apo : loin + gê : Terre), dans les domaines de l'astronomie et de l'astronautique, est le point extrême de l'orbite elliptique d'un astre ou d'un corps...) et de 654 km de périgée. La période orbitale (En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour effectuer une orbite complète. Par exemple, la Terre a une période orbitale de 365,25 jours.) est de 134,2 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute...) et l'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de...) est de 34,25 degrés.

Le satellite était prévu pour orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation Windows, créé par le Dr Martin Schweiger, professeur à la University...) pendant 2 000 ans, mais les radiations solaires et l’augmentation de la traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés sur le corps, dans la direction opposée à...) [1] due à l’atmosphère pendant les périodes de forte activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) solaire provoquent des perturbations agissant négativement sur le satellite lors de son périgée. Sa durée de vie (La vie est le nom donné :) a été ramenée à 240 ans.

L'émetteur alimenté par la batterie au mercure a cessé d'émettre en juin 1958. Celui sur piles solaires a émis jusqu'en mai 1964 (dernier signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux...) reçu : Quito, Équateur). Depuis, le satellite est suivi optiquement depuis la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive...).

Résultats de la mission

Émetteurs radio (A supprimer)

L’émetteur de 10 mW, utilisé dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une...) " satellites scientifiques " de l’Année géophysique internationale et l’émetteur de 5 mW servent comme éléments d’un système de comparaison de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) par angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d’incidence [2]. Ces données ont servi à prouver que la Terre à une forme de poire (La poire est un fruit climactérique constitué du réceptacle floral, le piridion, sur le plan botanique considéré comme un...) dont la " tige " correspond au pôle Nord (Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planète Terre. Il est défini comme le point d’intersection de l'axe de...).

Ce signal radio est également utilisé pour déterminer le nombre d’électrons contenus entre le satellite et une sélection de stations au sol.

L’émetteur de 10 mW mesura la température intérieure du satellite pendant 16 jours et émit un signal de poursuite pendant 20 jours. L’autre émetteur émit pendant plus de 6 ans.

Densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour...) atmosphérique

À cause de sa forme symétrique, Vanguard 1 a été choisi par les expérimentateurs pour la détermination de la densité de la haute atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) en fonction de l’altitude, de la latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur.), de la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe...) et de l’activité solaire.

Les densités à proximité du périgée sont déduites des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...) séquentielles de la position du satellite, en utilisant des moyens optiques (réseau de caméras Baker-Nunn) ou des moyens radios et/ou radars.

Sources

  • NSSDC Master Catalog Display: Spacecraft

Notes

  1. Lors des tempêtes solaires, la densité des hautes couches atmosphériques augmente (elle peut doubler), entraînant un ralentissement (Le signal de ralentissement (de type SNCF) annonce une aiguille (ou plusieurs) en position déviée qui ne peut être franchie à la vitesse normale de la ligne.) du satellite par effet de traînée. Plus le satellite ralenti, plus il " tombe " sur la terre, à moins de le ré-accélérer, ce qui était impossible pour ce satellite.
  2. 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 (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...) 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 (On distingue :) du satellite, plus le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) moyen de transit entre chaque station au sol une fois durant chaque passage du satellite.


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