Explorer 1 - begyndelsen på amerikansk rumvidenskab

For 60 år siden i næste uge, håbet om den kolde krigs Amerika svævede op på nattehimlen, mens en raket løftede sig mod himlen over Cape Canaveral, en snart berømt barriereø ud for Floridas kyst.

Datoen var 31. januar, 1958. NASA var endnu ikke dannet, og æren for denne første flyvning tilhørte den amerikanske hær. Rakettens eneste nyttelast var en spydformet satellit bygget af Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. Explorer 1, som det snart ville komme til at hedde, var USAs første satellit.

"Opsendelsen af ​​Explorer 1 markerede begyndelsen på amerikansk rumflyvning, såvel som den videnskabelige udforskning af rummet, som førte til en række dristige missioner, der har åbnet menneskehedens øjne for nye vidundere i solsystemet, " sagde Michael Watkins, nuværende direktør for JPL. "Det var et skelsættende øjeblik for nationen, der også definerede, hvem vi er i JPL."

I midten af ​​1950'erne, både USA og Sovjetunionen var på vej mod evnen til at sætte et rumfartøj i kredsløb. Alligevel hang der stor usikkerhed over forfølgelsen. Efterhånden som den kolde krig mellem de to lande blev uddybet, det var endnu ikke blevet afgjort, om suveræniteten af ​​en nations grænser strakte sig opad i rummet. Derfor, daværende præsident Eisenhower forsøgte at sikre, at de første amerikanske satellitter ikke blev opfattet som militære eller nationale sikkerhedsaktiver.

I 1954, et internationalt råd af videnskabsmænd opfordrede til at kredse kunstige satellitter som en del af et verdensomspændende videnskabsprogram kaldet International Geophysical Year (IGY), sat til at finde sted fra juli 1957 til december 1958. Både den amerikanske og den sovjetiske regering greb ideen, annoncerede, at de ville opsende rumfartøjer som en del af indsatsen. Snart, en konkurrence begyndte mellem hæren, Luftvåben og flåde for at udvikle en amerikansk satellit og løfteraket, der er i stand til at nå kredsløb.

På det tidspunkt, JPL, som var en del af California Institute of Technology i Pasadena, primært udført forsvarsarbejde for Hæren. ("Jet-flyet" i JPL's navn sporer tilbage til raketmotorer, der blev brugt til at give "jetassisteret" start for hærens fly under Anden Verdenskrig.) I 1954, laboratoriets ingeniører begyndte at arbejde med Army Ballistic Missile Agency i Alabama på et projekt kaldet "Orbiter". Hærens team inkluderede Wernher von Braun (som senere skulle designe NASAs Saturn V raket) og hans team af ingeniører. Deres arbejde var centreret omkring Redstone Jupiter-C raketten, som var afledt af det V-2 missil Tyskland havde brugt mod Storbritannien under krigen.

JPL's rolle var at forberede de tre øverste stadier til løfteraketten, som omfattede selve satellitten. Disse brugte solide raketmotorer, som laboratoriet havde udviklet til hærens sergent-styrede missil. JPL ville også være ansvarlig for at modtage og transmittere det kredsende rumfartøjs kommunikation. Ud over JPL's involvering i Orbiter-programmet, laboratoriets daværende direktør, William Pickering, var formand for videnskabsudvalget for satellitsporing for den samlede amerikanske opsendelsesindsats.

Søværnets indtog, kaldet Vanguard, havde en konkurrencefordel ved, at den ikke var afledt af et ballistisk missilprogram - dens raket var designet, fra bunden, til civile videnskabelige formål. Hærens Jupiter-C raket havde foretaget sin første vellykkede suborbitale flyvning i 1956, så hærens ledere var sikre på, at de kunne være klar til at opsende en satellit ret hurtigt. Alligevel, Søværnets program blev valgt til at opsende en satellit til IGY.

University of Iowa fysiker James Van Allen, hvis instrumentforslag var blevet valgt til Vanguard-satellitten, var bekymret over udviklingsspørgsmål på projektet. Dermed, han sørgede for, at hans videnskabelige instrument nyttelast - en kosmisk stråledetektor - ville passe til begge løfteraketter. I mellemtiden selvom deres projekt blev officielt lagt i mølpose, JPL-ingeniører brugte et allerede eksisterende rakethus til stille og roligt at bygge en flyveværdig satellit, bare hvis det skulle være nødvendigt.

Verden ændrede sig den 4. okt. 1957, da Sovjetunionen lancerede en 23-tommer (58-centimeter) metalkugle kaldet Sputnik. Med den enestående begivenhed, rumalderen var begyndt. Opsendelsen løste en vigtig diplomatisk usikkerhed om fremtiden for rumflyvning, etablering af retten til at kredse over ethvert territorium på kloden. Russerne fulgte hurtigt op på deres første lancering med en anden Sputnik blot en måned senere. Under pres for at få et amerikansk svar, Eisenhower-administrationen besluttede en planlagt testflyvning af Vanguard-raketten, allerede planlagt til støtte for IGY, ville passe til regningen. Men da Vanguard-raketten var, pinligt nok, ødelagt under opsendelsesforsøget den 6. december, administrationen henvendte sig til hærens program for at redde landets ry som en teknologisk leder.

Uvidende JPL, von Braun og hans team havde også udviklet deres egen satellit, men efter lidt overvejelse hæren besluttede, at JPL stadig ville levere rumfartøjet. Resultatet af den skæbnesvangre beslutning var, at JPL's fokus skiftede permanent - fra raketter til det, der sidder oven på dem.

Hærens team havde sine ordrer om at være klar til opsendelse inden for 90 dage. Takket være dens forhåndsforberedelse, 84 dage senere, dens satellit stod på affyringsrampen ved Cape Canaveral Air Force Station i Florida.

Rumfartøjet blev opsendt klokken 22.48. EST på fredag, 31. januar, 1958. Halvanden time senere, en JPL-sporingsstation i Californien opfangede sit signal transmitteret fra kredsløb. I overensstemmelse med ønsket om at fremstille lanceringen som opfyldelsen af ​​den amerikanske forpligtelse under det internationale geofysiske år, meddelelsen om dens succes blev givet tidligt næste morgen på National Academy of Sciences i Washington, med Pickering, Van Allen og von Braun er klar til at besvare spørgsmål fra medierne.

Efter lanceringen, rumfartøjet fik sit officielle navn, Explorer 1. (I de følgende årtier, næsten hundrede rumfartøjer ville få betegnelsen "Explorer.") Satellitten fortsatte med at transmittere data i omkring fire måneder, indtil dens batterier var brugt op, og den ophørte med at fungere den 23. maj, 1958.

Senere samme år, da National Aeronautics and Space Administration (NASA) blev oprettet af Kongressen, Pickering og Caltech arbejdede på at flytte JPL væk fra sit forsvarsarbejde for at blive en del af det nye agentur. JPL forbliver en division af Caltech, som styrer laboratoriet for NASA.

Begyndelsen af ​​amerikansk rumudforskning var ikke uden tilbageslag - af de første fem Explorer-satellitter, to formåede ikke at nå kredsløb. Men de tre, der gjorde det, gav verden den første videnskabelige opdagelse i rummet - Van Allen-strålingsbælterne. Disse doughnut-formede områder af højenergipartikler, holdes på plads af Jordens magnetfelt, kan have været vigtig for at gøre Jorden beboelig for liv. Explorer 1, med Van Allens kosmiske stråledetektor om bord, var den første til at opdage dette fænomen, som stadig studeres i dag.

Ved at gå ind for et civilt rumagentur før kongressen efter lanceringen af ​​Explorer 1, Pickering trak på Van Allens opdagelse, anfører, "Dr. Van Allen har givet os nogle helt nye oplysninger om strålingen til stede i det ydre rum...Dette er et ret dramatisk eksempel på et ganske simpelt videnskabeligt eksperiment, som var vores første skridt ud i rummet."

Explorer 1 trådte igen ind i Jordens atmosfære og brændte op den 31. 1970, efter mere end 58, 000 kredsløb.