Vela (satelliet) -Vela (satellite)

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Vela
Vela 5B in Orbit.gif
Vela 5B-satelliet in een baan om de aarde.
Land van herkomst Verenigde Staten
Operator Amerikaanse luchtmacht
Toepassingen Verkenning
Specificaties:
Regime Zeer elliptische baan
Ontwerp leven 15 jaar
Productie
Toestand Gehandicapt
gelanceerd 12
operationeel 0
Met pensioen 12
Maiden lancering Vela 1A
Laatste lancering Vela 6B
Verwant ruimtevaartuig
afgeleid van Project Vela & geïntegreerd operationeel nucleair detectiesysteem (IONDS)

Vela was de naam van een groep satellieten die door de Verenigde Staten werd ontwikkeld als het Vela Hotel - element van Project Vela om nucleaire ontploffingen te detecteren om te controleren of de Sovjetunie het Gedeeltelijk Testverbod uit 1963 naleeft .

Vela begon in 1959 als een onderzoeksprogramma met een klein budget. Het eindigde 26 jaar later als een succesvol, kosteneffectief militair ruimtesysteem, dat ook wetenschappelijke gegevens opleverde over natuurlijke bronnen van ruimtestraling. In de jaren zeventig werd de nucleaire detectiemissie overgenomen door de Defense Support Program (DSP) -satellieten. Aan het eind van de jaren tachtig werd het uitgebreid met de Navstar Global Positioning System (GPS) -satellieten. Het programma heet nu het Integrated Operational NuDet (Nuclear Detonation) Detection System ( IONDS ).

Inzet

Er werden twaalf satellieten gebouwd, zes van het Vela Hotel-ontwerp en zes van het Advanced Vela-ontwerp. De Vela Hotel-serie moest kernproeven in de ruimte detecteren, terwijl de Advanced Vela-serie niet alleen nucleaire explosies in de ruimte, maar ook in de atmosfeer moest detecteren.

Alle ruimtevaartuigen werden vervaardigd door TRW en gelanceerd in paren, hetzij op een Atlas - Agena of Titan III -C boosters. Ze werden geplaatst in banen van 118.000 km (73.000 mijl), ruim boven de Van Allen-stralingsgordels . Hun hoogtepunt was ongeveer een derde van de afstand tot de maan . Het eerste Vela Hotel-paar werd gelanceerd op 17 oktober 1963, een week nadat het Partial Test Ban-verdrag van kracht werd, en de laatste in 1965. Ze hadden een ontwerplevensduur van zes maanden, maar werden pas na vijf jaar daadwerkelijk stilgelegd. Geavanceerde Vela-paren werden gelanceerd in 1967, 1969 en 1970. Ze hadden een nominale levensduur van 18 maanden, later veranderd in zeven jaar. De laatste satelliet die werd stilgelegd was Vehicle 9 in 1984, die in 1969 was gelanceerd en bijna 15 jaar had geduurd.

De Vela-serie begon met de lancering van Vela 1/2 op 17 oktober 1963, een vlucht die ook de eerste reis markeerde van het Atlas-Agena SLV-3-voertuig. Het tweede paar satellieten werd gelanceerd op 17 juli 1964 en het derde op 20 juli 1965. De laatste lancering mislukte lichtjes toen een Atlas-verniermotor stopte bij het opstijgen, terwijl de andere nonius werkte met een bovennormaal stuwkrachtniveau. Dit resulteerde in een iets lager dan normale helling voor de satellieten, maar de missie werd met succes uitgevoerd. Het probleem werd herleid tot een storing van de nonius LOX-schotelklep.

Daaropvolgende Vela-satellieten werden overgeschakeld naar de Titan IIIC -booster vanwege hun toegenomen gewicht en complexiteit. Nog drie sets werden gelanceerd op 28 april 1967, 23 mei 1969 en 8 april 1970. Het laatste paar Vela-satellieten werkte tot 1985, toen ze uiteindelijk werden stilgelegd, beweerde de luchtmacht dat ze 's werelds langst werkende satellieten. Ze bleven in een baan om de aarde totdat ze eind 1992 in verval raakten.

instrumenten

De Vela-5A/B Satellite in zijn cleanroom . De twee satellieten, A en B, werden na de lancering van elkaar gescheiden.

De originele Vela-satellieten waren uitgerust met 12 externe röntgendetectoren en 18 interne neutronen- en gammastraaldetectoren . Ze waren uitgerust met zonnepanelen van 90 watt.

De Advanced Vela-satellieten waren bovendien uitgerust met twee niet-beeldvormende silicium - fotodiodesensoren, bhangmeters genaamd, die de lichtniveaus met intervallen van minder dan een milliseconde bewaakten. Ze konden de locatie van een nucleaire explosie tot op ongeveer 3.000 mijl bepalen. Atmosferische nucleaire explosies produceren een unieke signatuur, vaak een "double-humped curve" genoemd: een korte en intense flits die ongeveer 1 milliseconde duurt, gevolgd door een tweede veel langere en minder intense lichtuitstraling die een fractie van een seconde tot enkele seconden duurt opbouwen. Het effect treedt op omdat het oppervlak van de vroege vuurbal snel wordt ingehaald door de uitdijende atmosferische schokgolf bestaande uit geïoniseerd gas. Hoewel het zelf een aanzienlijke hoeveelheid licht uitstraalt, is het ondoorzichtig en voorkomt het dat de veel helderdere vuurbal er doorheen schijnt. Naarmate de schokgolf groter wordt, koelt deze af en wordt transparanter waardoor de veel hetere en helderdere vuurbal weer zichtbaar wordt.

Er is geen enkel natuurverschijnsel bekend dat deze signatuur produceert, hoewel er werd gespeculeerd dat de Velas uitzonderlijk zeldzame natuurlijke dubbele gebeurtenissen zouden kunnen registreren, zoals een meteoroïde inslag op het ruimtevaartuig die een heldere flits produceert of een bliksemschicht in de atmosfeer van de aarde veroorzaakt, zoals mogelijk is gebeurd in het Vela-incident .

Ze waren ook uitgerust met sensoren die de elektromagnetische puls van een atmosferische explosie konden detecteren.

Er was extra vermogen nodig voor deze instrumenten en deze grotere satellieten verbruikten 120 watt opgewekt door zonnepanelen. Toevallig waren de Vela-satellieten de eerste apparaten die ooit kosmische gammastraaluitbarstingen detecteerden .

Controversiële observaties

Er bestaat nog steeds enige controverse over het Vela-programma, aangezien op 22 september 1979 de Vela 5B-satelliet (ook bekend als Vela 10 en OPS 6911) de karakteristieke dubbele flits van een atmosferische nucleaire explosie nabij de Prins Edwardeilanden detecteerde . Nog steeds onbevredigend uitgelegd, is deze gebeurtenis bekend geworden als het Vela-incident . President Jimmy Carter beschouwde de gebeurtenis aanvankelijk als het bew van een gezamenlijke Israëlische en Zuid-Afrikaanse kernproef, hoewel het nu vrijgegeven rapport van een wetenschappelijk panel dat hij vervolgens aanstelde terwijl hij herverkiezing zocht, concludeerde dat het waarschijnlijk niet het geval was van een nucleaire explosie. In 2018 bevestigde een nieuwe studie dat het zeer waarschijnlijk was dat het een kernproef was, uitgevoerd door Israël. Een alternatieve verklaring betreft een magnetosferische gebeurtenis die de instrumenten beïnvloedt.

Een eerder incident deed zich voor toen een intense zonnestorm op 4 augustus 1972 het systeem in de gebeurtenismodus bracht alsof er een explosie plaatsvond, maar dit werd snel opgelost door personeel dat de gegevens in realtime bewaakte.

Vela 5A en 5B

De scintillatieröntgendetector (XC) aan boord van Vela 5A en zijn tweeling Vela 5B bestond uit twee 1 mm dikke NaI(Tl)-kristallen gemonteerd op fotomultiplicatorbuizen en bedekt door een 0,13 mm dik berylliumvenster. Elektronische drempels leverden twee energiekanalen, 3-12 keV en 6-12 keV. Naast de X-ray Nova-aankondiging die hierboven is aangegeven, heeft de XC-detector aan boord van de Vela 5A en 5B ook de eerste X-Ray Burst ontdekt en aangekondigd. De aankondiging van deze ontdekking ging 2 jaar vooraf aan de eerste aankondiging van de ontdekking van gammastraaluitbarstingen. Voor elk kristal bevond zich een lamelcollimator die een volledige breedte bij halfmaximum (FWHM) opening van ~ 6,1 x 6,1 graden verschafte. Het effectieve detectoroppervlak was ~26 cm2 . De detectoren scanden elke 60 seconden een grootcirkel en bedekten elke 56 uur de hele hemel. De gevoeligheid voor hemelbronnen werd ernstig beperkt door de hoge intrinsieke achtergrond van de detector, wat overeenkomt met ongeveer 80% van het signaal van de Krabnevel, een van de helderste bronnen aan de hemel bij deze golflengten.

De Vela 5B satelliet-röntgendetector bleef meer dan tien jaar functioneel.

Vela 6A en 6B

Net als de vorige Vela 5-satellieten maakten de Vela 6-satellieten voor detectie van kernproeven deel uit van een programma dat gezamenlijk werd uitgevoerd door de Advanced Research Projects van het Amerikaanse ministerie van Defensie en de Amerikaanse Atomic Energy Commission, beheerd door de Amerikaanse luchtmacht. De tweelingruimtevaartuigen, Vela 6A en 6B, werden gelanceerd op 8 april 1970. Gegevens van de Vela 6-satellieten werden gebruikt om correlaties te zoeken tussen gammaflitsen en röntgengebeurtenissen. Er werden ten minste twee goede kandidaten gevonden, GB720514 en GB740723. De röntgendetectoren faalden op Vela 6B op 27 januari 1972 en op Vela 6A op 12 maart 1972.

Rol bij het ontdekken van gammaflitsen

Op 2 juli 1967, om 14:19 UTC, detecteerden de Vela 4- en Vela 3-satellieten een flits van gammastraling in tegenstelling tot enige bekende kernwapensignatuur. Onzeker wat er was gebeurd, maar gezien de zaak niet bijzonder urgent, heeft het team van het Los Alamos Scientific Laboratory, geleid door Ray Klebesadel, de gegevens opgeslagen voor onderzoek. Terwijl extra Vela-satellieten met betere instrumenten werden gelanceerd, bleef het Los Alamos-team onverklaarbare gammaflitsen in hun gegevens vinden. Door de verschillende aankomsttijden van de bursts te analyseren, zoals gedetecteerd door verschillende satellieten, kon het team ruwe schattingen bepalen voor de hemelposities van zestien bursts en een aardse of solaire oorsprong definitief uitsluiten. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, werden de gegevens nooit geclassificeerd. Na grondige analyse werden de bevindingen in 1973 gepubliceerd als een artikel in het Astrophysical Journal getiteld "Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin". Dit maakte de astronomische gemeenschap attent op het bestaan ​​van Gamma-ray bursts (GRB's), die nu worden erkend als de meest gewelddadige gebeurtenissen in het universum.

Lanceert

historisch
Satelliet Lanceerdatum lanceervoertuig lancering massa instrumenten COSPAR-ID
1 Vela 1A 17 oktober 1963 Atlas-Agena -D 150 kilogram (330 pond) 3 instrumenten 1963-039A
2 Vela 1B 1963-039C
3 Vela 2A 17 juli 1964 Atlas-Agena -D 150 kilogram (330 pond) 8 instrumenten 1964-040A
4 Vela 2B 1964-040B
5 Vela 3A 20 juli 1965 Atlas-Agena -D 150 kilogram (330 pond) 8 instrumenten 1965-058A
6 Vela 3B 1965-058B
7 Vela 4A 28 april 1967 Titaan -3C 231 kilogram (509 lb) 9 instrumenten 1967-040A
8 Vela 4B 1967-040B
9 Vela 5A 23 mei 1969 Titaan -3C 259 kilogram (571 lb) 8 instrumenten 1969-046D
10 Vela 5B 1969-046E
11 Vela 6A 8 april 1970 Titaan -3C 261 kilogram (575 lb) 8 instrumenten 1970-027A
12 Vela 6B 1970-027B

Zie ook

Referenties

Externe links