Projekt Vanguard

Popis projektu

Projekt Vanguard byl vyhlášen jako americký příspěvek k Mezinárodnímu geofyzikálnímu roku (IGY), který měl být oficiálně zahájen 1957-07-01. Kladl si za cíl dopravit na oběžnou dráhu kolem Země první umělou družici.

Americká administrativa vybrala 1955-08-01 pro realizaci projektu vojenské námořnictvo, které předložilo na svou dobu moderní koncepci třístupňové nosné rakety Vanguard. V soutěži neuspěl tým německého konstruktéra von Brauna s nosičem Redstone ani americké letectvo s raketou Atlas.

1955-09-09 byl projekt oficiálně zahájen pod vedením US Navy a pod dohledem Ministerstva obrany (DoD).

1955-10-07 byl v rámci projektu udělen hlavní kontrakt firmě Martin Co.

Časový plán projektu předpokládal vývoj nosné rakety včetně několika suborbitálních zkoušek, dále vypuštění několika družic s minimálním vybavením, které měly především demonstrovat technickou možnost vytvoření umělé družice Země a konečně realizaci série vědeckých družic pro různé účely.

Třístupňová nosná raketa Vanguard byla vyvíjena v několika etapách. První starty, které zahrnovaly zkoušky neúplné sestavy a první pokusy o dosažení oběžné dráhy probíhaly pod označením TV [=Test Vehicle] a operační nasazení neslo značení SLV [=Satellite Launching Vehicle]. Družice se připravovaly ve třech verzích. První modifikace představovala tělesa o hmotnosti přibližně 2 kg (grapefruitová družice), které měly za cíl demonstrovat funkčnost nosné rakety a způsob sledování družic na oběžné dráze. Druhá verze o hmotnosti asi 10 kg už nesly zařízení pro vědecká měření v kosmickém prostoru a třetí, konečná varianta již byla vybavena souborem několika přístrojů pro měření nejrůznějších fyzikálních veličin.

1956-12-08 byl úspěšně vyzkoušen první stupeň připravované nosné rakety (TV-0).

1957-04-11 se uskutečnila první letová zkouška přístrojů pro budoucí družice na sondážní raketě, která vynesla užitečné zatížení do výšky přibližně 200 km.

Suborbitální zkouška TV-1 se uskutečnila 1957-05-01 a raketa složená pouze z modifikovaného prvního a budoucího třetího stupně úspěšně dopravila přístroje do výšky asi 195 km.

Práce na projektu se opožďovaly a posléze bylo zřejmé, že plánovaný start na zahájení IGY se nestihne. Začátkem října 1957 byla uvedena do provozu sledovací síť pro družice. 1957-10-04 zažila Amerika hořké zklamání, když primát v dosažení oběžné dráhy kolem Země připadl startem Sputniku 1 (1957-001B) Sovětskému svazu. Prezident USA Eisenhower ve svém projevu 1957-10-09 poblahopřál sovětským vědcům k úspěchu, ale zároveň podpořil snahu USA v pokračování projektu umělé družice. Napříště se měly práce na kosmické technice oddělit od vývoje balistických raket.

1957-10-23 se uskutečnil druhý úspěšný suborbitální test druhého a třetího stupně nosné rakety Vanguard (TV-2). Dosažená výška činila přibližně 175 km.

Zřejmým cílem USA se stalo vypuštění umělé družice alespoň ve stejném roce, kdy odstartoval Sputnik. Proto byl po úspěchu suborbitálních testů stanoven start na prosinec 1957. Start (TV-3) kompletní sestavy nosné rakety s družicí se uskutečnil 1957-12-06 a skončil po 2 s letu ještě na startovací rampě, když raketa v několika centimetrech výšky ztratila tah a po dopadu na startovací stůl explodovala. Další pokus (TV-3A) se opakoval až 1958-02-05. Kontrola nad nosnou raketou byla ztracena po 57 s letu kvůli závadě na řídícím sytému.

Teprve třetí pokus o start Vanguardu byl úspěšný a 1958-03-17 bylo dosaženo oběžné dráhy družicí Vanguard 1 (1958-002B). Prvenství být první americkou umělou družicí však mezitím získal Explorer 1 (1958-001A), který 1958-02-01 vynesla modifikovaná balistická raketa Redstone pod označením Juno 1 z dílny Wernhera von Brauna.

Poslední letový pokus (TV-5) s malou družicí byl proveden 1958-04-29 a poté co se nepodařilo zažehnout třetí stupeň rakety, skončil nezdarem.

Neúspěchy provázely i další starty větších družic.

1958-05-28 (SLV-1) - nevhodná dráha třetího stupně z neznámé příčiny, který nedokázal udělit družici potřebnou horizontální rychlost a dopadla po dosažení výšky kolem 3500 km pouhých 12000 km od místa startu.

1958-06-26 (SLV-2) - raketa havarovala pro závadu na druhém stupni.

1958-09-26 (SLV-3) - nedostatečný tah druhého stupně. Podle některých pramenů není vyloučeno, že družice dosáhla nízké oběžné dráhy a po několika obězích zanikla.

1958-10-01 byl založen Národní úřad pro letectví a kosmický prostor (NASA) a od tohoto data přešel projekt Vanguard pod jeho pravomoc.

1959-02-17 (SLV-4) - při úspěšném startu bylo na oběžnou dráhu umístěn satelit Vanguard 2 (1959-001A) o hmotnosti přes 9 kg, který měřil odrazivost (albedo) zemského povrchu. S jistou nadsázkou ho lze označit za první meteorologickou družici.

1959-04-14 (SLV-5) - první pokus o vypuštění dvojice družic při jednom startu sestávající z poslední verze družice Vanguard a nafukovací balónové družice o průměru 0.76 m selhal kvůli závadě na druhém stupni rakety, který byl poškozen při oddělování.

1959-06-22 (SLV-6) - vzlet byl zakončen po 40 s letu explozí druhého stupně.

1959-09-18 (SLV-7) - při posledním startu v rámci projektu Vanguard byla na oběžnou dráhu dopravena vědecká družice Vanguard 3 (1959-007A) vybavená na svou dobu rozsáhlým souborem vědeckých přístrojů.

Z předchozího textu vyplývá, že z celkových 11 pokusů o vytvoření umělé družice Země pouze 3 skončily úspěchem - spolehlivost nosné rakety byla tedy asi 27%. Na projekt bylo vynaloženo 120 miliónů USD, přičemž jedna raketa stála 3.5 miliónů USD. I přes malou úspěšnost, přinesl projekt celou řadu poznatků, které se uplatnily v navazujících kosmických aktivitách.

Realizované lety

Kód úspěšnosti : 1 - splněny všechny úkoly, 2 - splněny jen hlavní úkoly, H - pro havárii nosiče se objekt nedostal na oběžnou dráhu.

Literatura

1. The Vanguard satellite launching vehicle: An engineering summary / B. Klawans. - Washington, DC : NASA. - 1960-04-01. - (NASA ; CR-13654, REPT-11022). - [2004-09-30].     (http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740072500_1974072500.pdf).