Explorador 5

Explorer 5 fue un satélite estadounidense con una masa de 17,43 kg (38,4 lb). Fue el último de la serie original de satélites Explorer construidos, diseñados y operados por el Laboratorio de Propulsión a Chorro . ^[1]

El Explorer 5 era similar en todos los aspectos al Explorer 4 y fue diseñado con los mismos objetivos científicos básicos: realizar las primeras mediciones detalladas de partículas cargadas ( protones y electrones ) atrapadas en los cinturones de radiación terrestres y observar los efectos de las detonaciones de la bomba atómica del Proyecto Argus . ^[2]

El Explorer 5 era un cilindro y un cono frontal de 2,05 m (6 pies 9 pulgadas) de largo y 16,5 cm (6,5 pulgadas) de diámetro que comprendía la cuarta etapa del vehículo de lanzamiento Jupiter-C . La masa en órbita (después de que se agotara el combustible) era de 17,43 kg (38,4 libras). El cuerpo de la nave espacial estaba hecho de acero inoxidable AISI-410 , de 0,058 cm (0,023 pulgadas) de espesor. La superficie fue pulida con chorro de arena, no se utilizó óxido de aluminio como en los satélites Explorer anteriores. ^[2]

La base del cilindro albergaba el motor de cohete de combustible sólido Sergeant . Las baterías de mercurio Mallory para el transmisor de baja potencia estaban en la parte superior del cono de la nariz. Debajo de estas se encontraba el transmisor de baja potencia (10 mW , 108,00 MHz ) para las señales portadoras y subportadoras, que utilizaba el cono de la nariz de acero inoxidable como antena. ^[2]

Debajo del cono frontal se encontraba la plataforma del detector, que albergaba la instrumentación para los experimentos de radiación, el receptor de comandos para las interrogaciones, el transmisor de reproducción de alta potencia (25-30 mW, 108,03 MHz) para la respuesta a las interrogaciones, la electrónica del experimento de rayos cósmicos y las baterías de mercurio Mallory para el transmisor de alta potencia. El cuerpo inferior de la nave espacial se utilizó como antena para el transmisor de alta potencia. Se montó un escudo de radiación térmica entre la carga útil y el motor del cohete. Se montaron medidores de temperatura en varias ubicaciones en la nave espacial. ^[2]

El experimento de radiación comprendía cuatro detectores, dos contadores Geiger y dos contadores de centelleo. Uno de los contadores Geiger-Mueller no estaba blindado y el otro estaba blindado con 1,6 g/cm2 ^de plomo para filtrar partículas de menor energía y radiación. Un centelleador era un cristal de cesio (CsI) con una ventana de lámina de níquel de 0,8 mg/ ^cm2 , el otro era un centelleador de plástico con una ventana de aluminio de 0,14 g/ ^cm2 . Todos los experimentos de radiación se realizaron dentro de la pared de la nave espacial, que proporcionaba una protección de 1,2 g/cm2 ^de hierro . ^[2]

El vehículo de lanzamiento fue un Juno I , una variante del Jupiter-C de tres etapas con una cuarta etapa propulsora añadida, que en este caso era el Explorer 4. La primera etapa era un cohete Redstone mejorado de combustible líquido . La segunda etapa comprendía un grupo de once motores cohete de combustible sólido Sergeant y la tercera etapa albergaba tres Sergeant. El propulsor estaba equipado para hacer girar la cuarta etapa en incrementos, lo que conducía a una velocidad final de 750 rpm sobre su eje largo. ^[2]

El propósito de este experimento fue extender las primeras mediciones del cinturón de radiación atrapada descubierto con Explorer 1 y Explorer 3 y proporcionar mediciones de electrones inyectados artificialmente de las tres detonaciones nucleares de Argus a gran altitud. Se utilizaron cuatro detectores de radiación separados en el experimento: un contador de centelleo direccional de plástico blindado sensible a electrones (E>700 keV) y protones (E>10 MeV ), un contador de centelleo direccional de yoduro de cesio blindado sensible a electrones (E>20 keV) y protones (E>400 keV), un contador omnidireccional Anton tipo 302 Geiger–Müller (GM) sensible a electrones (E>3 MeV) y protones (E>30 MeV), y un tubo Geiger-Müller omnidireccional Anton tipo 302 blindado sensible a electrones (E>5 MeV) y protones (E>40 MeV). El contador de centelleo de plástico y el contador de centelleo de yoduro de cesio (CsI) fueron observados cada uno por un tubo fotomultiplicador separado . Estos detectores fueron montados ortogonalmente al eje longitudinal del satélite con aberturas orientadas en direcciones opuestas. Los dos contadores GM fueron ubicados uno al lado del otro a lo largo del eje longitudinal del satélite. ^[3]

El Explorer 5 fue lanzado el 24 de agosto de 1958 a las 06:17:22 GMT desde el Centro de Pruebas de Misiles de Cabo Cañaveral del Atlantic Missile Range . La nave espacial no estaba orientada correctamente cuando se encendió la segunda etapa unos 3 minutos después del despegue, lo que le impidió alcanzar la órbita. ^[2]

El Explorer 5 fue lanzado a bordo de un vehículo de lanzamiento Juno I el 24 de agosto de 1958 desde el Complejo de Lanzamiento 5. [ ^4] El Explorer 5 había sido concebido para ser uno de los dos satélites utilizados para recopilar datos para el Proyecto Argus . La falla del Explorer 5 ocurrió inmediatamente después de la separación del propulsor Redstone de la primera etapa de la segunda etapa. En operaciones normales, cuando el propulsor o el oxígeno se agotan en el Redstone, aproximadamente 155 segundos después del despegue, las válvulas principales de propulsor a la cámara de combustión se cierran. Cinco segundos después de esto, un temporizador activa seis pernos explosivos que sujetan el propulsor al resto del vehículo de lanzamiento. Estos liberan al Redstone de la segunda etapa, y los resortes helicoidales los separan en preparación para el posterior encendido de la segunda etapa. En este caso, por alguna razón, el Redstone continuó ejerciendo empuje después de la separación, lo que provocó que alcanzara la parte trasera de la segunda etapa y chocara con ella aproximadamente 12 segundos después de la separación. Esto cambió la orientación del vehículo de lanzamiento, lo que provocó que la segunda etapa disparara en la dirección incorrecta, de modo que no se logró una trayectoria orbital y la nave espacial reingresó a la atmósfera y cayó de nuevo a la Tierra. ^[2]

• Programa explorador
• Operación Argus