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Viernes, 10 mayo 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (89): Oscar (Fase I)

Oscar (Fase I)

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Oscar

Los radioaficionados llevan décadas disfrutando del espacio y de los satélites. Su entusiasmo fue máximo tras el lanzamiento del Sputnik (Object PS), en 1957, cuyas señales detectaron, y muy pronto llegaron a una importante conclusión: ¿sería posible lanzar un satélite específicamente para ellos?

El problema no era tecnológico. La revista CQ, en abril de 1959, publicó un artículo de Don Stoner que informaba sobre el desarrollo de un repetidor transistorizado y alimentado por pilas solares, el cual sería colocado en un globo para ensayos a gran altitud en la banda de los radioaficionados. Enviar el citado repetidor aún más arriba, hasta la órbita, era el siguiente paso lógico.

Pero en esa época, las herramientas para enviar ingenios al espacio estaban en manos de los militares, y los aficionados estaban lejos de poder costearse tal envío. A pesar de todo, el estadounidense Fred Hicks tomó el testigo y organizó a la comunidad, alrededor de la cual se obtuvieron los apoyos particulares para poner en marcha el llamado proyecto OSCAR (Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio). En esencia, se trataba de que un grupo de personas, voluntariamente, colaborase en la construcción de un pequeño satélite, y buscar después la cooperación militar para su envío al espacio sin coste para los radioaficionados.

La propuesta despertó como es lógico un gran interés, ya que muchos aficionados eran también ingenieros, y algunos de ellos ya estaban trabajando para el programa espacial estadounidense. Es más, algunos habían participado en iniciativas como el programa Moonbounce, que consistió en utilizar la superficie lunar como superficie contra la que hacer rebotar señales de radio.

[Img #13477]Los primeros interesados en participar en el proyecto OSCAR fueron los miembros de diversos clubes de radioaficionados de San Francisco, los cuales en muchos casos trabajaban en empresas electrónicas importantes de la zona. Con un apoyo creciente, el grupo se organizó debidamente e inició una campaña de cartas y llamadas en busca de patrocinios y voluntarios, la cual desembocó en un proyecto coherente que poder presentar al Gobierno. Este respondió en principio de forma positiva, proponiendo que el satélite OSCAR podría llegar a lanzarse de forma gratuita, gracias a su bajo peso, como carga secundaria durante un vuelo militar. Pero para ello también era necesario el respaldo de una organización de carácter nacional. Así pues, los miembros del proyecto OSCAR trasladaron sus intenciones en 1960 a la ARRL, la asociación de radioaficionados de Estados Unidos, que inmediatamente se mostró interesada, ofreciendo su cooperación en marzo de 1961.

Mientras tanto, los ingenieros del proyecto iban trabajando en el satélite, y más específicamente en el transmisor y el sistema de señales. Con éste completado, llegó el momento de buscar una oportunidad para el lanzamiento. La USAF aceptó llevarlo al espacio, si el proyecto era apoyado oficialmente por organizaciones de mayor rango, como la NASA o la FCC.  Así, en la primavera de 1961 se envió a estas últimas la documentación pertinente, que tras ser examinada y discutida permitió dar el visto bueno definitivo. La FCC otorgó el indicativo (W6EE) y la licencia oportuna y se quedó a la espera de la oportunidad para el despegue, que debía ocurrir hacia el mes de septiembre.

El proyecto OSCAR desconocía la naturaleza de la misión en la que debería volar su retoño. No sabía que lo haría junto a un secretísimo ejemplar de la serie espía Corona, y que acomodar el satélite a las necesidades de este último no sería tan fácil. Debido a ello pasaron los meses, hasta que finalmente el vuelo quedó programado para diciembre de 1961.

El satélite fue entregado a la USAF, que lo colocó en su lugar, eliminando lastre en la etapa de propulsión Agena. El llamado Oscar-1, de tan sólo 4,5 Kg, consistía en un pequeño cubo de 30 por 25 por 15 cm. Sólo disponía de un transmisor de algo más de 0,1 vatios alimentado con una batería, capaz de emitir repetidamente el mensaje “Hi” (Hola), en morse, a través de una antena de 60 cm. La mayor parte de las piezas eran componentes de segunda mano o aportadas de forma gratuita. Se dedicaron unas 40.000 horas de trabajo a su construcción y preparación.

El lanzamiento, junto al Discoverer-36, se efectuó sin dificultades el 12 de diciembre, y el cohete Thor-Agena colocó a sus pasajeros en la órbita esperada. El Oscar-1 fue liberado en una trayectoria de 245 por 474 Km, inclinada 81,2 grados respecto al ecuador, y con un período de 91,72 minutos.

Durante su primera órbita, su señal, en la banda de los 20 metros (144,98 MHz) fue recibida en Alaska y la Antártida. Posteriormente, y durante varios días hasta el 30 de diciembre, 570 radioaficionados de 28 países (5 de ellos en España) informaron de haberla escuchado. Se recibieron casi 5.000 informes en el centro del proyecto OSCAR, los cuales ayudaron a concluir que con un satélite a dicha altitud se podrían hacer contactos con estaciones a unos 1.600 Km de distancia.

La señal, además de servir su propósito, permitía deducir la temperatura en el interior del satélite (la velocidad de los “holas” reflejaba esa magnitud). Su batería, que debía durar unos 30 días, dejó de funcionar antes de tiempo, probablemente porque se alcanzaron temperaturas más altas de lo previsto. Reentró el 31 de enero de 1962.

El éxito fue tan sonado que la misión del Oscar-1 recibió una considerable cobertura internacional. Ante esta evidencia, el proyecto preparó enseguida otros dos satélites, básicamente idénticos a su antecesor. Sin embargo, recibirían algunas mejoras. Por ejemplo, el Oscar-2 recibió un sensor de temperatura más avanzado, para que el progresivo agotamiento de las baterías no perjudicara su precisión. También se varió el sistema de protección térmica exterior, para mantener el interior a una temperatura algo más baja.

Finalmente, el Oscar-2 fue lanzado el 2 de junio de 1962, rodeado de un mayor seguimiento mediático. Voló junto a la carga principal, el quinto KH-4 del programa Corona. Situado en una órbita de 384 por 206 Km y con una inclinación de 74,2 grados, funcionó durante 18 días, hasta el 20 de junio, completando un total de 294 órbitas.

El comienzo de su misión fue un tanto preocupante, por la falta de contacto en el momento preciso, desde el Polo Sur. Sería desde las cercanías del Polo Norte cuando fue finalmente captado. Sus “holas” fueron recibidos sin dificultades por cientos de personas durante las siguientes dos semanas. Su velocidad, o número de “holas” por minuto, fue creciendo constantemente, lo que indicó el aumento de la temperatura interna del satélite, cuya órbita no dejaba de descender. El rozamiento con las capas de la atmósfera, que calentaba el ingenio, culminó con la reentrada y su destrucción el 21 de junio. Un total de 685 radioaficionados enviaron 7.000 informes sobre él.

El tercer Oscar empezó a ser preparado para el lanzamiento, instalándosele un transmisor de 250 mW. Sin embargo, no llegaría a volar. El paso de los meses había permitido a los participantes empezar a pensar en un satélite que no sólo transmitiera sino que además pudiera recibir señales.

[Img #13478]En efecto, el Oscar-3, de aspecto rectangular (20 por 30 cm) y equipado con cuatro antenas, estaría equipado con un transmisor (144 MHz) y un receptor (146 MHz) de señales, además de una baliza y un transmisor para la telemetría. Todo ello estaba alimentado por baterías, pero éstas eran recargables gracias a las células solares que llevaba a bordo. Pesó 13,6 Kg.

El satélite fue lanzado el 9 de marzo de 1965, junto a otros siete satélites militares, y soltado en una órbita de 902 por 946 Km. En la práctica, se convirtió en el primer satélite de comunicaciones de la historia que permitió el acceso libre de usuarios, quienes podían recibir y emitir hacia él. Se esperaba que su sistema operara durante al menos un mes, pero lo hizo durante dos semanas. En cambio, su transmisor de telemetría continuó trabajando durante meses enviando lecturas de voltajes y temperaturas.

Se notificaron un millar de recepciones de radioaficionados de 22 países, y 176 contactos en los dos sentidos, entre 67 estaciones estadounidenses y 31 europeas.

El cuarto Oscar volaría poco después que el Oscar-3. Fue construido por el TRW Radio Club y tenía una estructura en forma de tetraedro, con lados de 48 cm, e incorporaba cuatro antenas y células solares, así como una baliza y el repetidor de comunicaciones. El objetivo era alcanzar una órbita ecuatorial sincrónica, para lo cual fue embarcado en un cohete Titan-IIIC. Con un peso de 13 Kg, fue lanzado el 21 de diciembre, pero la etapa Transtage del vector, que debía convertir en circular su órbita, se negó a encenderse, lo que le dejó, junto a sus compañeros de viaje, en una trayectoria de 162 por 33.561 Km. Eso dificultaría mucho las comunicaciones. Disponía de un repetidor de 3 vatios, que recibía en los 144 MHz y emitía en los 432 MHz, una frecuencia poco utilizada y a la que tenían acceso pocos radioaficionados. A pesar de todo, y teniendo en cuenta la deficiente órbita, se hicieron contactos esporádicos, incluyendo uno entre la URSS y Estados Unidos (22 de diciembre), toda una primicia.

El satélite trabajó durante 85 días. Los pasos repetidos a través de los cinturones de Van Allen y su radiación perjudicaron los sistemas. Dejó de operar el 16 de marzo de 1966, pero no reentraría hasta el 12 de abril de 1976.

El tremendo interés despertado por todas estas misiones propició la creación el 3 de marzo de 1969 de la organización AMSAT (Radio Amateur Satellite Corporation), un organismo que se ocuparía de gestionar en serio los satélites de comunicaciones para radioaficionados, al menos los de una buena parte del mundo. AMSAT tendría un fuerte componente internacional.

[Img #13479]Ello quedaría de manifiesto con el siguiente satélite, el último enmarcado dentro de la Fase I del proyecto OSCAR. El Amsat-Oscar-5, o Australis, fue proporcionado no por un grupo estadounidense, sino por una asociación australiana en la universidad de Melbourne.

El satélite medía 43 por 20 por 15 cm y pesó 17,7 Kg. Más sencillo que sus inmediatos antecesores, sólo tenía que transmitir, por lo que llevaba cuatro antenas y dos transmisores-baliza que funcionarían de forma periódica gracias a un sistema de telemando. Sin embargo, llevaba un sistema de estabilización y sensores de giro y temperaturas, y era bastante sofisticado dentro de su simplicidad. Se trataba de un vehículo básicamente educativo, que emitía en las frecuencias de 28 y 144 MHz. El estudio de las señales permitiría a su vez analizar la ionosfera durante el período de máxima actividad solar.

El Oscar-5 despegó el 23 de enero de 1970, junto a un satélite meteorológico, y fue colocado en una órbita polar heliosincrónica de 1.481 por 1.436 Km. Se informó de miles de recepciones procedentes de 200 observadores de 27 países, durante el tiempo en que estuvo operando, que fueron 23 días para el transmisor de 144 MHz y 46 para el de 28 MHz (menos tiempo del esperado debido a los incrementos de temperatura que redujeron la vida de las baterías).

Los siguientes satélites de la serie pertenecerían ya a la Fase II del programa, y estarían gestionados por AMSAT.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Oscar-1

12 de diciembre de 1961

20:40

Thor-325 Agena-B

Vandenberg 75-3-4

1961-Alfa Kappa 2

Oscar-2

2 de junio de 1962

00:31

Thor-335 Agena-B

Vandenberg 75-3-4

1962-Chi 2

Oscar-3

9 de marzo de 1965

18:29:47

Thor-419 SLV-2 Agena-D

Vandenberg 75-1-2

1965-16F

Oscar-4

21 de diciembre de 1965

14:00:01

Titan-IIIC (3C-8)

Cabo Cañaveral LC41

1965-108C

Oscar-5 (Australis) (AO-5)

23 de enero de 1970

11:31:02

Delta N6 (D76)

Vandenberg SLC2W

1970-8B



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