«Пионер-1»


11 октября 1958 года 08:42:13 - старт
13 октября 1958 года (Т + 43 часа 17 минут) - сгорел в атмосфере Земли

Ежегодник БСЭ 1959:

При втором запуске 11 октября 1958 г. вследствие недобора скорости (примерно 250 м/сек) снаряд, названный «Пионер I», достиг высоты около 120 тыс. км (примерно 1/3 расстояния до Луны), после чего вернулся к Земле и, войдя в земную атмосферу через 43 часа после старта, сгорел в районе, расположенном к югу от Гавайских островов.

Наблюдение за полетом велось главным образом с помощью уникального радиотелескопа в Джодрелл-Бэнк (Великобритания). Кроме того, наблюдения вели четыре другие крупные наблюдательные станции: на Гавайских островах, в Сингапуре, во Флориде и в штате Массачусетс (США).

После обнаружения отклонения траектории снаряда от расчетной 11 и 12 октября предпринимались неоднократные попытки запустить тормозную ракету с целью создания постоянного спутника Земли, обращающегося на большом расстоянии от нее. Однако эти попытки не увенчались успехом.

В печати сообщались некоторые сведения о распределении космической радиации по высоте, полученные со снаряда «Пионер I». Однако некоторые ученые считают, что аппаратура снаряда «Пионер I» не была приспособлена для точной регистрации пределов интенсивности радиации и поэтому ставят под сомнение сведения о распределении космической радиации. Измерения температуры показали, что в полете в снаряде температура составляла около +4°С.


Сиддики:


Тор-Эйбл I с космическим аппаратом Pioneer I наверху перед запуском на Восточном испытательном полигоне, который сейчас является Космическим центром Кеннеди. Pioneer I, запущенный 11 октября 1958 года, был первым космическим аппаратом, запущенным 11-дневным Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Хотя космическому аппарату не удалось достичь Луны, он передал данные за 43 часа.
Научные инструменты:
1. ионная камера
2. магнитометр
3. детектор микрометеороидов
4. ТВ-камера
5. 2 датчика температуры
Результаты: Хотя на самом деле миссию выполнили ВВС США, это была первая космическая миссия США, технически под эгидой недавно созданного Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Космический аппарат был очень похож по конструкции на зонд Able 1 и как и его предшественник, построенный Space Technology Laboratories (STL). Зонд был разработан для регистрации ударов микрометеороидов, измерения магнитного поля и излучения, а также для получения «факсимильного изображения поверхности Луны». Во время запуска вторая ступень "Тор" отключилась на 10 секунд раньше из-за неверной информации от акселерометра, измеряющего скорость. Таким образом, ракета-носитель развила недостаточную скорость, чтобы зонд смог избежать гравитации Земли. Попытка вывести космический аппарат на высокую околоземную орбиту с разрешением 128,700 х 32,200 километров с помощью ретроракеты, построенной на "Тиокол", не удалась, поскольку внутри температура упала слишком низко, чтобы батареи могли обеспечить достаточную мощность. Однако зонд достиг высоты 114 750 км (по информации НАСА от февраля 1959 г.) к 11:42 в день запуска, подтвердив наличие поясов Ван Аллена и прислав другие полезные данные о границе геомагнитной полости. Он вернулся через 43 часа 17 минут после запуска. Позже следователи пришли к выводу, что акселерометр по ошибке отключил ступень "Эйбл" из-за неправильной настройки клапана. В пресс-релизе от 11 октября вскоре после запуска министерство обороны США официально присвоило зонду название «Пионер», хотя его часто задним числом называют «Пионер-1». Название, по-видимому, было предложено не каким-либо официальным лицом НАСА, а неким Стивеном А. Салигой, официальным лицом, ответственным за экспозицию ВВС на базе ВВС Райт-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо, который разработал плакат, приуроченный к запуску.

ПН КА "Пионер-1" (Левантовский «К Луне»)



"Вопросы ракетной техники" №3 - 1959 г

Сообщалось, 11 октября 1958 г. в 8 час. 42 мин (по гринвичскому времени) с испытательного Центра мыс Канаверал (шт. Флорида) ВВС США с помощью многоступенчатой ракеты «Тор-Эйбл» запустили на Луну искусственный спутник под названием «Пионер» 1. Согласно сообщениям, первые три ступени ракеты работали вполне удовлетворительно, зажигание отдельных ступеней проходило в полном соответствии с программой. Ракета-носитель состояла из следующих трех ступеней:

1-я ступень — баллистический снаряд средней дальности Дуглас «Тор» с тягой при старте ~68 т;

2-я ступень — модифицированная вторая ступень ракеты «Авангард» с тягой ~3,4 т;

3-я ступень — значительно улучшенная третья ступень ракеты «Авангард» с тягой 1,13 т, но не проходившая ранее испытаний.

Сам спутник весил 38,6 кг и был снабжен последней ступенью — РДТ «Тиокол» с тягой 1,35 т, предназначенной для действия при входе спутника в гравитационное поле Луны.

Целью эксперимента являлась передача телевизионных наблюдений той части Луны, которая не видна с Земли, а также получение различных геофизических данных.

После нескольких часов полета лунная ракета США, очевидно, отклонилась от заданного курса. Однако в течение двух дней — 11 и 12 октября — станция слежения принимала сигналы спутника, согласно намеченной программе. К середине 12 октября наблюдатели потеряли всякую надежду на то, что запущенный спутник «Пионер» 1 сможет выйти на орбиту вокруг Луны, т. к. ракета отклонилась от заданного курса и не достигла необходимой скорости к моменту выгорания топлива третьей ступени.

Приводятся следующие подробности по запуску. Запуск был произведен 11 октября 1958 г. в 8 час. 42 мин. по гринвичскому времени с мыса Канаверал. В 10 час. 47 мин. того же дня (время всюду дается по Гринвичу) была достигнута высота 32 470 км. В 14 час. 47 мин. спутник достиг высоты 71 170 км и скорости ~8000 км/час; появилось первое опасение, что спутник отклонился от заданного курса.

По одним источникам, максимальная высота, достигнутая спутником, составляет ~ 118 600 км, а по другим ~ 127 500 км.

Как предполагают, 13 октября 1958 г. примерно в 4 час. искусственный спутник «Пионер» 1 вошел в атмосферу Земли над северной частью Тихого океана и, вероятно, сгорел.

Таким образом, максимальной запланированной скорости ~10 740 м/сек не удалось достигнуть. Достигнутая же скорость 10 480 м/сек и отклонение от курса (по некоторым источникам, на 4°) не смогли обеспечить выход спутника на необходимую орбиту. Тем не менее во время проведения этого эксперимента был получен ряд ценных сведений. В частности, было обнаружено, что интенсивность пояса космической радиации, обнаруженного прежде на высоте ~965 км, сильно ослабляется по мере удаления от Земли. Таким образом, те предположения, на основании которых ранее считали, что этот пояс будет представлять собой почти непреодолимый барьер при межпланетных полетах, можно считать необоснованными.

Баевский. Исслед.косм. простр. (1969 год):

3. Космический аппарат Pioneer I

Цель запуска и назначение-как у экспериментального аппарата. Программа исследований предусматривала решение задач в рамках МГГ. Запуск аппарата произведен 11 октября 1958 г. с м. Канаверал ракетой-носителем Thor-Able. Расчетная скорость не была обеспечена, аппарат не вышел на траекторию полета к Луне и 12 октября упал в южной части Тихого океана. Максимальное удаление от Земли- 113 830 км. После отделения от ракеты-носителя аппарат получил обозначение по международной системе 1958η. Конструкция, состав служебного оборудовании и научной аппаратуры-как у экспериментального аппарата. Вес аппарата - 34,2 кГ.

Основные организации-разработчики те же, что и у экспериментального аппарата, программа исследований разработана ВВС США и Лабораторией космической техники.

► РН Thor Able I с зондом Pioneer 1 перед ночным пуском 11 октября 1958 г.

НК-2009-5

Второй пуск состоялся 11 октября в 08:42 UTC; лунный зонд получил имя Pioneer 1. При отключении ДУ первой ступени скорость была на 240 м/с выше номинальной, а ее направление было на 2.5° выше заданного. Вторая ступень отработала 104 сек и выключилась от акселерометра при скорости приблизительно 7050 м/с. Из-за движения по нерасчетной траектории она оказалась на 58 м/с ниже требуемой, а отклонение по углу места достигло 3°. На участке работы 3-й ступени к нему добавилось боковое отклонение на 5°, связанное, по-видимому, со сбоем ориентации из-за включения РДТТ в момент, когда его сопло было еще частично закрыто несимметричной конструкцией днища 2-й ступени.

В итоге 3-я ступень отклонилась примерно на 6° и недобрала 208 м/с. Все восемь корректирующих двигателей были включены, но это, конечно, не позволило достичь расчетной скорости. Зонд вышел на баллистическую траекторию и достиг максимального удаления от поверхности Земли 113 800 км**. Наблюдение за его полетом велось наземными станциями STL, построенными в апреле - августе 1958 г. и оснащенными большими крупногабаритными антеннами, - Малабар во Флориде, Хило на Гавайских о-вах, Миллстоун-Хиллз в Массачусетсе и Сингапуре, а также с помощью уникального британского радиотелескопа в Джодрелл-Бэнк.


* Разработана специалистами Станции по испытаниям вооружений ВМС (Naval Ordnance Test Station, NOTS) в Чайна-Лейк, Калифорния. Первоначально создана в рамках проектов Vanguard и Pilot; последний, более известный как Notsnik, был целиком разработан в NOTS.
** По первоначальному сообщению, 127 630 км.


Расчетная циклограмма запуска КA Pioneer 0/1/2
Время от
старта, сек
СобытиеВысота,
км
Дальность,
км
Инерциальная
скорость, м/с
0.0Старт0.00.0409.0
10.0Начало разворота по тангажу0.20.0411.2
140.0Окончание разворота по тангажу67.090.23206.5
159.5Выключение ДУ 1 -й ступени95.4153.24854.5
269.3Выключение ДУ 2-й ступени312.4688.07167.4
306.3Выключение ДУ 3-й ступени414.8953.810733.8

После обнаружения отклонения траектории от расчетной 11 и 12 октября было предпринято четыре попытки запустить тормозной РДТТ, чтобы превратить Pioneer 1 в высотный искусственный спутник Земли, однако ртутный аккумулятор уже замерз и не смог замкнуть реле командной цепи. «Самая дорогая баллистическая ракета» летела 43 час 17.5 мин, в течение которых аппарат передавал телеметрическую информацию. Передачи прекратились утром 13 октября, когда зонд вошел в плотные слои атмосферы над Тихим океаном вблизи берегов Перу.

Задача пуска не была выполнена, но специалисты все же смогли получить ценные научные данные. Были проведены измерения магнитного поля Земли и межпланетного пространства, установлена неожиданно низкая плотность потока микрометеоритов. В состав полезного груза массой 18 кг была дополнительно включена ионизационная камера Джеймса ван Аллена для измерения суммарной космической радиации, с помощью которой впервые был прослежен до высоты 24000 км радиационный пояс и оценен его максимум - не менее 10 Р/час.