Vela (satellitt) -Vela (satellite)

fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Vela
Vela 5B i Orbit.gif
Vela 5B satellitt i bane.
Opprinnelsesland forente stater
Operatør US Air Force
applikasjoner Rekognosering
Spesifikasjoner
Regime Svært elliptisk bane
Designliv 15 år
Produksjon
Status Funksjonshemmet
Lanserte 12
Operasjonell 0
Pensjonist 12
Maiden lansering Vela 1A
Siste lansering Vela 6B
Relatert romfartøy
Avledet fra Project Vela & Integrated Operational Nuclear Detection System (IONDS)

Vela var navnet på en gruppe satellitter utviklet som Vela Hotel - elementet i Project Vela av USA for å oppdage kjernefysiske detonasjoner for å overvåke overholdelse av 1963 Partial Test Ban Treaty av Sovjetunionen .

Vela startet som et lite budsjettforskningsprogram i 1959. Det endte 26 år senere som et vellykket, kostnadseffektivt militært romsystem, som også ga vitenskapelige data om naturlige kilder til romstråling. På 1970-tallet ble atomdeteksjonsoppdraget overtatt av Defense Support Program (DSP) satellitter. På slutten av 1980-tallet ble den utvidet med Navstar Global Positioning System (GPS) satellitter. Programmet kalles nå Integrated Operational NuDet (Nuclear Detonation) Detection System ( IONDS ).

Utplassering

Tolv satellitter ble bygget, seks av Vela Hotel-designet og seks av Advanced Vela-designet. Vela Hotel-serien skulle oppdage atomprøver i verdensrommet, mens Advanced Vela-serien skulle oppdage ikke bare atomeksplosjoner i verdensrommet, men også i atmosfæren.

Alle romfartøyer ble produsert av TRW og skutt opp i par, enten på en Atlas - Agena eller Titan III -C booster. De ble plassert i baner på 118 000 km (73 000 miles), godt over Van Allens strålingsbelter . Høydepunktet deres var omtrent en tredjedel av avstanden til månen . Det første Vela Hotel-paret ble lansert 17. oktober 1963, en uke etter at traktaten om delvis testforbud trådte i kraft, og det siste i 1965. De hadde en designlevetid på seks måneder, men ble faktisk stengt ned etter fem år. Avanserte Vela-par ble lansert i 1967, 1969 og 1970. De hadde en nominell levetid på 18 måneder, senere endret til syv år. Den siste satellitten som ble stengt var imidlertid kjøretøy 9 i 1984, som ble skutt opp i 1969 og hadde vart i nesten 15 år.

Vela-serien begynte med lanseringen av Vela 1/2 17. oktober 1963, en flytur som også markerte jomfruturen til kjøretøyet Atlas-Agena SLV-3. Det andre paret med satellitter ble skutt opp 17. juli 1964, og det tredje 20. juli 1965. Den siste oppskytningen feilet litt da den ene Atlas vernier-motoren slo seg av ved løftet, mens den andre vernieren opererte med skyvenivåer over normalen. Dette resulterte i en litt lavere helling enn normalt for satellittene, men oppdraget ble utført vellykket. Problemet ble sporet til en funksjonsfeil på vernier LOX tallerkenventilen.

Påfølgende Vela-satellitter ble byttet til Titan IIIC - boosteren på grunn av deres økte vekt og kompleksitet. Ytterligere tre sett ble skutt opp 28. april 1967, 23. mai 1969 og 8. april 1970. Det siste paret med Vela-satellitter opererte til 1985, da de endelig ble stengt ned, hevdet Luftforsvaret at de var verdens lengste operative satellitter. satellitter. De forble i bane til de forfalt på slutten av 1992.

Instrumenter

Vela-5A/B Satellite i sitt renrom . De to satellittene, A og B, ble separert etter oppskyting.

De originale Vela-satellittene var utstyrt med 12 eksterne røntgendetektorer og 18 interne nøytron- og gammastråledetektorer . De var utstyrt med solcellepaneler som genererte 90 watt.

De avanserte Vela-satellittene var i tillegg utstyrt med to ikke- bildegivende silisiumfotodiodesensorer kalt bhangmeters som overvåket lysnivåer over intervaller på under millisekunder. De kunne bestemme plasseringen av en atomeksplosjon til innenfor omtrent 3000 miles. Atmosfæriske kjernefysiske eksplosjoner produserer en unik signatur, ofte kalt en "dobbelhumpet kurve": et kort og intenst blink som varer rundt 1 millisekund, etterfulgt av et sekund mye mer langvarig og mindre intens utslipp av lys som tar en brøkdel av et sekund til flere sekunder å bygge opp. Effekten oppstår fordi overflaten til den tidlige ildkulen raskt blir forbigått av den ekspanderende atmosfæriske sjokkbølgen som består av ionisert gass. Selv om den sender ut en betydelig mengde lys selv, er den ugjennomsiktig og hindrer den langt lysere ildkulen i å skinne gjennom. Når sjokkbølgen utvider seg, kjøles den ned og blir mer gjennomsiktig slik at den mye varmere og lysere ildkulen blir synlig igjen.

Ingen enkelt naturfenomen er kjent for å produsere denne signaturen, selv om det var spekulasjoner om at Velas kunne registrere eksepsjonelt sjeldne naturlige doble hendelser, for eksempel et meteoroidangrep på romfartøyet som produserer et sterkt blink eller utløsning av et lynsuperbolt i jordens atmosfære, som kan ha skjedd i Vela-hendelsen .

De var også utstyrt med sensorer som kunne oppdage den elektromagnetiske pulsen fra en atmosfærisk eksplosjon.

Ytterligere strøm var nødvendig for disse instrumentene, og disse større satellittene forbrukte 120 watt generert fra solcellepaneler. Serendipitalt var Vela-satellittene de første enhetene noensinne som oppdaget kosmiske gammastråleutbrudd .

Kontroversielle observasjoner

Noen kontroverser omgir fortsatt Vela-programmet siden Vela 5B (også kjent som Vela 10 og OPS 6911) satellitten den 22. september 1979 oppdaget den karakteristiske doble blinken fra en atmosfærisk atomeksplosjon nær Prince Edward Islands . Fortsatt utilfredsstillende forklart, har denne hendelsen blitt kjent som Vela-hendelsen . President Jimmy Carter anså først hendelsen for å være bevis på en felles israelsk og sørafrikansk atomprøvesprengning, selv om den nå avklassifiserte rapporten fra et vitenskapelig panel han senere utnevnte mens han ønsket gjenvalg konkluderte med at det sannsynligvis ikke var hendelsen av en atomeksplosjon. I 2018 bekreftet en ny studie at det er høyst sannsynlig at det var en atomprøvesprengning, utført av Israel. En alternativ forklaring innebærer en magnetosfærisk hendelse som påvirker instrumentene.

En tidligere hendelse skjedde da en intens solstorm 4. august 1972 utløste systemet til hendelsesmodus som om en eksplosjon skjedde, men dette ble raskt løst av personell som overvåket dataene i sanntid.

Vela 5A og 5B

Scintillasjonsrøntgendetektoren (XC) ombord på Vela 5A og dens tvilling Vela 5B besto av to 1 mm tykke NaI(Tl)-krystaller montert på fotomultiplikatorrør og dekket av et 0,13 mm tykt berylliumvindu. Elektroniske terskler ga to energikanaler, 3–12 keV og 6–12 keV. I tillegg til røntgenmeldingen som er angitt ovenfor, oppdaget XC-detektoren ombord Vela 5A og 5B også den første røntgenutbruddet som noen gang er rapportert. Kunngjøringen av denne oppdagelsen var 2 år før den første kunngjøringen om oppdagelsen av gammastråleutbrudd. Foran hver krystall var en lamellkollimator som ga en full bredde ved halv maksimum (FWHM) blenderåpning på ~6,1 × 6,1 grader. Det effektive detektorområdet var ~26 cm 2 . Detektorene skannet en stor sirkel hvert 60. sekund, og dekket hele himmelen hver 56. time. Følsomheten for himmelske kilder ble sterkt begrenset av den høye indre detektorbakgrunnen, tilsvarende omtrent 80 % av signalet fra Krabbetåken, en av de lyseste kildene på himmelen ved disse bølgelengdene.

Vela 5B satellitt røntgendetektor forble funksjonell i over ti år.

Vela 6A og 6B

I likhet med de tidligere Vela 5-satellittene, var Vela 6-atomprøvedeteksjonssatellittene en del av et program drevet i fellesskap av Advanced Research Projects av det amerikanske forsvarsdepartementet og US Atomic Energy Commission, administrert av det amerikanske luftvåpenet. Tvillingromfartøyene, Vela 6A og 6B, ble skutt opp 8. april 1970. Data fra Vela 6-satellittene ble brukt til å se etter korrelasjoner mellom gammastråleutbrudd og røntgenhendelser. Minst to gode kandidater ble funnet, GB720514 og GB740723. Røntgendetektorene sviktet på Vela 6B 27. januar 1972 og på Vela 6A 12. mars 1972.

Rolle i å oppdage gammastråleutbrudd

2. juli 1967, klokken 14:19 UTC, oppdaget satellittene Vela 4 og Vela 3 et glimt av gammastråling ulikt noen kjente atomvåpensignaturer. Usikre på hva som hadde skjedd, men ikke vurderte saken som spesielt presserende, sendte teamet ved Los Alamos Scientific Laboratory, ledet av Ray Klebesadel, dataene bort for etterforskning. Ettersom flere Vela-satellitter ble skutt opp med bedre instrumenter, fortsatte Los Alamos-teamet å finne uforklarlige gammastråleutbrudd i dataene deres. Ved å analysere de forskjellige ankomsttidene til utbruddene som ble oppdaget av forskjellige satellitter, var teamet i stand til å bestemme grove estimater for himmelposisjonene til seksten utbrudd og definitivt utelukke en jordisk eller solar opprinnelse. I motsetning til hva mange tror, ​​ble dataene aldri klassifisert. Etter grundig analyse ble funnene publisert i 1973 som en Astrophysical Journal -artikkel med tittelen "Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin". Dette varslet det astronomiske samfunnet om eksistensen av gammastråleutbrudd (GRB), nå anerkjent som de mest voldelige hendelsene i universet.

Lanserer

Historisk
Nr Satellitt Lanseringsdato Start kjøretøy Utskytningsmasse Instrumenter COSPAR ID
1 Vela 1A 17. oktober 1963 Atlas-Agena -D 150 kilo (330 lb) 3 instrumenter 1963-039A
2 Vela 1B 1963-039C
3 Vela 2A 17. juli 1964 Atlas-Agena -D 150 kilo (330 lb) 8 instrumenter 1964-040A
4 Vela 2B 1964-040B
5 Vela 3A 20. juli 1965 Atlas-Agena -D 150 kilo (330 lb) 8 instrumenter 1965-058A
6 Vela 3B 1965-058B
7 Vela 4A 28. april 1967 Titan -3C 231 kilo (509 lb) 9 instrumenter 1967-040A
8 Vela 4B 1967-040B
9 Vela 5A 23. mai 1969 Titan -3C 259 kilo (571 lb) 8 instrumenter 1969-046D
10 Vela 5B 1969-046E
11 Vela 6A 8. april 1970 Titan -3C 261 kilo (575 lb) 8 instrumenter 1970-027A
12 Vela 6B 1970-027B

Se også

Referanser

Eksterne linker