Explorer 1
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Explorer 1 war der erste Erdsatellit der USA (1958), und insgesamt der dritte künstliche Erdmond nach den beiden Satelliten Sputnik 1 und 2 der Sowjetunion.
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[Bearbeiten] Geophysik und Raketentechnik
Explorer 1 ist der erste Satellit des Explorer-Programms das das erste und zugleich umfangreichste Programm von Satelliten und Raumsonden der Vereinigten Staaten ist. Die meisten von ihnen (über 80) waren äußerst erfolgreich und dienten zur Erforschung der Ionosphäre, der Erdkunde (Fernerkundung) und der Astronomie.
Der wissenschaftliche Anlass für Explorer 1 war die Polar- bzw. Ionosphärenforschung und das (erste) Internationale Geophysikalische Jahr 1957/58. Der Start war vom US-Präsidenten schon im Juli 1955 angekündigt worden (kurz darauf folgte eine ähnliche Ankündigung der Sowjetunion).
Doch auch militärisch-technische Gründe spielten eine Rolle (Kalter Krieg, Interkontinentalraketen).
[Bearbeiten] Explorer 1 als Ersatz für Vanguard
Der Start von Explorer 1 erfolgte am 1. Februar 1958 um 3:48 UTC (31. Januar um 22:48 Uhr Ortszeit) von Startrampe 26 der Cape Canaveral Air Force Station. Das Startfenster war vier Stunden, zwischen 3:30 UTC und 7:30 UTC, geöffnet.
Ursprünglich sollte der Satellit bereits zwei Tage zuvor ins All gebracht werden, musste wegen schlechter Wetterbedingungen (Jetstream) aber zwei Mal verschoben werden. Auch am Starttag war nicht sicher, ob die Windgeschwindigkeiten nachlassen würden.
Angetrieben wurde der "Explorer" durch eine vierstufige Trägerrakete des Typs Juno 1, eine leichte Modifizierung der Mittelstreckenrakete Jupiter C. Die Startrampe lag in der Nähe des Cape Canaverals auf der langen Halbinsel an der Atlantikküste von Florida.
Explorer 1 bestand aus einem 205 cm langen Zylinder mit einem Durchmesser von 16 cm und erreichte eine elliptische Umlaufbahn zwischen etwa 360 km und 2.530 km Höhe. Bei einer Gesamtmasse von 13,9 kg entfielen 8,3 kg auf die Nutzlast. Explorer war mit Telemetrie-Antennen und geophysikalischen Messinstrumenten bestückt - u.a. jenen Magnetometern, mit denen der Van Allen-Strahlungsgürtel um die Erde nachgewiesen wurde.
Ursprünglich solle aus politischen Gründen eine von der US-Navy gebaute Sonde - der kleine Vanguard 1 - der erste künstliche Satellit Amerikas werden. Nach dem Fehlstart am 6. Dezember 1957 (die dreistufige Trägerrakete war noch nicht getestet worden) wurde Wernher von Braun auf sein Drängen hin die Erlaubnis erteilt, einen Satelliten in die Erdumlaufbahn zu starten.
Explorer 1 war deutlich kleiner und leichter als der Russische Sputnik, lieferte jedoch zahlreiche Messdaten über die Ionosphäre, die auf einen Strahlungsgürtel (Van-Allen-Gürtel) rings um die Erde schließen ließen. Mit späteren Explorer-Starts wurde der Strahlungsgürtel - und ein außerhalb liegender zweiter - genauer erforscht und erwies sich als gefährlich für die bemannte Raumfahrt, deren Vorplanungen schon länger liefen.
[Bearbeiten] CalTech, von Braun und die V2
Planung und Bau des Satelliten erfolgte durch das Jet Propulsion Laboratory (JPL) des California Institute of Technology (Caltech unter Dr. William H. Pickering). Die Messinstrumente entwickelte Dr. James Van Allen, die Jupiter-Rakete war eine Modifikation der Mittelstreckenrakete vom Typ Redstone. Sie kam aus den Werkstätten der ABMA (Army Ballistic Missile Agency) unter Leitung Wernher von Brauns, des früheren deutschen Raketenpioniers in Peenemünde. Jupiter-C ist ein direkter "Nachkomme" der deutschen A4 (V2) und war 1955-56 entwickelt worden.
[Bearbeiten] Erste Umlaufbahn und ihr langsames Absinken
Im Laufe der Zeit sank die Bahn langsam wegen der Bremswirkung der obersten Luftschichten (Exosphäre) - im Durchschnitt um 30 km pro Jahr. Daraus konnte - wie auch aus den ersten russischen Satelliten - schon 1958/59 das Modell der hohen Atmosphäre verbessert werden. Die bis dato angenommene Luftdichte war um ein mehrfaches zu gering angesetzt worden.
Nach 12 Jahren im All verglühte Explorer am 31. März 1970 in etwa 100 km Höhe. Sein kleinerer "Cousin" Vanguard (gestartet im März 1958), den die Russen etwas abschätzig die "Orange im All" genannt hatten. Der Satellit erreichte eine Umlaufbahn mit einem Perigäum in 651 km Höhe und einem Apogäum in 3960 km Höhe. Damit unterliegt er nur der Reibungswirkung der letzten Ausläufer der Erdatmosphäre und könnte mit einer sehr, sehr langen Lebenszeit von rund 2000 Jahren rechnen. Rückhol- oder Absturzdatum ist aber bis etwa 2160 vorgesehen. Vgl. kuffner-sternwarte.at Rückblick 2003
[Bearbeiten] Literatur
Nasa Facts: "Explorers: Searching the Universe Forty Years Later", ca.1998 Monwatch-Newsletter Vol.6, Smithsonian Observatory, Mass./USA 1958
[Bearbeiten] Siehe auch
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