Med nästan Med 6 000 satelliter eller konstgjorda föremål som kretsar runt jorden, och tiotusentals fler planerade för uppskjutning under de närmaste åren, är det lätt att glömma att för mindre än ett sekel sedan var natthimlen bara översvämmad av stjärnor.
Men så startade Sovjetunionen Sputnik, den första konstgjorda satelliten, den 4 oktober 1957. Inte överraskad lika mycket som besviken efter ett uppskjutningsmisslyckande i december 1957, lanserade USA sin egen satellit, Explorer 1, den 1 februari 1958. Explorer 1 sågs som en nationell stolthet och ett betydande svar på Sovjets lansering av Sputnik. På många sätt markerade detta USA:s inträde i det som skulle bli rymd race.
Men Explorer 1 var mer än bara en handlingspunkt i ett kalla krigets drama. Han returnerade de allra första vetenskapliga resultaten från yttre rymden, hjälpte till att omvandla Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien från en klassificerad tankesmedja för missiler till en NASA-anläggning som senare skulle sätta landare och rovers på Mars. Detta hjälpte till att katalysera själva skapandet av NASA och satte tonen för hela rymdprogrammet som skulle komma.
Med andra ord, för 65 år sedan hjälpte Explorer 1 till att fastställa att rymdutforskning skulle bli ett civilt, vetenskapligt företag.
“Det satte igång hela idén med vetenskap i det offentliga rymden, istället för att låta rymdvetenskapen domineras av försvarsdepartementet”, sa JPL-historikern Eric Conway. Omvänd“Vilket naturligtvis skulle hålla de flesta hemliga.”
Idag är rymdutforskning i USA en offentlig angelägenhet, med besättnings- och robotuppdrag som utforskar det okända och förmedlar kunskap till det vetenskapliga samfundet och allmänheten, snarare än att sekvestera den i hemliga silos. , bokstavligen och bildligt talat, inom militären. industrikomplex. Det har vi Explorer 1 att tacka för.
Upprinnelsen till rymdkapplöpningen
När man tänker på rymdkapplöpningens tidiga dagar är det viktigt att komma ihåg att Sputnik inte precis kom från ingenstans.
”Det sovjetiska programmet var känt för USA, men inte särskilt offentligt. De tillkännagav det, säger Conway. “Folk blev förvånade, tror jag, att det fungerade, inte att de gjorde det.”
USA hade faktiskt meddelat sin avsikt att skjuta upp en konstgjord satellit för första gången den 29 juli 1955, och Sovjetunionen gjorde sitt eget tillkännagivande några dagar senare.
Tillkännagivandena kom när det globala forskarsamhället förberedde sig för 1958, det internationella geofysiska året. Det var ett internationellt samarbete fokuserat på att lära sig om vår planet genom ett brett spektrum av fenomen – från jordens magnetfält till glaciärer, från kosmiska strålar och gravitation till seismologi och väder – och baserat på Internationella Polarårets samarbeten mellan arktiska och antarktiska forskare 1882 och 1932.
Sovjetunionen planerade ursprungligen att bygga en stor satellit full av vetenskapliga instrument, men när programmet hamnade efter schemat sköt sovjeterna upp Sputnik med en enkel radiosändare för att slå USA ut i rymden.
USA vacklade under tiden. Den 3 december 1957 lanserades Vanguard Test Vehicle 3, en satellit utvecklad av US Naval Research Laboratory, slutade i bittert misslyckande som hans Vanguard-raket misslyckades med att antändas och sedan exploderade.
“JPL grundades för att vara den amerikanska militärens utvecklingsorganisation för ballistiska missiler”, säger Conway, och hans arbete på 1950-talet har klassificerats. Istället för att designa satelliter för omloppsbana, “fokuserade de på suborbitala flygningar eftersom det är vad missiler gör.”
Således, medan JPL-ingenjörer hade föreslagit en satellit för det internationella geofysiska året, valde president Dwight Eisenhower istället Vanguard-förslaget från Naval Research Lab, en civil organisation.
“Eisenhower-administrationen ville inte avslöja missilprogram”, säger Conway, “så de valde ett civilt program utan meritlista, ett som inte hade lidit av alla misslyckanden, explosioner etc. som pågick i den hemligstämplade världen.
Det var också viktigt för Eisenhower, säger Conway, att USA genomförde sitt satellituppskjutningsprogram på fullt dagsljus, till skillnad från sovjeterna, som trots att de tillkännagav sin avsikt hade hållit sitt Sputnik-program bakom stängda dörrar.
“Han ville visa att det amerikanska öppningssystemet var bättre”, säger han. Och så, när Vanguard misslyckades, “fanns det TV-kameror som tittade på när det exploderade.”
Detta mycket offentliga misslyckande fick militären att tillåta JPL att göra sitt eget försök att bygga en amerikansk satellit.
“Det”, säger Conway, “leder till historien om 90 dagar.”
Improviserar den första amerikanska satelliten
När JPL fick samtalet hade de bara 90 dagar på sig att bygga en satellit och placera den i omloppsbana. Så de jobbade med det de hade.
“Det var egentligen bara en gammal term som heter “lashup”, där man sätter olika saker som man redan har tillsammans för att göra något,” säger Conway. “Och det är verkligen vad Explorer var, den gjordes för att göra det snabbt.”
Klassificerat missilarbete utfört av JPL involverade att skjuta upp vad de kallade ett testfordon för återinträde till kanten av rymden och återställa det, simulera hur de kunde skjuta upp en ballistisk missil med en stridsspets som skulle regna eld från himlen mot en fiende. JPL byggde tolv Reentry-testfordon, varav tre flög framgångsrikt 1956 och 1957, enligt Conway, så det satt nio på jorden när Sputnik lanserades.
Till exempel modifierades ett testfordon för återinträde för att bära en detektor för kosmisk strålning designad av James Van Allen, då vid University of Iowa, och placerades sedan ovanpå en Juno-boosterraket i mitten av missiltestet vid Cape Canaveral i Florida, Juno kommer från en armé. ballistisk missildesign.
“All lanseringsteknik från 1950-talet utvecklades för militära ändamål och användes senare för civilt bruk,” förklarar Conway.
Och klockan 03:47 GMT den 1 februari 1958 ledde Explorer 1 framgångsrikt USA in i rymdåldern. Tv-kameror såg också till att fånga detta ögonblick.
Arvet från Explorer 1
Den första konsekvensen av Explorer 1-uppdraget var att USA officiellt gick in i rymdkapplöpningen; USA skulle inte sitta sysslolös medan sovjeterna erövrade rymden.
De vetenskapliga resultaten av uppdraget, det första som någonsin returnerats av en rymdfarkost, förstods inte omedelbart.
“Van Allens strålningsdetektor gav några mycket intressanta resultat som de inte kunde tolka förrän den andra framgångsrika flygningen”, säger Conway, som var Explorer 3 den 26 mars 1958 – Explorer 2, som lanserades 5 mars, lyckades inte nå omloppsbana.
Tillägget av data från Explorer 3 gjorde det möjligt för forskare att inse att jordens magnetfält tar upp laddade partiklar från solvinden som kommer från solen och koncentrerar dem nära jordens poler som nu är uppkallade efter James Van Allen. Rymdfarkoster måste skyddas mot dessa laddade partiklar, säger Conway, särskilt om de färdas i en polär omloppsbana, cirkulerar jordklotet ovanför polerna istället för ekvatorn.
Men detta tekniska och vetenskapliga arv översköljs av det sociopolitiska arvet från Explorer 1.
“Det största arvet är att NASA skapas genom lagstiftning som antogs det året”, säger Conway. “Och sedan går JPL och folket i Huntsville, Redstone Arsenal, båda med i NASA under de kommande två åren, så vi slutar vara arméns nav.”
JPL och Redstone Arsenal i Huntsville, Alabama hade fokuserat på att skapa klassificerad missilteknologi för militären. Explorer 1 var katalysatorn som ledde dem till att bli NASA JPL och Marshall Space Flight Center som vi känner till idag.
“Så militären förlorar sitt rymdprogram,” säger Conway, “och det blir ett civilt rymdprogram.”
Det är troligt att NASA skulle ha skapats utan Explorer 1, och JPL och Redstone Arsenal kan fortfarande ha anslutit sig till den nystartade rymdbyrån, konstaterar Conway, men det är svårt att säga när och hur mycket av deras arbete som skulle vara civilt till sin natur.
Framgången med Explorer 1 banade sedan vägen för rymdkapplöpningen som följde, och alla decennier av öppen, offentlig och civil rymdvetenskap som följde. Det tog JPL och det som skulle bli NASA Marshall från att designa vapen till att designa bärraketer och dedikerade rymdfarkoster, “att ge mer uppmärksamhet, resurser, talang, etc., till civila raketer”, säger Conway. “Det öppnar liksom slussarna till den federala budgeten för rymdvetenskap på ett sätt som aldrig har funnits tidigare.”