Vanguard 1

Vanguard 1 est le premier lancement réussi d’un satellite en orbite terrestre dans le cadre du programme Vanguard.

Vanguard 1 est le plus ancien satellite artificiel 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 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.

Le satellite est une sphère d’aluminium de 1,47 kg et de 16,5 cm de diamètre, presque identique au satellite du Vanguard TV3. 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 de données techniques et de suivi (poursuite). Ils servent également à déterminer le nombre d'électrons entre le satellite et les stations au sol.

Le satellite comporte également deux thermistors servant à mesurer la température intérieure pendant 16 jours afin de déterminer l'efficacité de la protection thermique.

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 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 les radiations solaires et l’augmentation de la traînée due à l’atmosphère pendant les périodes de forte activité solaire provoquent des perturbations agissant négativement sur le satellite lors de son périgée. Sa durée de vie 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 reçu : Quito, Équateur). Depuis, le satellite est suivi optiquement depuis la Terre.

Émetteurs radio

L’émetteur de 10 mW, utilisé dans le cadre du projet « satellites scientifiques » de l’Année géophysique internationale et l’émetteur de 5 mW servent comme éléments d’un système de comparaison de phase par angle d’incidence . Ces données ont servi à prouver que la Terre à une forme de poire dont la « tige » correspond au pôle Nord.

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 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 en fonction de l’altitude, de la latitude, de la saison et de l’activité solaire.

Les densités à proximité du périgée sont 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.