Канадский спутник Алуэтт, 29. 09. 1962

Создание и запуск первого канадского спутника Земли – это результат сотрудничества американского космического агентства NASA  и канадского Учреждения оборонных исследований и телекоммуникаций DRTE, начавшегося в 1958 г. При этом строительство первого канадского спутника, которому дали имя «Алуэтт» - «Alouette 1»   (в переводе с французского это означает «Жаворонок») было полностью выполнено в Канаде. Инициатором, основным руководителем и координатором проекта «Алуэтт» от Канады был канадский ученый Джон Чапман (1921-1979).

Научная задача спутника «Алуэтт - 1» состояла в исследовании свойств верхней части ионосферы и зависимости этих свойств от географического положения, времени года и времени суток. Производственный план по канадской спутниковой программе «Алуэтт» был близок по содержанию к производственному плану по британской спутниковой программе «Ариэль». Научные и производственные работы по программе «Алуэтт» заняли 3,5 года, и по их окончании в Лаборатории электроники DRTE, располагавшейся в Оттаве,  были изготовлены:
• прототип спутника «Алуэтт - 1», кодовое название S27-2;
• основной летный спутник «Алуэтт - 1»,  кодовое название S27-3;
• резервный летный спутник «Алуэтт - 1»,  кодовое название S27-4.

Аппаратура спутника «Алуэтт - 1» должна была обеспечить выполнение четырех научных экспериментов:
• радиозондирование окружающего пространства с целью определения электронной плотности в ионосфере путем измерения временной задержки между излучением и возвращением радиоимпульсов качающейся частоты, локатор имел мощность 100 Вт, и излучал радиоимпульсы импульсы на частотах от 1 до 12 МГц;
• обнаружение космических энергетических частиц с помощью специальных счетчиков;
• прием особо низких космических радиочастот (как естественного, так и искусственного – земного – происхождения) в диапазоне 400 - 10.000 Гц;
• прием космического радиошума с помощью специальных антенн, которые были способны улавливать радиошумы Галактики и Солнца.

На спутнике «Алуэтт - 1» были впервые применены четыре саморазворачивающиеся радиоантенны, выполненные из тонких пружинных полосок бериллиевой бронзы. Такая антенна, восемь лепестков которой были предварительно скручены в форме спирали, наподобие измерительной металлической рулетки, находилась в трубке, в космосе антенна выезжала из трубки и разворачивалась, образуя 8-ми лепестковый антенный «цветок». Длина лепестков у такой антенны, спрятанной при старте в короткую направляющую трубку, могла варьироваться,  в зависимости от исполнения, от 10 см до 45 м. Радиоаппаратура спутника работала на частоте 136 МГц.

Корпус спутника «Алуэтт - 1» имел форму эллипсоида вращения, собранного из плоских панелей, на поверхности которых размещались пластинки солнечных батарей. Диаметр эллипсоида спутника «Алуэтт - 1», собранного из 50-ти панелей и 2-х солнцезащитных тарельчатых экранов, был около 1000 мм, полетный вес составлял 145,6 кг.

Канадский спутник «Алуэтт - 1», см. Рис. 2.,  был запущен NASA 29 сентября 1962 г. с Тихоокеанского ракетного полигона на базе Ванденберг, Калифорния, см. Рис. 1., с помощью 2-х ступенчатой ракеты-носителя «Тор-Аджена» в 6 часов 5 минут по среднему Гринвичскому времени, на месте старта в момент старта было 22 часа 5 минут 28 сентября 1962 г.  Положение базы  Ванденберг показано на 1., район базы обведен голубым овалом.

Рис. 1. База Ванденберг. Коллаж автора. «Атлас мира. Америка»,- М.: МГУГ и К при СМ СССР, 1975.

Рис. 2. Прототип спутника «Алуэтт - 1». Спутник собран из 30-ти пластин с панелями солнечных батарей, 20-ти пластин без панелей, и двух тарельчатых солнцезащитных экранов – верхний экран виден на фото. На фото также  видны по «экватору» спутника две из 4-х трубки, в которых спрятаны лепестковые радиоантенны, разворачивающиеся на орбите. Фото сделано после 29 сентября 1962 г. на торжествах в Оттаве по случаю успешного запуска спутника «Алуэтт - 1», слева руководитель проекта Джон Чапман, который был в составе руководителей запуска спутника на базе Ванденберг. David Darling «The Complete Book of Spaceflight: From Apollo 1 to Zero Gravity», Hoboken, New Jersey, U.S., John Wiley & Sons, Inc., 2003.

Спутник «Алуэтт-1» успешно вышел на околоземную орбиту с параметрами:
• перигей 987 км;
• апогей 1022 км;
• наклон орбиты к плоскости экватора  80,5 град.
• Период обращения по орбите 105,2 мин.

Запуск спутника «Алуэтт - 1» неожиданно сделал Канаду третьей страной в мире, после СССР и США, которая сама спроектировала и сама построила свой спутник и вывела его на орбиту Земли, пусть и с помощью США. 

Для проведения ионосферных измерений и ориентации в пространстве очень важно было обеспечить стабилизацию спутника «Алуэтт - 1» на орбите. Первоначально эта проблема была решена путем обеспечения при отделении спутника от ракеты-носителя его вращения вокруг своей оси со скоростью 1,4 об/мин. Примерно к 500-му дню жизни спутника на орбите его вращение замедлилось более чем в 2 раза, что нарушило его пространственную стабилизацию. Положение спутника в пространстве теперь можно было определить только косвенно - по показаниям магнитометра и показаниям датчиков температуры, установленным на верхнем и нижнем солнцезащитных экранах.

За время своей работы спутник «Алуэтт - 1» передал более 700 замеров свойств ионосферы на различных частотах.  К недостаткам спутника «Алуэтт - 1» можно отнести отсутствие на нем магнитофона, который уже использовался на британском спутнике «Ариэль - I », следовательно, он имел возможность передавать информацию только при пролете над приемной радиостанцией на Земле.

Высокая орбита спутника «Алуэтт - 1» обеспечила ему длительный срок службы – он передавал данные до 30 сентября 1972 года, после чего был отключен. Также как и на спутник «Ариэль - I» на спутник «Алуэтт - 1» оказали негативное воздействие последствия  космического ядерного взрыва, произведенного США 9 июля 1962 г., но он пострадал в значительно меньшей степени, видимо по той причине, что при этом взрыве «Алуэтт - 1» еще не был запущен на орбиту.

В 2023 году выключенный спутник «Алуэтт - 1» продолжал вращаться вокруг Земли по своей высокой почти круговой орбите. Ученые посчитали его возможное время жизни на орбите, и определили, что завершение его существования будет не ранее 2962 года.