SECOR

SECOR (Sequential Collation of Ranges) ^{[ 1 ]} fue una serie de pequeños satélites de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos lanzados en la década de 1960 para realizar mediciones geodésicas que determinaron con precisión la ubicación de puntos en la superficie terrestre, en particular de islas aisladas en el Océano Pacífico. Estos datos permitieron mejorar la cartografía global y el posicionamiento preciso de estaciones terrestres para otros satélites. ^{[ 2 ]}

Cada satélite SECOR podía conectarse a cuatro estaciones terrestres móviles: tres ubicadas en posiciones conocidas y precisas, y una cuarta en una ubicación desconocida. Midiendo la distancia del satélite a las tres estaciones conocidas, se determinaba su posición en el espacio. Luego, se utilizaba la distancia entre la estación terrestre desconocida y la posición del satélite previamente determinada para calcular las coordenadas de la estación desconocida . Este proceso se repetía varias veces para mejorar la precisión de la medición. Una vez determinada con precisión la posición de la estación desconocida, esta se convertía en una estación conocida. Entonces, una de las cuatro estaciones se trasladaba a un nuevo punto desconocido y el proceso comenzaba de nuevo.

SECOR fue un precursor de sistemas de navegación por satélite como Timation y Navstar-GPS (Sistema de Posicionamiento Global).

Se fabricaron quince satélites SECOR específicos, y ocho transpondedores SECOR volaron como subsistema de otros satélites.

Se construyeron dos versiones de satélites SECOR: Tipo I y Tipo II. Presentaban varias diferencias, pero también compartían muchas características. Por lo tanto, se ofrece una descripción detallada del Tipo I y un resumen de las diferencias para el Tipo II.

Tipo I

Descripción

Los satélites SECOR Tipo 1 eran esféricos, de 50,8 cm (20,0 pulgadas) de diámetro, con una construcción similar a la del Vanguard III y las primeras naves espaciales SOLRAD / GRAB ( Radiación y Fondo Galáctico ). Los satélites tenían una masa promedio de 16,8 kg (37 libras) , compuesta principalmente por baterías y reguladores de voltaje. Su superficie era de aluminio pulido recubierto con una fina capa de monóxido de silicio para mejorar la regulación térmica. Contaban con nueve antenas plegables: ocho alrededor del ecuador para la medición de distancias y una en la parte superior de la esfera para telemetría y control. Un cono hueco conectaba la etapa superior del vehículo de lanzamiento con la base del satélite. Su vida útil prevista era de un año.    

Energía eléctrica

Seis conjuntos de 160 células solares se montaron sobre placas de aluminio alrededor de la superficie, proporcionando 17 voltios. Dentro de la esfera, un cilindro alineado verticalmente albergaba las baterías y los reguladores de voltaje. Un voltaje estable era esencial para el funcionamiento preciso del transpondedor y, además de los reguladores de voltaje, cada celda de la batería se ajustó con una precisión de 0,03 voltios en sus curvas de descarga.

Transpondedor

El transpondedor se colocó sobre una estructura dentro del espacio restante.

Telemetría

Cada satélite estaba equipado para transmitir datos como la carga de la batería, los voltajes, la temperatura de los equipos en su interior, etc. Los satélites posteriores contaban con más canales de telemetría.

Control de actitud pasivo

En la cara interna de la carcasa se colocó una varilla magnética que se alineaba con el campo magnético terrestre , manteniendo así el satélite en una orientación constante. También en el interior de la carcasa se ubicaron varias bobinas de desrotación. Estos dispositivos se utilizaban para detener la rotación no deseada inducida por la separación del vehículo de lanzamiento y por el paso cerca de los polos magnéticos de la Tierra. Las bobinas de desrotación eran simplemente grandes bobinas de alambre cortocircuitadas eléctricamente. El movimiento de rotación dentro del campo magnético terrestre inducía corriente en las bobinas. Esta corriente generaba un campo magnético propio que se oponía al de la Tierra, ralentizando así la rotación del satélite. Al cortocircuitarse las bobinas, la corriente eléctrica se convertía en calor y se disipaba en el espacio. El frenado inicial tardó varios días debido al débil campo magnético a las altitudes orbitales típicas de SECOR.

Tipo II

Estos últimos satélites tenían forma de prisma rectangular, con unas dimensiones de 25,3 × 29,8 × 34,9 cm (10,0 × 11,7 × 13,7 pulgadas) . Estaban casi completamente cubiertos de células solares y sus antenas eran de cinta de acero flexible. Eran mucho más compactos y, por lo tanto, funcionaban mejor como cargas útiles secundarias. Su diseño permitía evitar la necesidad de retirar cubiertas y paneles durante las comprobaciones previas al lanzamiento. Sus antenas estaban perforadas para reducir la sombra que proyectaban sobre los paneles solares.          

Las estaciones terrestres eran transportables. Constaban de tres refugios: uno para equipos de radio, otro para el procesamiento de datos y otro para almacenamiento. Incluían generadores y aire acondicionado para los equipos electrónicos.

Con el tiempo, se desarrollaron equipos electrónicos de estado sólido más ligeros para reemplazar las unidades iniciales.

• Determina varias veces la distancia entre el satélite y las estaciones.
• Calcula la posición del satélite con respecto a las tres estaciones conocidas mediante trilateración .
• Calcula las posibles posiciones de la estación terrestre desconocida que podrían proporcionar la distancia medida.
• Repita el ciclo, reduciendo el conjunto de posiciones posibles con cada paso del satélite hasta que la precisión se considere aceptable.

Primero, se obtuvieron y registraron las distancias entre cada estación y un satélite. Las distancias entre las posiciones conocidas y este satélite se utilizaron para determinar la ubicación del satélite en el espacio, y luego, la distancia previamente medida desde la cuarta estación y la posición calculada del satélite se utilizaron para calcular las coordenadas de la cuarta estación con respecto a las tres estaciones conocidas. ^{[ 3 ]}

La precisión de los cálculos de posición mejoró gracias a la gran cantidad de datos obtenidos en cada pasada del satélite. Con aproximadamente 70 mediciones por segundo, y considerando el tiempo que el satélite era visible desde la estación terrestre, una pasada típica generaba unas 48 000 mediciones. Dado que la precisión podía variar según el ángulo exacto entre el satélite y la estación terrestre, se recopilaron datos durante varias pasadas. Esto permitió seleccionar los datos de las mejores pasadas, manteniendo al mismo tiempo una gran redundancia.

Una vez realizadas suficientes mediciones para asegurar que la posición desconocida estuviera establecida con precisión, una de las estaciones se trasladó a un lugar diferente y se convirtió en la nueva posición desconocida. De esta manera, las mediciones anteriores ayudaron a establecer nuevas posiciones. ^{[ 2 ]}

Las fuentes difieren en detalles como los nombres y las fechas de lanzamiento. Cuando existen inconsistencias, se proporcionan las fuentes de ambas.

EGRS (Engineer Geodetic Research Satellite) era el acrónimo utilizado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos para referirse a los satélites SECOR.