Vela (satellite) -Vela (satellite)

Vela
Vela 5B en orbite.gif
Satellite Vela 5B en orbite.
Pays d'origine États-Unis
Opérateur Armée de l'air américaine
Applications Reconnaissance
Caractéristiques
Régime Orbite très elliptique
Vie de conception 15 ans
Production
Statut Handicapé
Lancé 12
Opérationnel 0
À la retraite 12
Lancement inaugural Vela 1A
Dernier lancement Vela 6B
Vaisseau spatial connexe
Dérivé de Projet Vela & Système de détection nucléaire opérationnel intégré (IONDS)

Vela était le nom d'un groupe de satellites développé en tant qu'élément Vela Hotel du projet Vela par les États-Unis pour détecter les explosions nucléaires afin de surveiller le respect du traité d'interdiction partielle des essais de 1963 par l' Union soviétique .

Vela a commencé comme un programme de recherche à petit budget en 1959. Il s'est terminé 26 ans plus tard comme un système spatial militaire réussi et rentable, qui a également fourni des données scientifiques sur les sources naturelles de rayonnement spatial. Dans les années 1970, la mission de détection nucléaire est reprise par les satellites du Defense Support Program (DSP). À la fin des années 1980, il a été complété par les satellites Navstar Global Positioning System (GPS). Le programme s'appelle désormais le système de détection opérationnel intégré NuDet (détonation nucléaire) ( IONDS ).

Déploiement

Douze satellites ont été construits, six du design Vela Hotel et six du design Advanced Vela. La série Vela Hotel devait détecter les essais nucléaires dans l'espace, tandis que la série Advanced Vela devait détecter non seulement les explosions nucléaires dans l'espace mais aussi dans l'atmosphère.

Tous les engins spatiaux ont été fabriqués par TRW et lancés par paires, soit sur un booster Atlas - Agena ou Titan III -C. Ils ont été placés sur des orbites de 118 000 km (73 000 miles), bien au-dessus des ceintures de radiation de Van Allen . Leur apogée était d'environ un tiers de la distance à la Lune . La première paire d'hôtels Vela a été lancée le 17 octobre 1963, une semaine après l' entrée en vigueur du traité d'interdiction partielle des essais , et la dernière en 1965. Ils avaient une durée de vie de six mois, mais n'ont été fermés qu'après cinq ans. Les paires Advanced Vela ont été lancées en 1967, 1969 et 1970. Elles avaient une durée de vie nominale de 18 mois, plus tard changée en sept ans. Cependant, le dernier satellite à être arrêté était le véhicule 9 en 1984, qui avait été lancé en 1969 et avait duré près de 15 ans.

La série Vela a commencé avec le lancement de Vela 1/2 le 17 octobre 1963, un vol marquant également le voyage inaugural du véhicule Atlas-Agena SLV-3. La deuxième paire de satellites a été lancée le 17 juillet 1964 et la troisième le 20 juillet 1965. Le dernier lancement a légèrement échoué lorsqu'un moteur vernier Atlas s'est arrêté au décollage, tandis que l'autre vernier fonctionnait à des niveaux de poussée supérieurs à la normale. Cela a entraîné une inclinaison légèrement inférieure à la normale pour les satellites, mais la mission a été menée à bien. Le problème a été attribué à un dysfonctionnement de la soupape à champignon vernier LOX.

Les satellites Vela suivants ont été remplacés par le propulseur Titan IIIC en raison de leur poids et de leur complexité accrus. Trois autres ensembles ont été lancés le 28 avril 1967, le 23 mai 1969 et le 8 avril 1970. La dernière paire de satellites Vela a fonctionné jusqu'en 1985, date à laquelle ils ont finalement été arrêtés. satellites. Ils sont restés en orbite jusqu'à leur désintégration à la fin de 1992.

Instruments

Le satellite Vela-5A/B dans sa salle blanche . Les deux satellites, A et B, ont été séparés après le lancement.

Les satellites Vela d'origine étaient équipés de 12 détecteurs externes de rayons X et de 18 détecteurs internes de neutrons et de rayons gamma . Ils étaient équipés de panneaux solaires générant 90 watts.

Les satellites Advanced Vela étaient en outre équipés de deux capteurs à photodiode en silicium sans imagerie appelés bhangmètres qui surveillaient les niveaux de lumière sur des intervalles inférieurs à la milliseconde. Ils pourraient déterminer l'emplacement d'une explosion nucléaire à environ 3 000 milles. Les explosions nucléaires atmosphériques produisent une signature unique, souvent appelée « courbe en double bosse » : un flash court et intense d'une durée d'environ 1 milliseconde, suivi d'une seconde émission de lumière beaucoup plus prolongée et moins intense prenant une fraction de seconde à plusieurs secondes à construire. L'effet se produit parce que la surface de la première boule de feu est rapidement dépassée par l'onde de choc atmosphérique en expansion composée de gaz ionisé. Bien qu'il émette lui-même une quantité considérable de lumière, il est opaque et empêche la boule de feu beaucoup plus brillante de briller à travers. Au fur et à mesure que l'onde de choc se dilate, elle se refroidit et devient plus transparente, permettant à la boule de feu beaucoup plus chaude et plus brillante de redevenir visible.

Aucun phénomène naturel unique n'est connu pour produire cette signature, bien qu'il y ait eu des spéculations selon lesquelles le Velas pourrait enregistrer des événements doubles naturels exceptionnellement rares, comme une frappe de météoroïde sur le vaisseau spatial qui produit un flash lumineux ou se déclenche sur un super éclair dans l'atmosphère terrestre, comme cela a pu se produire lors de l' incident de Vela .

Ils étaient également équipés de capteurs capables de détecter l' impulsion électromagnétique d'une explosion atmosphérique.

Une alimentation supplémentaire était nécessaire pour ces instruments, et ces satellites plus gros consommaient 120 watts générés par des panneaux solaires. Par un heureux hasard , les satellites Vela ont été les premiers appareils à détecter les sursauts gamma cosmiques .

Observations controversées

Une certaine polémique entoure encore le programme Vela puisque le 22 septembre 1979 le satellite Vela 5B (également connu sous le nom de Vela 10 et OPS 6911) détecte le double éclair caractéristique d'une explosion nucléaire atmosphérique près des îles du Prince Edouard . Encore insuffisamment expliqué, cet événement est devenu connu sous le nom d' incident de Vela . Le président Jimmy Carter a d'abord considéré l'événement comme la preuve d'un essai nucléaire conjoint israélien et sud-africain , bien que le rapport désormais déclassifié d'un groupe scientifique qu'il a nommé par la suite alors qu'il cherchait à être réélu ait conclu qu'il ne s'agissait probablement pas d'une explosion nucléaire. En 2018, une nouvelle étude a confirmé qu'il s'agissait très probablement d'un essai nucléaire, mené par Israël. Une autre explication implique un événement magnétosphérique affectant les instruments.

Un incident antérieur s'est produit lorsqu'une tempête solaire intense le 4 août 1972 a déclenché le système en mode événement comme si une explosion s'était produite, mais cela a été rapidement résolu par le personnel surveillant les données en temps réel.

Vela 5A et 5B

Le détecteur de rayons X à scintillation (XC) à bord de Vela 5A et de son jumeau Vela 5B était constitué de deux cristaux de NaI(Tl) de 1 mm d'épaisseur montés sur des tubes photomultiplicateurs et recouverts d'une fenêtre en béryllium de 0,13 mm d'épaisseur. Les seuils électroniques ont fourni deux canaux d'énergie, 3–12 keV et 6–12 keV. En plus de l'annonce de rayons X Nova indiquée ci-dessus, le détecteur XC à bord de Vela 5A et 5B a également découvert et annoncé la première rafale de rayons X jamais signalée. L'annonce de cette découverte a précédé de 2 ans l'annonce initiale de la découverte des sursauts gamma. Devant chaque cristal se trouvait un collimateur à lamelles fournissant une ouverture pleine largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 6,1 × 6,1 degrés. La surface effective du détecteur était d'environ 26 cm 2 . Les détecteurs balayaient un grand cercle toutes les 60 secondes et couvraient tout le ciel toutes les 56 heures. La sensibilité aux sources célestes était sévèrement limitée par le bruit de fond intrinsèque élevé du détecteur, équivalent à environ 80 % du signal de la nébuleuse du Crabe , l'une des sources les plus brillantes du ciel à ces longueurs d'onde.

Le détecteur de rayons X du satellite Vela 5B est resté fonctionnel pendant plus de dix ans.

Vela 6A et 6B

Comme les précédents satellites Vela 5, les satellites de détection d'essais nucléaires Vela 6 faisaient partie d'un programme mené conjointement par les projets de recherche avancée du département américain de la Défense et de la commission américaine de l'énergie atomique, gérés par l'US Air Force. Les engins spatiaux jumeaux, Vela 6A et 6B, ont été lancés le 8 avril 1970. Les données des satellites Vela 6 ont été utilisées pour rechercher des corrélations entre les sursauts gamma et les événements de rayons X. Au moins deux bons candidats ont été trouvés, GB720514 et GB740723. Les détecteurs de rayons X sont tombés en panne sur Vela 6B le 27 janvier 1972 et sur Vela 6A le 12 mars 1972.

Rôle dans la découverte des sursauts gamma

Le 2 juillet 1967, à 14h19 UTC, les satellites Vela 4 et Vela 3 ont détecté un flash de rayonnement gamma différent de toute signature d'arme nucléaire connue. Incertaine de ce qui s'était passé mais ne considérant pas l'affaire comme particulièrement urgente, l'équipe du Laboratoire Scientifique de Los Alamos , dirigée par Ray Klebesadel , a classé les données pour enquête. Alors que des satellites Vela supplémentaires étaient lancés avec de meilleurs instruments, l'équipe de Los Alamos a continué à trouver des sursauts gamma inexplicables dans leurs données. En analysant les différentes heures d'arrivée des sursauts détectés par différents satellites, l'équipe a pu déterminer des estimations approximatives des positions dans le ciel de seize sursauts et exclure définitivement une origine terrestre ou solaire. Contrairement à la croyance populaire, les données n'ont jamais été classifiées. Après une analyse approfondie, les résultats ont été publiés en 1973 sous la forme d'un article de l' Astrophysical Journal intitulé "Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin". Cela a alerté la communauté astronomique sur l'existence de sursauts gamma (GRB), désormais reconnus comme les événements les plus violents de l'univers.

Lancements

Historique
Satellite Date de lancement Véhicule de lancement Masse de lancement Instruments ID COSPAR
1 Vela 1A 17 octobre 1963 Atlas-Agena -D 150 kilogrammes (330 livres) 3 instruments 1963-039A
2 Vela 1B 1963-039C
3 Vela 2A 17 juillet 1964 Atlas-Agena -D 150 kilogrammes (330 livres) 8 appareils 1964-040A
4 Vela 2B 1964-040B
5 Vela 3A 20 juillet 1965 Atlas-Agena -D 150 kilogrammes (330 livres) 8 appareils 1965-058A
6 Vela 3B 1965-058B
sept Vela 4A 28 avril 1967 Titan -3C 231 kilogrammes (509 livres) 9 outils 1967-040A
8 Vela 4B 1967-040B
9 Vela 5A 23 mai 1969 Titan -3C 259 kilogrammes (571 livres) 8 appareils 1969-046D
dix Vela 5B 1969-046E
11 Vela 6A 8 avril 1970 Titan -3C 261 kilogrammes (575 livres) 8 appareils 1970-027A
12 Vela 6B 1970-027B

Voir également

Références

Liens externes