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| Vanguard Lanceur spatial | |
 Le lancement d'un Vanguard. | |
| Données générales | |
|---|---|
| Pays d’origine |  États-Unis |
| Premier vol | 6 décembre 1957 |
| Dernier vol | 18 septembre 1959 |
| Statut | Retiré du service |
| Lancements (échecs) | 12 (9) |
| Hauteur | 21,6 mètres |
| Diamètre | 1,14 mètre |
| Masse au décollage | 10,4 tonnes |
| Étage(s) | 3 |
| Poussée au décollage | 120 kilonewtons |
| Charge utile | |
| Orbite basse | 45 kg (SLV-7) |
| Motorisation | |
| Ergols | Ergols liquides +Propergol solide |
| 1er étage | Kérosène/Oxygène liquide : 623 kN |
| 2e étage | UDMH +Acide nitrique : 33 kN |
| 3e étage | Propergol solide : 11,6 kN |
| Missions | |
| Petits satellites scientifiques | |
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LeprogrammeVanguard vise la conception demicrolanceursaméricain développé par leNaval Research Laboratory (NRL) dont l'objectif était de placer en orbite le premiersatellite artificiel.
Le premier étage est dérivé de lafusée-sonde Viking tandis que le second étage provient de lafusée-sonde Aerobee.
La mise au point du lanceur est difficile avec9 échecs sur12 tirs entre 1956 et 1959 et Vanguard ne réussit pas à atteindre son objectif. Les responsables américains décident finalement de confier la mise en orbite du premier satellite américainExplorer 1 au lanceurJunoI le. Bien que n'ayant pas rempli son but initial le programme permet la mise au point de plusieurs technologies clé et les étages développés seront réutilisés par la suite par plusieurs lanceurs.
En, les États-Unis et l'URSS annoncent, chacun de leur côté, qu'ils lanceront unsatellite artificiel dans le cadre des travaux scientifiques prévus pour l'Année géophysique internationale (—)[1].
Aux États-Unis, plusieurs projets sont en concurrence pour développer le lanceur et son satellite.Wernher von Braun de l'Agence des missiles balistiques de l'Armée de terre américaine (ABMA) propose sous l'appellation projetOrbiter d'utiliser le missile balistique à courte portéeRedstone qu'il développe surmonté par un ensemble depropulseurs à propergol solide formant le lanceurJunoI. LeNaval Research Laboratory propose d'utiliser le lanceur Vanguard, un nouveau lanceur consacré à la recherche scientifique dont le second étage est unefusée-sonde Aerobee fournie par leJet Propulsion Laboratory (JPL) tandis que laUS Air Force (Armée de l'air) propose sonmissile balistique intercontinentalAtlas. Ces deux dernières fusées, contrairement au lanceurJunoI, sont toutefois à un stade de développement très peu avancé.
Le secrétariat de la Défense nomme en un comité pour sélectionner un des trois projets. Ce comité est composé de deux représentants de chacune des trois armes et est dirigé par Homer Stewart, un professeur deCaltech (California Institute of Technology) également responsable d'une des divisions du JPL. Bien que le projetOrbiter soit le plus abouti, c'est le projet Vanguard proposé par le laboratoire de laMarine américaine qui l'emporte par cinq voix contre deux pour leprojetOrbiter de von Braun. Ce choix reflète la volonté du président américain en exercice,Dwight D. Eisenhower, de dissocier le programme spatial du domaine militaire. Quelques jours plus tard, cette décision est confirmée et l'équipe de von Braun se voit interdire toute tentative de lancement de satellite[2],[3],[4].
Le premier projet doit consister dans la réalisation d'une fusée de recherche à haute altitude (enanglais :High Altitude Test Vehicle, ou HATV) et à un seulétage brûlant de l'hydrogène liquide avec de l'oxygène liquide (enanglais :Single Stage To Orbite, ouSSTO).
Ce projet est confié à la sociétéGlenn L. Martin Company (Lockheed Martin) en 1946, en association avecNorth American Aviation, (Rockwell Collins –BoeingAerojet) comme motoriste.
Le lanceur a comme caractéristiques :
Le programme, trop ambitieux, ne dépasse pas le stade de simple projet. En 2019, aucun SSTO n'a vu le jour.
Lafusée-sonde Viking (à l'origine nommé Neptune) est plus réaliste et plus au niveau technologique de l’époque (1946).
Lesfusées-sondes Viking sont directement dérivés des fuséesV-2 allemandes. Les Viking doivent remplacer les V-2, disponibles en quantité limitée, dans les missions de sondage de la haute atmosphère et pour des observations astronomiques. Le projet est également confié àGlenn L. Martin Company.
La technologie du Viking est à peu près identique à celle des V-2, à quelques différences près. Tout d’abord, la structure est en aluminium, beaucoup plus légère que celle en acier des V-2, conçu pour supporter la chaleur de larentrée atmosphérique (la technique de « séparation » du lanceur de sa charge utile n'est pas encore inventée lors de laSeconde Guerre mondiale). Le développement du moteur du Viking est confié àReaction Motors. Ce moteur est moins puissant que celui du V-2 (charge totale moins élevée).
Le moteur doit développer une poussée moyenne de9,1 tonnes (entre 8,5 à9,7 tonnes).
Le « pilotage » du Viking se fait grâce à une articulationcardan qui permet au moteur de s'incliner sur deux axes pour assurer la stabilité de la fusée. Les informations de pilotage provenaient du cerveau stabilisateurgyroscopique situé dans la partie supérieure de la fusée. Après l'arrêt du moteur, des jets de gaz intermittent assurent la stabilité de la fusée.
Les deux derniers vols du Viking s'inscrivent plus tard, dans le cadre du programme Vanguard, les et.
Le projet Vanguard voit le jour le avec la publication d’un rapport rédigé parMilton Rosen concernant un programme de satellites scientifiques par leNaval Research Laboratory (NRL). Ce rapport recommande l'utilisation du Viking comme premier étage du lanceur, et des étages supérieurs consistant en deux étages à propergol solide ou en un deuxième étage àpropergol liquide dérivé de lafusée-sonde Aerobee et un troisièmeétage à propergol solide. Le projet est approuvé le par leprésident des États-UnisDwight D. Eisenhower.
Le premierétage est identique à celui des fusées-sondesVikingII (1,14 m de diamètre pour 13,4 m de hauteur), mais le moteur est développé parGeneral Electric. Le nouveau moteur, appelé X-405, fournit unepoussée de12,7 tonnes pendant 142 s (contre9,7 tonnes pour les précédents moteurs) grâce à l'utilisation dukérosène (avec l'oxygène liquide comme oxydant).
Ledeuxième étage, (0,81 m de diamètre pour une hauteur de 9,4 m, identique auVikingI) utilise un moteur dérivé de celui de lafusée-sonde Aerobee mais plus puissant (3,4 tonnes contre1,1 tonne de poussée pendant 120 s), le AJ-10. Le « pilotage » du deuxième étage se fait selon le même principe que celui du Viking (articulation cardan). Le carburant du deuxième étage du Vanguard est du diméthylhydrazine asymétrique (UDMH) avec de l'acide nitrique fumant blanc comme oxydant.
Le troisièmeétage à propergol solide (poudre) mesure 1,5 m de haut pour 50 cm de diamètre et fournit une poussée de1 tonne (moteur GRC 133-KS-2800).
Le moteur du troisième étage de la version SLV-7 est fourni parHercules Powder. Ce moteur, le X-248, développe1,4 tonne de poussée en brûlant un mélange denitrocellulose et denitroglycérine, avec addition deperchlorate d'ammonium et depoudre d'aluminium, entre autres. Le corps du moteur est enfibre de verre. Lacharge utile est de 45 kg enorbite terrestre basse. La version SLV-7 qui vole une seule fois en est équipé d'un nouveau troisième étage avec un moteur X 248-A2. La capacité de lancement est de 45 kg enorbite terrestre basse.
Quatorze lancements de Vanguard ont lieu (contre les douze prévus au départ). Les deux premiers portent la désignation deVanguard Test Vehicle TV-0 et TV-1. Les véritables lancements « Vanguard » à proprement parler, commencent avec le Vanguard TV-2. Le dernier lancement a lieu le après douze lancements et trois satellites (Vanguard 1, 2 et 3) placés en orbite.
Le succès duSpoutnik soviétique en 1957, accélère les lancements à tel point que le lancement d’un satellite, initialement prévu avec le Vanguard TV-6, est avancé au TV3 avec comme conséquence la destruction du lanceur sur son pas de tir.
| Date | Désignation | Charge utile | Masse | Expérience | Résultat |
|---|---|---|---|---|---|
| TV-0 | (pas de satellite) | Vol suborbital avec un seul étage | |||
| TV-1 | (pas de satellite) | Vol suborbital avec deux étages | |||
| TV-2 | (pas de satellite) | Échec : vol suborbital avec deux étages | |||
| TV3 | Vanguard TV-3 | 1,36 kg | Échec : pression trop basse dans le réservoir à T+2 secondes | ||
| TV-3 Back-up | Vanguard TV 3BU | 1,36 kg | Échec : perte de contrôle du1er étage | ||
| TV-4 | Vanguard 1 | 1,47 kg | |||
| TV-5 | 9,98 kg | Mesure durayonnement X | Échec : pas de séparation des 2e et3e étages | ||
| SLV-1 | 9,98 kg | Mesure de laraie Lyman-Alpha | Échec : perte de contrôle d'attitude du2e étage | ||
| SLV-2 | 9,98 kg | Mesure de laraie Lyman-Alpha | Échec : extinction du2e étage peu après sa mise à feu | ||
| SLV-3 | 9,98 kg | Couverture nuageuse | Échec : extinction prématurée du2e étage | ||
| SLV-4 | Vanguard 2 | 10,75 kg | Couverture nuageuse Mesure de la densité de la haute atmosphère | ||
| SLV-5 | 10,3 kg | Magnétomètre | Échec : perte de contrôle du2e étage | ||
| SLV-6 | 10,3 kg | Radiation balance # 1 de 20 pouces | Échec : anomalie d'une valve d'hélium du2e étage | ||
| SLV-7 | Vanguard 3 | 22,7 kg | Magnétomètre, mesure du rayonnement X et détection de micrométéorites |
: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
— Histoire du développement du premier satellite artificiel américainExplorer 1.| Lanceurs |
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| La première date est celle du lancement du lancement (du premier lancement s'il y a plusieurs exemplaires). Lorsqu'elle existe la deuxième date indique la date de lancement du dernier exemplaire. Si d'autres exemplaires doivent lancés la deuxième date est remplacée par un -. Pour les engins spatiaux autres que les lanceurs les dates de fin de mission ne sont jamais fournies. | |||||||||||||||||
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