إكسبلورر 1

إكسبلورر 1  (سمي في العام 1958 ألفا 1) كان أول قمر اصطناعي للولايات المتحدة. أطلق القمر بعد أول قمرين أطلقا من الأرض إلى الفضاء، وكانا السوفتيين سبوتنك-1 وسبوتنك-2، ما بدأ سباق الفضاء في إطار الحرب الباردة بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة.

أطلق إكسبلورر 1 في 31 يناير، 1958 في 22:48 بالتوقيت الشرقي (مكافئه 1 فبراير، 03:48 بالتوقيت العالمي الموحد)، محمولًا على الصاروخ چونو 1، وأطلق من قاعدة كيب كانافيرال للقوات الجوية. وكان أول جهاز فضائي يلتقط حزام فان آلن الإشعاعي، وقد أرسل البيانات إلى أن استهلكت مدخراته بعد أربعة أشهر تقريبًا. ظل في المدار حتى 1970، ولحق به 90 مركبة فضائية علمية من سلسلة إكسبلورر.

 خلفية 
بدأ برنامج الولايات المتحدة للأقمار الصناعية في 1954 باقتراح من الجيش والبحرية الأمريكيتين، وسمي مشروع أوربتر، وكان الهدف وضع قمر صناعي في المدار خلال السنة الدولية لطبيعيات الأرض. كان الصاروخ الحامل المقترح من نوع ردستون العسكري، ورفض الاقتراح في 1955 من قبل إدارة أيزنهاور لصالح مقترح البحرية المسمى مشروع فانجارد، والذي يستخدم صاروخًا حاملًا مصممًا للإطلاقات المدنية. بعد إطلاق الاتحاد السوفيتي سبوتنك 1 في 4 أكتوبر، 1957، أعيد إحياء مشروع أوربتر باسم برنامج إكسبلورر بهدف اللحاق بالاتحاد السوفيتي.

قام مختبر الدفع النفاث ببناء وتصميم إكسبلورر واحد، بينما عُدل صاروخ من نوع جوبتر-سي من قبل هيئة الجيش للصواريخ البالستية لمواءمة حمل القمر الصناعي؛ كانت النتيجة الصاروخ جونو 1. اُختبر تصميم جوبتر-سي بالفعل في تحليقات اختبارية لإعادة دخول مخروط الأنف لصواريخ جوبتر البالستية متوسطة المدى، وعدل التصميم إلى جونو 1. عمل مختبر الدفع النفاث وهيئة الجيش للصوراريخ البالستية معًا لإكمال مهمة تعديل جوتبر-سي وبناء إكسبلورر 1 في 84 يومًا. مع ذلك، قبل أن ينتهي العمل، أطلق الاتحاد السوفيتي قمره الصناعي الثاني، سبوتنك 2، في 3 نوفمبر، 1957. وفشلت محاولة البحرية الأمريكية في وضع أول قمر اصطناعي أمريكي في المدار بإطلاق فانجارد تي في-3 في 6 ديسمبر، 1957.

 المركبة الفضائية 
يسار|تصغير|ربط القمر الاصطناعي إكسبلورر 1 بصاروخه المعزز في LC-26.
بنى مختبر الدفع النفاث التابع لمعهد كاليفورنيا للتقنية القمر الصناعي إكسبلورر 1 وصممه، تحت إشراف الدكتور ويليام هايوارد بيكرينج. وكان ثاني قمر اصطناعي يحمل حمولة مهمة (كان سبوتنيك 2 هو الأول).

بلغت الكتلة الإجمالية للقمر الاصطناعي 13.97 كلجم، منها 8.3 كلجم من أجهزة قياس. للمقارنة، كانت كتلة أول قمر صناعي سوفيتي، سبوتنيك 1، . دار قسم الأجهزة في الطرف الأمامي للقمر الاصطناعي وغلاف الصاروخ المصغر الفارغ للمرحلة الرابعة كوحدة واحدة، يدور حول محوره الطويل بسرعة 750 دورة في الدقيقة.

أُرسلت البيانات من الأجهزة العلمية إلى الأرض بواسطة هوائيين. قام جهاز إرسال بقدرة 60 ميلي واط بتغذية هوائي ثنائي القطب يتكون من هوائيين شقيين من الألياف الزجاجية في جسم القمر الاصطناعي يعملان على تردد 108.03 ميجاهرتز، بينما قام جهاز إرسال آخر بقدرة 10 ميلي واط يعمل على تردد 108.00 ميجاهرتز بتغذية أربعة هوائيات مرنة تشكل هوائيًّا دوارًا. 

نظرًا لمحدودية المساحة المتاحة ومتطلبات الوزن الخفيف، صُممت أجهزة الحمولة وبُنيت ببساطة وموثوقية عالية، باستخدام ترانزستورات الجرمانيوم والسيليكون في مكوناتها الإلكترونية. استُخدم ما مجموعه 20 ترانزستورًا في المركبة الفضائية إكسبلورر 1، بالإضافة إلى ترانزستورات أخرى في مضخم النيازك الدقيقة التابع للجيش. ووُفِّرت الطاقة الكهربائية بواسطة بطاريات كيميائية زئبقية شكلت ما يقارب 40% من وزن الحمولة.

كان الغلاف الخارجي لقسم الجهاز مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ المعالج بالرمل والمزين بخطوط بيضاء. وقد اختُبرت العديد من أنظمة الألوان الأخرى، مما أسفر عن توفير نماذج وصور فوتوغرافية تُظهر تكوينات مختلفة، بما في ذلك خطوط بيضاء وخضراء متناوبة وخطوط زرقاء متناوبة مع خطوط نحاسية. وحُدد نظام الألوان النهائي بناءً على دراسات فترات الظل والضوء الشمسي، وذلك استنادًا إلى وقت الإطلاق والمسار والمدار والميل.
يسار|تصغير|مخطط إكسبلورر 1

 الرحلة 
يسار|تصغير|وحدة التحكم في إطلاق المركبة الفضائية إكسبلورر 1 معروضة في مركز هانتسفيل للفضاء والصواريخ. يشير السهم الأحمر إلى مفتاح الإطلاق الذي يدوَّر يدويًّا.
بعد تأخيرٍ مرتبط بالتيار النفاث في 28 يناير 1958، وفي تمام الساعة 03:47:56 بتوقيت جرينتش في 1 فبراير 1958 أُطلق صاروخ چونو 1، واضعًا المركبة الفضائية إكسبلورر 1 في مدارها عند نقطة حضيض تبلغ  وأوج يبلغ     لم تتمكن محطة جولدستون للتتبع من الإبلاغ بعد 90 دقيقة كما هو مخطط له عما إذا كان الإطلاق قد نجح لأن المدار كان أكبر من المتوقع. في حوالي الساعة 06:30 بتوقيت جرينتش وبعد التأكد من أن إكسبلورر 1 موجود بالفعل في المدار، عُقد مؤتمر صحفي في القاعة الكبرى بالأكاديمية الوطنية للعلوم في واشنطن العاصمة لإعلان ذلك للعالم. 
يسار|تصغير|مخطط مهمة إكسبلورر 1 المرسوم يدويًّا
كان العمر الافتراضي المتوقع للقمر الاصطناعي قبل تدهور مداره ثلاث سنوات. زودت بطاريات الزئبق جهاز الإرسال عالي الطاقة بالطاقة لمدة 31 يومًا، وجهاز الإرسال منخفض الطاقة لمدة 105 أيام. توقف إكسبلورر 1 عن إرسال البيانات في 23 مايو 1958، عندما نفدت بطارياته، لكنه ظل في مداره لأكثر من 12 عامًا. دخل الغلاف الجوي فوق المحيط الهادئ في 31 مارس 1970 بعد أكثر من 58400 دورة مدارية.

 مراجع 

تصنيف:الولايات المتحدة في 1958
تصنيف:أول قمر اصطناعي حسب البلد
تصنيف:برنامج إكسبلورر
تصنيف:مركبات فضائية أطلقت في 1958