Parte Explorer I, il primo satellite americano

Nel 1958 il 31 gennaio alle 23:48 ora locale, 4:48 del primo febbraio ora italiana, viene lanciato da un sito della Florida Explorer I, nome ufficiale Satellite 1958 Alpha, il primo satellite artificiale lanciato dagli Stati Uniti e il terzo dall’essere umano.

Il programma degli Stati Uniti per costruire un satellite orbitante iniziò nel 1954 come proposta congiunta dell’esercito e della marina statunitense, chiamata Project Orbiter, per mettere in orbita un satellite scientifico durante l’Anno geofisico internazionale. La proposta, che prevedeva di utilizzare un missile Redstone militare, fu respinta nel 1955 dall’amministrazione Eisenhower a favore del Progetto Vanguard della Marina, utilizzando un booster pubblicizzato come di natura più civile. Dopo il lancio del satellite sovietico Sputnik 1 il 4 ottobre 1957, il programma iniziale del Progetto Orbiter fu ripreso come programma Explorer per raggiungere l’Unione Sovietica nella relativa corsa tecnologica.

L’Explorer 1 venne posto in un’orbita con un perigeo di 360 km, un apogeo di 2 520 km e un periodo di circa 114,9 minuti. Il suo peso totale era di 13,9 kg, di cui 8,3 di strumenti. La sezione strumentale sul fronte anteriore del satellite e il quarto stadio del razzo, orbitarono come un unico elemento, ruotando attorno al proprio asse a 750 giri al minuto.

Gli strumenti erano un contatore Geiger per la rilevazione di raggi cosmici, un sensore di temperatura interno, tre sensori di temperatura esterni, un microfono per impatti con micrometeoriti e altri sensori e attrezzature protettive. I dati raccolti vennero spediti al suolo da un trasmettitore da 60 mW a 108,03 MHz e con un trasmettitore da 10 mW a 108,00 MHz nella banda FM della radio commerciale. Le antenne trasmettitrici consistevano in 2 antenne in vetroresina nel corpo del satellite e 4 strisce flessibili attaccate in alcune scanalature che formavano un’altra antenna. Queste strisce flessibili erano tenute estese grazie alla rotazione del satellite lungo il proprio asse. L’energia elettrica venne fornita da batterie chimiche Zn/HgO che rappresentavano circa il 40% del carico utile del satellite. Queste fornirono energia a pieno regime per 31 giorni e a basso regime per 105 giorni.

L’Explorer 1 come menzionato sopra era equipaggiato con un contatore Geiger per la rilevazione dei raggi cosmici. A volte questo strumento funzionò a circa 30 conteggi al secondo (come previsto), ma altre volte si fermò completamente. Il gruppo di ricercatori dell’Università dell’Iowa (con a capo van Allen) notò che ogni volta che il contatore era fermo, il satellite si trovava a un’altitudine maggiore di 2000 km sopra il Sud America, mentre quando passava a circa 500 km, il contatore mostrava il livello di raggi cosmici previsto. Dopo l’Explorer 3, venne capito il motivo: il contatore geiger era sottoposto a radiazioni troppo forti per essere rilevate causando una saturazione. Queste radiazioni erano dovute a una fascia di particelle cariche bloccate nello spazio dal campo magnetico terrestre, oggi nota come fasce di Van Allen.

La scoperta delle fasce di van Allen da parte dei satelliti Explorer fu considerata come una delle più importanti scoperte nell’anno geofisico internazionale.

L’Explorer 1 cessò le trasmissioni il 23 maggio 1958, quando le sue batterie si esaurirono, ma rimase in orbita altri 12 anni. Rientrò in atmosfera sopra il Pacifico il 31 marzo 1970. L’Explorer 1 fu il primo del lunghissimo programma Explorer, che fino a tutto il 2013 ha messo in orbita 94 satelliti.

Il satellite di riserva dell’Explorer 1 (identico in ogni particolare all’originale) è esposto nel National Air and Space Museum del Smithsonian Institution, nella Galleria delle Pietre Miliari del Volo.

Immagine d’apertura: lancio del satellite Explorer I