Explorador 29

Explorer 29 , también llamado GEOS 1 o GEOS A , acrónimo de Geodetic Earth Orbiting Satellite , fue un satélite de la NASA lanzado como parte del programa Explorer , siendo el primero de los dos satélites GEOS . Explorer 29 fue lanzado el 6 de noviembre de 1965 desde Cabo Cañaveral , Florida , con un vehículo de lanzamiento Thor-Delta E. ^[4]

Explorer 29 era una unidad alimentada por células solares y estabilizada por gradiente de gravedad , diseñada exclusivamente para estudios geodésicos . Fue la primera nave espacial activa exitosa del Programa Nacional de Satélites Geodéticos . ^[4]

Instrumentación incluida: ^[4]

• Reflectores de seguimiento láser
• Sistema de minipistas de la NASA
• Sistema de baliza óptica
• Sistema de radio Doppler
• Sistema de rango/velocidad de radio
• Transpondedor de rango SECOR

Estos fueron diseñados para operar simultáneamente para cumplir con los objetivos de localizar puntos de observación (estaciones de control geodésico) en un sistema de coordenadas del centro de masa de la Tierra tridimensional con una precisión de 10 m (33 pies), definir la estructura del campo gravitacional irregular de la Tierra y refinar las ubicaciones y magnitudes de las grandes anomalías de gravedad, y comparar los resultados de los diversos sistemas a bordo de la nave espacial para determinar el sistema más preciso y confiable. La adquisición y el registro de datos fueron responsabilidad de la Red de Seguimiento y Adquisición de Datos de Naves Espaciales (STADAN) del Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) . Se utilizaron diez redes de observación principales. ^[4]

Los reflectores láser de esquina , compuestos de cubos de cuarzo fundido con superficies reflectantes plateadas , se utilizaron para determinar el alcance y el ángulo de la nave espacial. Los 322 cubos se montaron en paneles de fibra de vidrio en el borde inferior de la nave espacial y proporcionaron un área reflectante total de 0,18 m ² . Los reflectores conservaron el estrecho ancho del haz de luz entrante y reflejaron una señal máxima a la Tierra , casi exactamente donde se originó. El cincuenta por ciento de la luz que incidió en el área del prisma en un ángulo de 90° se reflejó dentro de un haz de 20 segundos de arco . La luz reflejada recibida por los telescopios terrestres se amplificó mediante un tubo fotomultiplicador que convirtió el impulso óptico en una señal eléctrica. El tiempo que tardaba el haz en regresar a la Tierra se registró mediante un contador digital. El pulso láser reflejado también se fotografió contra el fondo estelar. El tiempo total recorrido por los pulsos de luz también se consideró en el sistema de seguimiento láser óptico. ^[5]

La baliza Minitrack a bordo del GEOS 1 transmitió en 136 MHz . El sistema de seguimiento por interferómetro Minitrack se utilizó en combinación con el sistema de rango y velocidad de rango de la NASA para establecer la órbita del GEOS-1. Los datos brutos de los dos sistemas se utilizaron para las determinaciones orbitales tempranas y la actualización de órbita de rutina. El centro de cálculo de órbita procesó los datos con el programa de entrada de determinación de órbita general y preparó una cinta de datos para su uso en el programa de corrección diferencial de determinación de órbita general en el IBM 7094. Minitrack adquirió 16.271 puntos de datos (cruces de ejes de estaciones). Las estaciones Minitrack también participaron en eventos de visibilidad mutua que implicaron el seguimiento con otras estaciones para experimentos de intercomparación de sistemas de seguimiento. El sistema funcionó normalmente desde el 6 de noviembre de 1965 hasta el 14 de enero de 1967, cuando se apagó el sistema de la nave espacial. ^[6]

El sistema de baliza óptica, utilizado para la geodesia geométrica, consistía en cuatro tubos de destellos de xenón de 670 vatios (1580 candelas por segundo) alojados en reflectores. Estos tubos estaban programados para emitir destellos secuencialmente en una serie de cinco o siete destellos en momentos en que pudieran observarse ópticamente desde la Tierra. Las observaciones se realizaron con cámaras STADAN y SPEOPT MOTS de 101 cm (40 pulgadas) y 61 cm (24 pulgadas), cámaras Baker-Nunn y geodésicas del Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO) , cámaras USAF PC 1000 y cámaras US C&GS (Coastal and Geodetic Survey) BC-4. Las cámaras telescópicas en tres o más estaciones fotografiaron simultáneamente los destellos contra el fondo estelar. La posición del satélite y el ángulo de elevación de cada estación se pudieron determinar luego utilizando mapas estelares como guías. Si dos de las tres estaciones tenían posiciones conocidas, las coordenadas de la tercera podían calcularse por triangulación. El instrumento funcionó satisfactoriamente desde el 18 de noviembre de 1965 hasta el 1 de diciembre de 1966, cuando se perdió la capacidad de mando. ^[7]

La técnica Doppler de cronometraje y medición del cambio de frecuencia de las transmisiones de radio desde una nave espacial en movimiento se utilizó para ayudar a establecer la estructura del campo gravitatorio de la Tierra con una precisión de aproximadamente cinco partes en 100 millones. Se utilizaron tres transmisores en frecuencias de 162, 324 y 972 MHz. Los transmisores de 162 y 324 MHz llevaban marcadores de tiempo (ráfagas de modulación de fase de 60°) de 0,3 segundos de duración una vez por minuto. La sincronización de los marcadores se realizó con una precisión de 0,4 ms. El sistema comenzó a funcionar en noviembre de 1965. El Doppler de 972 MHz funcionó hasta el 14 de enero de 1967, cuando una respuesta intermitente del sistema de comandos provocó un apagado permanente. Las dos balizas de frecuencia más baja funcionaron de forma continua hasta diciembre de 1967, cuando las operaciones se volvieron intermitentes y progresivamente más débiles. Las operaciones finalizaron el 15 de enero de 1968. ^[8]

El transpondedor de a bordo, que funcionaba en frecuencias de 2271 MHz (receptor) y 1705 MHz (transmisor), y una antena cónica eran los componentes de la nave espacial del Sistema de Alcance y Velocidad de Alcance de la NASA para determinar el alcance y la velocidad radial de la nave espacial mediante mediciones de desplazamiento de fase y Doppler. La antena, montada en la parte de la nave espacial orientada hacia la Tierra, podía recibir y transmitir datos. Su ancho de haz era de 150°. Los datos recibidos de este instrumento por tres estaciones de banda S de FR ARR se utilizaron para complementar otros datos geodésicos y para proporcionar una comparación de este sistema con otros utilizados en el seguimiento de la nave espacial. Durante la vida operativa de la nave espacial, se obtuvieron 954 pases de datos, 730 de los cuales se consideraron exitosos. La falla del sistema de comando el 1 de diciembre de 1966 hizo que las mediciones fueran imposibles después de esa fecha. ^[9]

El sistema de intercalación secuencial de alcance ( SECOR ) operado por el Servicio de mapas del ejército (AMS) (ahora identificado como ETR) se utilizó para el sistema de alcance de radio de la nave espacial. Un transpondedor de 3,6 kg (7,9 lb) recibía y retransmitía señales de radio terrestres. El equipo terrestre incluía transmisores modulados en fase, receptores de datos de alcance y fasímetros electrónicos. El transpondedor proporcionó datos de medición de distancia valiosos para cuatro estaciones SECOR de EE. UU. para hacer posibles pruebas de intercomparación desde el 29 de diciembre de 1965 hasta el 1 de mayo de 1966. Se completaron enlaces entre datos y entre islas desde Tokio hasta Hawái utilizando datos de las estaciones de seguimiento SECOR y otras observaciones geodésicas realizadas entre el 24 de mayo de 1966 y el 8 de febrero de 1967. Durante este último período de tiempo, el sistema también se utilizó en la primera fase del establecimiento del cinturón ecuatorial SECOR. Los primeros datos se vieron afectados por el ruido, pero todos los datos recibidos se consideraron valiosos. El transpondedor falló el 8 de febrero de 1967. ^[10]

• Programa explorador

• Seguimiento y predicciones satelitales en tiempo real: Explorer 29 (GEOS 1) N2YO.com