Vanguard TV-3

Le satellite, presque identique au futur Vanguard 1, est une sphère en aluminium de 1,5 kg et de 16,3 cm de diamètre. Un cylindre garni d'écrans thermiques montés à l'intérieur de la sphère contient la charge utile de l'instrument. Un émetteur de télémesure de 10 mW et de 108 MHz alimenté par un ensemble de piles au mercure, et un émetteur de balise Minitrack de 5 mW et de 108,03 MHz, alimenté par six piles solaires. Les cellules solaires sont montées sur le corps du satellite.

Six antennes émettrices en alliage d'aluminium, actionnées par un ressort, de 30 cm de long et 0,8 cm de diamètre, dépassent de la sphère. Les émetteurs sont principalement destinés aux données d'ingénierie et de suivi, mais doivent également déterminer le contenu total en électrons entre le satellite et les stations au sol. Le satellite comporte également deux thermistances (thermo-résistances) pour mesurer la température intérieure afin de déterminer l'efficacité de la protection thermique.

Un dispositif de séparation est conçu pour maintenir la sphère attachée au troisième étage avant son déploiement. Lors du déploiement, une sangle tenant le satellite en place est relâchée et trois ressorts séparent le satellite du troisième étage à une vitesse relative d'environ 0,3 m/s.

Ce petit satellite doit permettre de tester les capacités de lancement d'un lanceur à trois étages et d'étudier les effets de l'environnement sur un satellite et ses systèmes embarqués en orbite terrestre. Il doit également être utilisé pour obtenir des données sur la forme du globe terrestre.

Il doit également être utilisé pour étudier les impacts de micrométéorites et obtenir des mesures géodésiques par analyse en orbite. Le programme de satellites IGY Vanguard (IGY - International Geophysical Year) est conçu dans le but de lancer un ou plusieurs satellites en orbite terrestre pendant l'Année géophysique internationale (AGI).

Vanguard est la désignation utilisée à la fois pour le lanceur et le satellite. Le premier étage du lanceur à trois étages Vanguard est propulsé par un moteur-fusée à propulsion liquide GE X-405, de General Electric, de 125 000 N, propulsé par 7 200 kg de kérosène (RP-1) et d'oxygène liquide, par pression d'hélium. Il contient également 152 kg de peroxyde d'hydrogène. Il mesure 13,4 m de hauteur, et 1,14 m de diamètre avec une masse au lancement d'environ 8 090 kg.

Le deuxième étage consiste en un moteur liquide Aerojet-General AJ-10 de 5,8 m de hauteur et de 0,8 m de diamètre, brûlant 1 520 kg de diméthylhydrazine non symétrique (UDMH) et d'acide nitrique fumant blanc (WIFNA) avec un réservoir d'hélium. Il produit une poussée de 32 600 N et une masse au lancement d'environ 1 990 kg. Cet étage contient le système de guidage et de contrôle.

Un moteur-fusée à propergol solide avec une poussée de 10 400 N (pendant 30 secondes) mit au point par Grand Central Rocket Co. pour satisfaire aux exigences du troisième étage. L'étage a une hauteur de 1,5 m, un diamètre de 0,8 m et une masse au lancement de 194 kg. Un boîtier en acier comporte un dôme pour supporter le satellite

La hauteur totale du véhicule avec le satellite est d'environ 21,9 mètres. La capacité de la charge utile est de 11,3 kg sur une orbite terrestre basse de 555 km. Un lancement nominal met à feu le premier étage durant 144 secondes, et amène le lanceur à une altitude de 58 km, suivie du deuxième étage durant 120 secondes à 480 km d'altitude, après quoi le troisième étage largue le satellite en orbite à 555 km d'altitude. Il s'agit de la même configuration du lanceur, avec des modifications mineures, que celle utilisée pour tous les vols Vanguard suivants, y compris le lanceur Vanguard SLV-6.

Lors du lancement le 6 décembre 1957 à 16 h 44 TU au Atlantic Missile Range de Cape Canaveral, en Floride,le premier étage s'allume et le lanceur commence à s'élever. Mais, deux secondes après avoir quitté le sol et après s'être élevée d'environ 1,20 mètre, le lanceur perd de la poussée et commence à retomber en penchant vers l'arrière. Ayant touché violemment la rampe de lancement, les réservoirs de carburant se rompent et explosent, détruisant le lanceur et endommageant la gravement rampe de lancement.

Le satellite Vanguard est projeté au sol à une courte distance. Malgré que ses émetteurs sont état de fonctionner, le satellite est trop endommagé pour être réutilisé. Il est actuellement exposé au Smithsonian Air and Space Museum.

La cause exacte de l'accident n'a jamais été déterminée, probablement à cause une fuite de carburant entre le réservoir et le moteur-fusée. Probablement, à cause d'une connexion desserrée dans une conduite de carburant ou à une baisse de pression de la pompe à carburant permettant à une partie du carburant brûlant d'entrer dans la chambre à combustion due à une baisse de pression dans le réservoir faisant refluer le carburant enflammé de la chambre de combustion vers le réservoir.

Le projet étant abandonné, c'est le projet concurrent - Explorer 1 - qui aboutit quelques semaines plus tard, le 1^er février 1958, au lancement du premier satellite artificiel par les États-Unis.

Le lanceur de remplacement Vanguard Test Vehicle 3 Backup (TV-3BU), une réplique du Vanguard TV-3, qui se solde, par un échec. Il échoue moins d'une minute après son lancement, le 5 février 1958. Le satellite est, comme son nom l'indique, construit en tant que sauvegarde du satellite Vanguard TV-3, qui est lancé sans succès le 6 décembre 1957. Les lanceurs Vanguard ont principalement pour but de tester les systèmes du lanceur et du satellite. Les objectifs du programme pour le satellite sont de réaliser des mesures d'impact de micrométéorites et géodésiques depuis l'orbite terrestre. Les études d'ingénierie inclus la charge en électrons et la température du satellite. Le programme de satellites IGY Vanguard (IGY - International Geophysical Year) est conçu dans le but de lancer un ou plusieurs satellites en orbite terrestre pendant l'Année géophysique internationale (AGI), qui s'achève le 31 décembre 1958.

Le satellite est identique au satellite TV-3, une sphère en aluminium d’environ 1,5 kg de 16,3 cm de diamètre, presque identique à celui de Vanguard 1. Un cylindre garni d'écrans thermiques montés à l'intérieur de la sphère contient la charge utile. Il contient un ensemble de piles au mercure, un émetteur de télémesure de 10 mW et de 108 MHz alimenté par les piles et un émetteur de balise Minitrack de 5 mW et de 108,03 MHz, alimenté par six piles carrées (5 cm de côté). Les cellules solaires sont montées sur le corps du satellite. Six antennes en alliage d'aluminium, actionnées par un ressort, de 30 cm de long et 0,8 cm de diamètre sortent de la sphère. Les antennes sont perpendiculaires au centre de la sphère. Les émetteurs sont destinés aux données d'ingénierie et de suivi, mais doivent déterminer le nombre total d'électrons entre le satellite et les stations au sol. Vanguard a également deux thermistances capables de mesurer la température intérieure du satellite pour l'étude de l'efficacité de la protection thermique.

Un dispositif de séparation est conçu pour maintenir la sphère attachée au troisième étage avant son déploiement. Lors du déploiement, une sangle tenant le satellite en place est relâchée et trois ressorts séparent le satellite du troisième étage à une vitesse relative d'environ 0,3 m/s.

Vanguard est la désignation utilisée à la fois pour le lanceur et le satellite. Le premier étage du véhicule à trois étages Vanguard est propulsé par un moteur-fusée à propulsion liquide GE X-405 de 125 000 N, propulsé par 7 200 kg de kérosène (RP-1) et d'oxygène liquide, avec pression à l'hélium. Il contient 152 kg de peroxyde d'hydrogène. Il mesure 13,4 m de hauteur, 1,14 m de diamètre et a une masse de lancement d'environ 8 090 kg.

Le deuxième étage consiste en un moteur-fusée à combustion liquide Aerojet-General AJ-10 de 5,8 m de hauteur et 0,8 m de diamètre, brûlant 1 520 kg de diméthylhydrazine non symétrique (UDMH) et d'acide nitrique fumant blanc (WIFNA) avec un réservoir d'hélium. Il produit une poussée de 32 600 N et une masse au lancement d'environ 1 990 kg. Cet étage contient le système de guidage et de contrôle.

Un moteur-fusée à propergol solide avec une poussée de 10 400 N (pendant 30 secondes) est mit au point par Grand Central Rocket Co. pour satisfaire aux exigences du troisième étage. L'étage a une hauteur de 1,5 m, un diamètre de 0,8 m et une masse au lancement de 194 kg. Un boîtier en acier comporte un dôme pour supporter le satellite.

La hauteur totale du lanceur avec le satellite est d'environ 21,9 mètres. La capacité de la charge utile est de 11,3 kg sur une orbite terrestre basse de 555 km. Un lancement nominal met à feu le premier étage durant 144 secondes, et amène le lanceur à une altitude de 58 km, suivie du deuxième étage durant 120 secondes à 480 km d'altitude, après quoi le troisième étage largue le satellite en orbite à 555 km d'altitude. Il s'agit de la même configuration du lanceur, avec des modifications mineures, utilisée pour le lanceur Vanguard TV-3 et tous les vols Vanguard suivants, y compris le lanceur Vanguard SLV-6.

Le lancement a lieu le 5 février 1958 à 07 h 33 TU depuis le Atlantic Missile Range à Cape Canaveral, en Floride. Le lancement initial est nominal, mais à 460 mètres d’altitude, un dysfonctionnement de la connexion entre des unités du système de contrôle ou du servo-amplificateur du premier étage entraîne une perte du contrôle d'attitude. Des signaux électriques parasites provoquent le mouvement du moteur du premier étage dans le plan du tangage. À une altitude d'environ 6,1 km, soit 57 secondes après le début du vol, une chute violente à 45° provoque des charges structurelles excessives sur le lanceur, qui se rompt à l'arrière du deuxième étage à 62 secondes, mettant fin à la mission.

• NSSDC ID : VAGT3B
• Lancement : 5 février 1958
• Masse en orbite : 1,5 kg
• Genre : Satellite scientifique

• NSSDC Master Catalog Display : Spacecraft [1]

• Vidéo de l'explosion de Vanguard TV-3

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