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Jueves, 4 abril 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (64): Explorer S-3

Explorer S-3

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Explorer S-3 (Energetic Particles Explorer)

Continuando con su creciente lista de misiones científicas, la NASA preparó una serie, que se enmarcaría dentro de la familia Explorer, dedicada al estudio de la física de las partículas energéticas (observando el viento solar), el campo magnético interplanetario, la población general de partículas del espacio interplanetario y las regiones de radiación atrapada.

La serie, llamada S-3 y posteriormente EPE (Energetic Particles Explorer), estaría protagonizada por un satélite de aspecto octogonal equipado con 4 paneles solares, los cuales recargarían sus baterías de plata-cadmio. El vehículo, de 43 por 70 por 70 cm, y con un peso de 37,6 Kg, fue construido por el Raymond Engineering Laboratory para el Goddard Space Flight Center. En cuanto a los instrumentos, transportaría un analizador de protones, proporcionado por el Ames RC, un magnetómetro construido por la University of New Hampshire, instrumentos para los rayos cósmicos de la State University of Iowa, y contadores Geiger y detectores de iones-electrones del propio Goddard.

[Img #12857]La NASA preparó una primera unidad para el lanzamiento, así como un satélite de reserva, que no volaría y quedaría expuesto en un museo. El despegue del que sería bautizado como Explorer-12 (EPE-A) se llevó a cabo sin contratiempos el 16 de agosto de 1961. Su vector Thor-Delta lo situó en una órbita muy elíptica (314 por 77.310 Km) alrededor de la Tierra, que le permitiría atravesar repetidamente los cinturones de Van Allen.

Durante su período de operación, que totalizará 2.568 horas de recepción de datos, se obtuvo una imagen clara de la magnetopausa terrestre. En esta información se descubrió también que la región fronteriza entre la magnetosfera del planeta y el espacio interplanetario oscilaba debido a la influencia del viento solar. El Explorer-12, además, estableció una composición similar para los cinturones de Van Allen internos y externos, y determinó que las tormentas solares parecen afectar notablemente al campo magnético terrestre.

El Explorer-12 funcionó hasta el 6 de diciembre de 1961, momento a partir del cual no fueron posibles las transmisiones debido a algún tipo de fallo en el sistema de alimentación de energía. Reentró finalmente el 30 de septiembre de 1963.

[Img #12858]Ante la posibilidad de que la actividad de la magnetosfera variara a lo largo del tiempo, la NASA preparó otros satélites de la serie para evaluar su comportamiento meses después. Así, el Explorer-14 (S-3a/EPE-B) fue lanzado el 2 de octubre de 1962, por un cohete Delta-A, para continuar las investigaciones de su antecesor. Idéntico a este último, transportó básicamente los mismos instrumentos, con algunas mejoras para poder estudiar también la radiación atrapada en la magnetosfera. Con un peso de 40,4 Kg, fue colocado en una órbita elíptica de 281 por 98.530 Km, es decir, empleó un apogeo más alto que el Explorer-12. Desde esta posición funcionó hasta octubre de 1963 (dejó de transmitir el 17 de febrero de 1964), encontrando algunos resultados importantes, como que la población de protones en el cinturón exterior de Van Allen permanece estable a lo largo del tiempo. En cambio, la de electrones es muy variable, debido a los efectos de la actividad solar. Reentró el 1 de julio de 1966.

El siguiente ejemplar de la serie S-3, de 45,4 Kg, sería lanzado casi inmediatamente después que el anterior. Llamado Explorer-15 (S-3b/EPE-C), estaría preparado especialmente para seguir las exploraciones de sus dos predecesores, frente a los efectos de la prueba nuclear de gran altitud que se llevó a cabo el 9 de julio de 1962 (Starfish), la cual creó un cinturón de radiación. Para ello, se empleó el vehículo de reserva del Explorer-14, al cual se le añadieron algunos sensores específicos. Su carga consistió en detectores de electrones y protones y magnetómetros, que debían contribuir al llamado proyecto SERB (Study of Enhanced Radiation Belt).

[Img #12859]El despegue se produjo el 27 de octubre de 1962 e inicialmente se desarrolló bien, siendo situado en una órbita de 313 por 17.640 Km, óptima para los estudios del nuevo cinturón de radiación artificial. No obstante, una vez expulsado de la etapa superior de su cohete, el sistema que debía reducir su ritmo de giro hasta las 10 rpm no consiguió actuar, y el satélite permaneció dando vueltas a una velocidad demasiado elevada (unas 73 rpm).

Sus instrumentos funcionaron correctamente, pero sus resultados quedaron comprometidos ante la falta de información direccional. A pesar de todo, actuaron durante más de tres meses, y pudieron averiguar que pasados cuatro desde la explosión nuclear, aún permanecían atrapados un 1 por ciento de los electrones liberados.

De forma circunstancial, los soviéticos efectuaron sus propias pruebas nucleares a gran altitud, los días 22 y 28 de octubre y 1 de noviembre de 1962, de manera que el Explorer-15 pudo recoger datos sobre el comportamiento de la radiación emitida. Los ingenieros también evaluaron los efectos de esta radiación sobre los paneles solares del vehículo. El satélite dejó de transmitir el 19 de mayo de 1963 y acabó reentrando el 19 de diciembre de 1978.

[Img #12860]
El cuarto y último ingenio de la serie, el EPE-D, fue lanzado el 21 de diciembre de 1964, y fue bautizado como Explorer-26 en el espacio. Con un peso de 45,8 Kg, evolucionó inicialmente en una altitud de 316 por 26.191 Km. Había sido construido por Electro-Mechanical Research, y equipado con sensores de electrones y protones, un magnetómetro situado en una pértiga de 86 cm de largo, y detectores de iones. Además, sería capaz de medir los daños sufridos por sus células solares.

[Img #12861]
El satélite operó conforme a lo previsto, girando inicialmente a una velocidad de 33 rpm, cifra que se iría reduciendo paulatinamente hasta 2 rpm (9 de septiembre de 1965). A partir de ese momento, su giro disminuiría hasta 1 rpm y empezaría a bambolearse. El 26 de mayo de 1967, además, falló su sistema de telemetría y dejó de enviar información. Los datos recibidos permitieron hacer comparaciones con los obtenidos años antes, lo cual sirvió para señalar que el espacio entre los dos cinturones principales de Van Allen se había ido alejando de la Tierra desde 1958 hasta al menos 1965, probablemente debido al ciclo solar, menos activo en ese período.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Explorer-12 ( NASA S-3) (EPE-A)

16 de agosto de 1961

03:21:05

Thor-Delta (D6)

Cabo Cañaveral LC17A

1961-Upsilon

Explorer-14 ( NASA S-3a) (EPE-B)

2 de octubre de 1962

22:11:30

Delta-A (D13)

Cabo Cañaveral LC17B

1962-Beta Gamma 1

Explorer-15 ( NASA S-3b) (EPE-C)

27 de octubre de 1962

23:15:01

Delta-A (D14)

Cabo Cañaveral LC17B

1962-Beta Lambda 1

Explorer-26 ( NASA S-3c) (EPE-D)

21 de diciembre de 1964

09:00:03

Delta-C (D27)

Cabo Cañaveral LC17A

1964-86A




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