ARGOS (satélite)

Argos

Representación artística de ARGOS
Tipo de misión	Entorno espacial
Operador	AFRL NRL STP
Identificación de COSPAR	1999-008A
SATCAT N.º	25634
Duración de la misión	3 años (planificado) 4,5 años (logrado)
Propiedades de las naves espaciales
Autobús	Argos
Fabricante	Boeing
Lanzamiento masivo	2.450 kg (5.400 libras)
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento	23 de febrero de 1999, 10:29:55 UTC
Cohete	Delta II 7920-10
Sitio de lanzamiento	Vandenberg , SLC-2W
Contratista	Boeing
Fin de la misión
Último contacto	31 de julio de 2003
Parámetros orbitales
Sistema de referencia	Órbita geocéntrica [1]
Régimen	Órbita heliosincrónica
Altitud del perigeo	828 kilómetros (514 millas)
Altitud del apogeo	842 kilómetros (523 millas)
Inclinación	98,78°
Período	101,47 minutos
Parche de la misión ARGOS

El Satélite ARGOS ( Avanzado de Investigación y Observación Global ) fue lanzado el 23 de febrero de 1999 con nueve cargas útiles para misiones de investigación y desarrollo a cargo de nueve investigadores diferentes. La misión finalizó el 31 de julio de 2003.

El lanzamiento de ARGOS se realizó desde el SLC-2W , en la base aérea Vandenberg , en California , a bordo de un vehículo de lanzamiento Boeing Delta II (7920-10) . La construcción del bus de la nave espacial y la integración de las cargas útiles del satélite fueron realizadas por Boeing en sus instalaciones de Seal Beach, California . El programa fue financiado y dirigido por el Programa de Pruebas Espaciales (STP) del Departamento de Defensa como misión P91-1 (el primer contrato de misión STP otorgado en 1991).

La misión de 220 millones de dólares fue operada por la Dirección de Pruebas y Evaluación del Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles del Comando Espacial de la Fuerza Aérea (entonces Ala de Desarrollo y Pruebas Espaciales , ahora Dirección de Sistemas Avanzados y Desarrollo del SMC ) ^[2] desde su Complejo de Soporte RDT&E (RSC) en la Base de la Fuerza Aérea Kirtland , Nuevo México . ARGOS fue la primera misión operada al 100% desde la nueva instalación de última generación y comercialmente disponible en Kirtland; todas las misiones satelitales anteriores del SMC se habían operado en su totalidad o al menos en parte desde el centro anterior en la Estación de la Fuerza Aérea Onizuka , California.

ARGOS (también llamada misión STP P91-1) fue una misión satelital de investigación y desarrollo del Departamento de Defensa, administrada por la División Espacial del Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles de la Base de la Fuerza Aérea Kirtland (SMC/TE), Albuquerque, Nuevo México. Fue parte del Programa de Pruebas Espaciales (STP) de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ^[3] con el objetivo de demostrar varias tecnologías espaciales nuevas y lanzar cargas útiles para la detección global de la Tierra y las observaciones celestiales. ^[4]

El ARGOS tenía una vida útil de diseño de tres años y era parte del Programa de Pruebas Espaciales (STP) del Departamento de Defensa, que apoya a la Fuerza Aérea , el Ejército , la Armada , BMDO (ahora MDA ), la NASA y varias agencias espaciales internacionales. Las nueve cargas útiles de ARGOS, que abordaban más de 30 objetivos de investigación, realizaron observaciones atmosféricas superiores y demostraciones de tecnología. Estas incluyeron tecnología de sensores para la Estación Espacial Internacional (ISS), así como tres experimentos de imágenes ultravioleta de alta prioridad y un sensor de rayos X. Los experimentos restantes investigan la propulsión iónica , la física de la ionización de gases, las capacidades de detección de columnas y los desechos orbitales . Como parte del STP del Departamento de Defensa, ARGOS atendió la necesidad de volar cargas útiles del Departamento de Defensa que no se pueden volar en el Transbordador Espacial o a bordo de pequeños vehículos de lanzamiento debido a la complejidad, el tamaño, la duración de la misión u otras limitaciones. El Laboratorio de Investigación Naval (NRL), el Comando de Defensa Espacial y Estratégica del Ejército de EE. UU., el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea y la Oficina de Investigación Naval han proporcionado cargas útiles para la misión ARGOS. ^[5]

Según el centro de control de la misión de la base de la fuerza aérea Kirtland, "a las 15:00 horas del 31 de julio de 2003, se dio por finalizado el apoyo a todas las operaciones de ARGOS. El deterioro de las unidades de referencia inercial provocó una caída de la aeronave. Como resultado, se perdieron las comunicaciones con la nave espacial".

El satélite fue diseñado para operar en una órbita sincrónica con el Sol y muchas de las cargas útiles requerían ángulos solares únicos, por lo que la órbita fue diseñada creativamente por Robert Cleave para operar sin la necesidad de un subsistema de propulsión a bordo, lo que luego se identificó como una estrategia ganadora clave.

ARGOS se construyó en las instalaciones de Boeing en Seal Beach, California, y, en ese momento, era el satélite de investigación y desarrollo más grande y sofisticado que Boeing había desarrollado para la Fuerza Aérea de los EE. UU. ^[6]

El satélite incluía una serie de sensores y experimentos patrocinados y proporcionados por varias organizaciones de la comunidad espacial estadounidense. La selección de experimentos se llevó a cabo mediante el proceso de la Junta de Revisión de Experimentos Selectivos (SERB) del Departamento de Defensa. ^[7] Los experimentos y patrocinadores se identifican a continuación:

• CERTO - Coherent Electromagnetic Radio Tomography Experiment (1996-18/NRL) Instrumentación: desarrollada por la División de Física del Plasma del NRL, consta de un transmisor de radiobaliza estable en el satélite y una cadena de receptores en tierra. Las transmisiones de radio de la baliza CERTO son procesadas por los receptores terrestres para producir mapas bidimensionales de las densidades de electrones en la ionosfera . La técnica de medición CERTO proporciona imágenes de la ionosfera con una resolución vertical y horizontal de 10 km. Además, las irregularidades ionosféricas de 1 km o menos de tamaño se pueden determinar mediante fluctuaciones en las ondas de radio CERTO. CERTO también se puede utilizar para calibrar las densidades ionosféricas obtenidas utilizando los instrumentos EUV como HIRAAS, GIMI y EUVIP en ARGOS. La técnica basada en radio CERTO tiene la ventaja de una resolución espacial más alta que la proporcionada por las técnicas basadas en EUV, pero requiere receptores terrestres alineados bajo la órbita del satélite. La combinación de ambas técnicas en el mismo satélite proporciona mejoras sustanciales con respecto a cada una de ellas por separado. El investigador principal de CERTO, el Dr. Paul Bernhardt, señala que los instrumentos del NRL en ARGOS fueron la primera demostración que combina sensores de radio y de ultravioleta extrema para obtener imágenes mejoradas de la ionosfera.
• CIV - Experimento de velocidad crítica de ionización (1990-9/AFRL-Kirtland AFB): Se propone la liberación de gases de xenón y dióxido de carbono desde las boquillas del ARGOS que orbita a una velocidad de aproximadamente 7,4 km/s a una altitud de aproximadamente 800 km. Las liberaciones se han llevado a cabo principalmente en la oscuridad sobre el sitio del telescopio de Maui . La suma vectorial de las velocidades del satélite y del gas ha excedido el requisito de velocidad para el proceso de velocidad crítica de ionización (CIV) del xenón. Es factible que el gas xenón alcance la ionización a velocidad crítica. No se producirá una fuente de iones ni una separación por colisión para el gas xenón y no hay fotoionización en la oscuridad; no hay procesos de ionización que compitan con la CIV. Se analizarán los efectos de la densidad neutra, el campo magnético ambiental y la ionización de la semilla en el CIV del gas xenón. A diferencia del xenón, el dióxido de carbono no experimentará CIV debido a su mayor requisito de velocidad. Sin embargo, es posible que el dióxido de carbono que colisione con las especies atmosféricas forme moléculas excitadas de CO y OH, que posteriormente se irradiarán. Las observaciones ópticas , infrarrojas y ultravioleta en el satélite y en el Telescopio Óptico de Maui proporcionarán mediciones de diagnóstico para el experimento. ^[8]
• ESEX - Experimento espacial de propulsión eléctrica (1990-13/AFRL-Edwards AFB): un esfuerzo de la Dirección de Propulsión del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea ( Base de la Fuerza Aérea Edwards , California) demostró una propulsión eléctrica de alta potencia proporcionada por un arcorreactor alimentado con amoníaco de 26 kilovatios . ^[9] Su uso en el espacio y evaluar su rendimiento e interacciones con otros experimentos y sistemas de naves espaciales a bordo de un satélite. A través de la ionización del amoníaco, se esperaba que la propulsión eléctrica de ESEX duplicara la capacidad de carga útil a órbita de los sistemas de propulsión espacial actuales. El propulsor de amoníaco consumido era cuatro veces menor que el motor de cohete químico de mejor rendimiento en uso en ese momento. Para el equipo, la mejor información recopilada fue la validación de que el encendido del sistema de propulsión eléctrica de mayor potencia en el espacio no interrumpía la telemetría ni afectaba a otros equipos de la nave espacial. ^{[10] [11]}
• EUVIP - Experimento de fotómetro de imágenes ultravioleta extremas (1990-8/Comando de Defensa Espacial y Estratégica del Ejército): ha establecido el comportamiento de la atmósfera superior y la plasmasfera necesarios para el diseño de sistemas de comunicación seguros del Ejército, la predicción de tormentas magnéticas y la caracterización de la aurora . ^[12]
• GIMI - Global Imaging Monitor of the Ionosphere Experiment (1990-19/NRL): obtendrá imágenes FUV/EUV de campo amplio de emisiones ionosféricas y atmosféricas superiores simultáneamente, cubriendo grandes áreas de la Tierra desde una órbita terrestre baja . Estas imágenes se utilizarán para determinar densidades químicas [O+, O2 nocturno , NO y N2 ] a nivel global y para detectar perturbaciones en la ionosfera causadas por actividad auroral, ondas gravitacionales y materiales extraños provenientes de meteoros , supuestos "cometas de hielo", escapes de cohetes y liberaciones químicas. Entre las observaciones atmosféricas, GIMI también realizará un estudio de todo el cielo de estrellas y fuentes difusas celestiales en longitudes de onda del ultravioleta lejano . El instrumento GIMI tiene dos cámaras coalineadas para observaciones simultáneas de objetivos seleccionados. La cámara 1, que es sensible en el rango de 75 a 110 nm, se utilizará principalmente para observaciones de la ionosfera del lado diurno, auroras y ocultaciones estelares, y para estudios de campos estelares. La cámara 2 es sensible en los rangos de longitud de onda del ultravioleta lejano de 131 a 160 y 131 a 200 nm y se utilizará para observaciones de la ionosfera del lado nocturno, resplandor atmosférico, ocultaciones estelares, estudios de campos estelares y también liberaciones de gas y columnas de cohetes durante la noche.
• HIRAAS - High Resolution Airglow/Aurora Spectrograph Experiment (1990-5/NRL): es un experimento multiinstrumental que escaneará el borde de la atmósfera terrestre (llamado limbo) aproximadamente cada 90 segundos para medir las emisiones de resplandor atmosférico que ocurren naturalmente en el rango de longitud de onda de 50 a 340 nanómetros (nm) en una amplia gama de condiciones geofísicas y en diferentes horas locales. Los instrumentos realizarán observaciones continuas en varias bandas espectrales con una resolución hasta diez veces mejor que con experimentos anteriores. Estas mediciones se utilizarán para inferir la composición (O+, N ₂ , O y O ₂ ) y la temperatura. Los datos del experimento HIRAAS se utilizarán para explorar nuevos conceptos en el monitoreo del clima espacial desde satélites y para mejorar las comunicaciones de alta frecuencia y el radar sobre el horizonte, que dependen de la propagación a través de la atmósfera. Las mediciones también ayudarán a los investigadores a evaluar los efectos a largo plazo del aumento de los gases de efecto invernadero atmosféricos en la atmósfera superior y la ionosfera.
• HTSSE II - High Temperature Superconductivity Space Experiment (1992-2/NRL): desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval, permitirá equipar en el espacio subsistemas digitales superconductores que podrían ofrecer factores de reducción de potencia de 100 a 1000 (velocidad más de diez veces superior y reducción de peso similar a la de los sistemas electrónicos actuales basados ​​en silicio o arseniuro de galio (GaAs). Los diseñadores de naves espaciales evaluarán los beneficios para los sistemas futuros.
• SPADUS - Experimento de polvo espacial (1990-33/Oficina de Investigación Naval): patrocinado por la Universidad de Chicago con financiación de la Oficina de Investigación Naval, medirá la velocidad y el impacto del polvo en la órbita espacial.
• EE.UU. - Aspecto estelar no convencional (1990-22/NRL): patrocinado por el Laboratorio de Investigación Naval, División de Ciencias Espaciales, el experimento EE.UU. fue diseñado para observar fuentes brillantes de rayos X , en su mayoría sistemas binarios de estrellas , incluyendo un agujero negro , una estrella de neutrones o una enana blanca , que orbitan con una estrella más típica . En las estrellas de neutrones, la gravedad ha comprimido la materia hasta densidades mayores que las que se encuentran en el núcleo de un átomo. En todos estos tipos de sistemas binarios, fuerzas gravitacionales relativistas extraordinariamente fuertes y enormes campos magnéticos actúan en concierto para producir fenómenos dramáticos no observables desde laboratorios terrestres. Además de proporcionar nueva información valiosa para astrofísicos y físicos de partículas, EE.UU. ha sido diseñado para hacer contribuciones significativas a la ciencia aplicada , la ciencia ambiental y la investigación de ingeniería . Utilizará fuentes de rayos X para probar nuevos enfoques de navegación por satélite y para realizar el primer estudio tomográfico de la atmósfera de la Tierra . También probará nuevos conceptos para hacer que las computadoras de las naves espaciales sean más confiables, un enfoque llamado computación tolerante a fallas. Por último, una característica única de USA es que los eventos de fotones se marcan en el tiempo mediante referencia a un receptor GPS incorporado , lo que permite determinar con precisión la hora y la ubicación absolutas. USA funcionó desde el 1 de mayo de 1999 hasta el 16 de noviembre de 2000. ^{[13] [14]}

P91-1 ARGOS ^[6] Libro de Misiones.

• Masa de la nave espacial ARGOS: 5491 lb (2491 kg)
• El satélite ARGOS podría generar 2.200 vatios de energía eléctrica a partir de paneles solares
• Velocidades de datos para SV: 4 y 128 kbit/s; experimentos: 1,024, 4,096 y 5 Mbit/s

• Inicial: Altitud de órbita circular: 455 millas náuticas (851 km), con inclinación: 98,725°.
• Quema final, posterior a la segunda etapa de agotamiento: órbita de 335 x 459 millas náuticas (833 km) inclinada a 96,7°.
• Mediante las operaciones experimentales ESEX y CIV, la órbita de la misión se redujo más de dos kilómetros.

Después de aproximadamente seis semanas estancados en la plataforma de lanzamiento, y el tiempo suficiente para que las tripulaciones de la misión se presentaran solo para replanificar las actividades para otra noche y en un horario ligeramente diferente, el cohete y sus satélites se alejaron de la atracción de la Tierra . ^[15]

• 15 de enero de 1999: se pospone el lanzamiento 24 horas para completar las pruebas del enlace entre la nave espacial y la estación de telemetría terrestre. "El equipo de la nave espacial observó una intrusión de ruido en la señal de telemetría enviada desde la nave espacial a la estación terrestre. El equipo de la nave espacial ha corregido el problema y las pruebas de validación están en marcha. El retraso de 24 horas permite al equipo de la nave espacial finalizar sus pruebas antes de que se cargue combustible en la etapa superior del vehículo de lanzamiento". ^{[16] [17] [18]}
• 21 de enero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^{[19] [20]}
• 22 de enero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^[21]
• 27 de enero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^[22]
• 28 de enero de 1999: lanzamiento pospuesto. El equipo de lanzamiento de Boeing determinó que una válvula de propulsión en el motor Vernier número dos no se abrió al recibir la orden. Esto provocó el apagado del motor y la activación del mecanismo de seguridad automática en el vehículo de lanzamiento. Durante la secuencia de arranque del motor, los dos motores Vernier deben encenderse antes del encendido del motor principal. El motor principal y los dos motores Vernier se apagaron automáticamente aproximadamente en T-0 cuando se detectó que uno de los motores Vernier no se había encendido. Todos los sistemas de seguridad del vehículo funcionaron según lo previsto. ^{[23] [24] [25]}
• 7 de febrero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^[26]
• 8 de febrero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al clima (vientos en niveles superiores).
• 12 de febrero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^[27]
• 13 de febrero de 1999: el lanzamiento se pospone debido a un problema eléctrico en la primera etapa del cohete. ^[28]
• 21 de febrero de 1999: el lanzamiento se pospuso debido al mal tiempo (vientos en altura). ^[29]
• 23 de febrero de 1999: el cohete despegó a las 10:29 UTC desde la Base Aérea Vandenberg de California . ^[30]

Como el lanzamiento del satélite ARGOS no requirió la capacidad de carga útil completa de su cohete de lanzamiento, Delta II, quedó espacio en el presupuesto de masa de carga útil del vehículo de lanzamiento y, por lo tanto, se agregaron dos satélites secundarios al mismo cohete y se lanzaron en él el 23 de febrero de 1999. La NASA patrocinó los satélites secundarios, Ørsted (SSC #25635) ^[31] y SUNSAT (SSC #25636), ^[32] que fueron los primeros satélites de sus respectivos países, Dinamarca y Sudáfrica.

• Lista de lanzamientos de Delta II

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• "El programa de pruebas espaciales permite la mejora técnica del espacio". Fuerza Espacial de Estados Unidos. 25 de agosto de 2022.
• aero.org
• CNN.com
• aire-y-espacio.com
• espacio.skyrocket.de