Explorer 3

Explorer 3 (désignation Harvard 1958 Gamma ) était un satellite artificiel américain lancé en orbite terrestre moyenne en 1958. Il s'agissait du deuxième lancement réussi du programme Explorer et il était presque identique au premier satellite américain Explorer 1 dans sa conception et sa mission.

Explorer 3 était le troisième satellite de la série des petits satellites Explorer, qui a débuté avec Explorer 1 , le premier satellite artificiel américain. Le programme Explorer était le successeur direct du projet Orbiter de l' Army Ballistic Missile Agency (ABMA) , lancé en novembre 1954 pour utiliser un missile Redstone légèrement modifié combiné à un étage supérieur de fusée à propergol solide pour mettre un satellite en orbite.

En 1955, le « Comité Stewart », présidé par Homer J. Stewart du Jet Propulsion Laboratory (JPL), choisit un plan de satellite du Naval Research Laboratory (NRL) utilisant une fusée basée sur sa fusée Viking ( Projet Vanguard ) pour l' Année géophysique internationale , qui débuterait le 1er juillet 1957. Néanmoins, l'ABMA espérait que Redstone-Orbiter pourrait toujours être utilisé comme système orbital de secours. Les tests de rentrée cette année-là menés avec le Jupiter-C nouvellement développé, basé sur Redstone , renforcèrent encore la confiance de l'ABMA dans son véhicule en tant que lanceur orbital.

Après le lancement du satellite soviétique Spoutnik 1 le 4 octobre 1957, le projet Orbiter fut relancé, avec deux tirs autorisés en tant que réserve à Vanguard début novembre. L'échec de la première tentative de lancement américain de Vanguard le 9 décembre 1957 a ouvert la voie à un « Explorer » (comme le programme d'urgence a été surnommé) pour être le premier satellite américain. '

En étroite collaboration, l'ABMA et le JPL ont achevé la modification du Jupiter-C en Juno 1 et la construction d'Explorer 1 en 84 jours. Une expérience développée pour Vanguard par George Ludwig, comprenant un détecteur à tube Geiger omnidirectionnel Anton 314 pour mesurer le flux de protons et d'électrons chargés à haute énergie, a été adaptée pour Explorer 1. En raison de la vitesse de rotation élevée de la fusée Explorer 1, l'enregistreur à bande de l'expérience a dû être omis, ce qui signifie que les données ne pouvaient être collectées que lorsque le satellite était en vue et à portée d'une station au sol.

Explorer 1 a décollé le 31 janvier 1958, devenant ainsi le premier satellite américain. Son tube Geiger a fonctionné correctement, mais a agi contrairement aux attentes. Au fur et à mesure que le satellite montait sur son orbite, le nombre de radiations a augmenté, puis est brusquement tombé à zéro. Lorsque le satellite est descendu, le tube a brusquement recommencé à détecter des particules chargées. Comme les données ne pouvaient être reçues qu'environ 15 % du temps, il était encore impossible de déterminer le phénomène qu'Explorer avait détecté.

L'objectif de ce vaisseau spatial était une continuation des expériences commencées avec Explorer 1. La charge utile était composée d'un détecteur de micrométéorites (un réseau de grilles métalliques et un détecteur acoustique) et du même compteur de rayons cosmiques (un tube Geiger-Müller ) que celui d'Explorer 1, mais cette fois avec un enregistreur à bande embarqué pour fournir un historique complet des radiations pour chaque orbite, Ludwig ayant eu le temps de s'adapter à la stabilisation de la rotation du satellite.<Vanguard/>

Son poids total était de 14,1 kg (31 lb), dont 8,4 kg (19 lb) pour les instruments. La section des instruments à l'avant du satellite et le boîtier vide du quatrième étage de la fusée étaient placés en orbite comme une seule unité, pour tourner autour de son axe long à 750 tours par minute . Les données de ces instruments seraient transmises au sol par un émetteur de 60 milliwatts fonctionnant sur 108,03 MHz et un émetteur de 10 milliwatts fonctionnant sur 108,00 MHz.

Les antennes de transmission étaient constituées de deux antennes à fente en fibre de verre dans le corps du satellite lui-même. Les quatre antennes fouet flexibles d'Explorer 1 ont été supprimées de la conception. La peau externe de la section des instruments a été peinte en bandes alternées de blanc et de vert foncé pour assurer un contrôle passif de la température du satellite. Les proportions des bandes claires et sombres ont été déterminées par des études des intervalles ombre-lumière du soleil basées sur le temps de tir, la trajectoire , l'orbite et l'inclinaison orbitale .

L'énergie électrique était fournie par des batteries au mercure de type RM Mallory qui représentaient environ 40 % du poids de la charge utile. Elles fournissaient l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'émetteur haute puissance pendant 31 jours et de l'émetteur basse puissance pendant 105 jours. En raison de l'espace limité disponible et des exigences de faible poids, l'instrumentation de l'Explorer 3 a été conçue et construite dans un souci de simplicité et de grande fiabilité.

Explorer 3 a été lancé à 17:38:03 GMT le 26 mars 1958 depuis le complexe de lancement 5 de Cap Canaveral via le même type de Jupiter-C modifié ( Juno 1 ) que les deux Explorer précédents. Une orbite de système de guidage a placé le satellite sur une orbite avec un apogée plus élevé et un périgée plus bas que prévu : 1 735 miles (2 792 km) et 125 miles (201 km), respectivement. La décroissance orbitale qui a suivi a donné une durée de vie relativement courte : les premières estimations l'ont placée à 4,6 mois. En fait, le satellite est rentré dans l'atmosphère le 28 juin 1958, après seulement 93 jours de fonctionnement ; la semaine précédant la rentrée, l'apogée d'Explorer 3 était tombé à 375 miles (604 km) et le périgée à 99 miles (159 km).

Explorer 3 a largement confirmé les résultats d'Explorer 1, avec le même nombre de zéros renvoyé au-dessus d'une altitude d'environ 1 000 km (620 mi) à 1 200 km (750 mi). En raison de ces résultats cohérents, Van Allen a émis l'hypothèse que l'équipement des satellites aurait pu être saturé par des concentrations de radiations étonnamment élevées, piégées dans une ceinture de particules chargées par le champ magnétique terrestre. Explorer 4 , équipé d'un compteur blindé en plomb, a volé en juillet et a confirmé l'existence des champs de radiations connus par la suite sous le nom de ceintures de Van Allen .

Le 7 mai 1958, des micrométéorites associées à la pluie de météores Êta Aquarides ont rompu deux des jauges d'érosion par micrométéorites d'Explorer 3.

Une réplique du vaisseau spatial se trouve actuellement au Musée national de l'air et de l'espace de la Smithsonian Institution , dans la galerie Milestones of Flight.