Vanguard 1, el satélite más antiguo en órbita.

El 5 de febrero de 1958 los Estados Unidos ponen en órbita un pequeño satélite que los soviéticos rápidamente compararon con una naranja. Corrían los primeros y pioneros años de la recién nacida Carrera Espacial y la noticia conmovió a muy pocos. El satélite Vanguard 1 había tenido un largo camino a la órbita terrestre: su éxito estuvo precedido por estrepitosos fracasos y su tardía puesta en órbita no iba a cambiar la historia ni mucho menos. Los primeros logros espaciales fueron soviéticos, y lo serían por unos cuantos años más. Sin embargo, este pequeño satélite ha logrado, a lo largo de todos estos años, pasar a su manera a la historia: el Vanguard 1 es el satélie más con más tiempo en órbita de la Tierra.

El proyecto Vanguard se inició en el Servicio Naval de Investigación de los Estados Unidos y fue anunciado oficialmente en setiembre de 1955. Visto en perspectiva el diseño del satélite parece un precursor de los modernos nanosatélites: el sistema de lanzamiento se diseño para poner en órbita un satélite científico de unos 9,7 kg en una órbita con un perigeo de 300 km. El vector de lanzamiento, consistía en un cohete de tres etapas, la primer etapa estaba formada por un cohete Viking, la segunda por un Aerobee-Hi modificado y la terecera etapa un motor de combustible sólido Altair. Se trataba de un proyecto concebido específicamente desde cero, a diferencia de otros programas que dependían del uso de lanzadores militares. El sistema tenía una masa total de unos 10250 kg en el momento del lanzamiento y el empuje de la primera etapa sería de unos 12.700 kgf.

Esquema del cohete Vanguard. Vía: Up Ship.

El cohete Viking fue desarrollado por la marina de USA y escencialmente era una copia del A-4 de Von Braun aunque incorporaba innovaciones importantes: su motor cohete era pivotante. El Viking era impulsado por queroseno como combustible y oxígeno como oxidante. La etapa Aerobee-Hi modificada empleaba una mezcla de ácido nítrico y dimetilhidracina y la tercera etapa del cohete se desarrollaría desde cero para el proyecto Vanguard.

Los satélites Vanguard tenían un diseño básico que consistía en una esfera de aleación de aluminio y magnesio revestidos de oro. El diámetro y peso variaban en cada misión. En el caso del Vanguard 1 el satélite tenía un diámetro de unos 16,5 cm y una masa de 1,47 kg. El peso de los otros satélites de la serie aumentó progresivamente: el Vanguard 2 tenía una masa de 9,8 kg y el Vanguard 3 alcanzó los 45 kg.

Reproducción del Vanguard 1 (TV-4). Vía NSSDC.

La historia es bien conocida: el 4 de octubre la Unión Soviética asaltaba el cielo con el Sputnik 1, el primer satélite artificial de la historia y comenzaba la Era Espacial. El 3 de noviembre la URSS colocó en órbita el Sputnik 2, el segundo satélite artificial de la historia, que además portaba al primer ser vivo en orbitar nuestro planeta, la perra Laika. El 6 de diciembre las autoridades de los Estados Unidos intentaron el lanzamiento del Vanguard 1 en lo que resultó ser un rotundo fracaso que fue televisado urbi et orbi. Inevitablemente al proyecto Vanguard se asocian estas espectaculares im

Claramente se puede apreciar el cono del cohete desprenderse del resto de la estructura. El Vanguard 1 rodaba por el piso mientras se captaba claramente su señal de radio. El equipo de Von Braun recibió entonces luz verde y el 31 de enero los EUA colocaban en órbita al Explorer 1, el primer satélite nortemericano. El 5 de febrero de 1958 se realizó un segundo intento de orbitar un Vanguard que también fracasó. La suerte sería otra cuando el 17 de marzo finalmente el Vanguard 1 logra ser puesto en una órbita de 654km x 3969 km x 34,25°. Se trataba del cuarto satélite puesto en órbita y el segundo de los Estados Unidos. El video del lanzamiento, con su audio original, es muy elocuente sobre el impacto que causó el primer lanzamiento exitoso de un Vanguard:

El satélite no aspiraba a romper ningún récord: con sus 16,5 cm de diámetro y sus 1,47 kg de masa el Vanguard 1 estaba equipado con 6 antenas de 30 cm de largo que emitían señales en 108 MHz y 108.03 MHz para telemetría e ingeniería. Dos sensores térmicos monitorearon durante 16 días la temperatura interna del satélite para comprobar el revestimiento térmico empleado. Como vemos, el Vanguard 1 era un satélite de prueba, aunque se utilizó para medir la densidad atmosférica a pesar de que esa actividad no estaba contemplada antes del lanzamiento. Estuvo activo hasta mayo de 1964, momento en que su señal se dejó de emitir. En total, entre diciembre de 1957 y el 18 de diciembre de 1958 se realizaron once tentativas de lanzamiento de satélites Vanguard, de los cuales solo tres fueron exitosos.

Sin embargo y a pesar del vergonzoso historial, la improvisación y su modesta configuración el Vanguard 1 cumplió una labor muy importante en la tecnología espacial. En primer lugar fue el primer satélite artificial equipado con paneles solares fotovoltaicos que generaban energía eléctrica para sus instrumentos, demostrando la viabilidad de esta tecnología. De ahí en adelante prácticamente todos los satélites lanzados han incorporado las celdas solares fotovoltaicas. Las mediciones de la densidad atmosférica realizadas con el Vanguard 1 permitieron obtener una imagen más aproximada de la forma de la Tierra, y en cierta manera fue el predecesor de los satélites geofísicos. Por otro lado se logró mejorar la cartografía del océano Pacífico y se obtuvieron mediones de la densidad de las capas superiores de la atmósfera.

Por otro lado el lanzador Vanguard probó la viabilidad de la tecnología de cohetes de varias etapas y permitió el desarrollo de cohetes más grandes y potentes. Introdujo el sistema de guiado de motor basado en articulaciones, en lugar de las ineficientes aletas de toberas que incorporaban los lanzadores militares.

Teóricamente la órbita inicial del Vanguard estaba pensada para que durase unos 2000 años en órbita. Precisamente uno de los aportes de este pequeño ingenio fue demostrar la compleja dinámica orbital: su órbita ha experimentado cambios importantes a lo largo de estos años: tiene un perigeo de unos 660,8 km , un apogeo de 3844 km y un período de unos 132,8 minutos. Se estima que seguirá orbitando nuestro planeta por unos 200 años más. La NASA en algún momento consideró la posibilidad de recuperar esta verdadera pieza de museo voladora, todo un vestigio de los primeros pasos de la Humanidad en el espacio. Actualmente no hay disponibles vehículos espaciales capaces de tal hazaña, aunque es evidente que hay tiempo suficiente para poder intentarlo en los proximos años.

El Vanguard 1, a pesar de sus relativos fracasos ha pasado a las mejores páginas de la historia de la Cosmonáutica. Actualmente se puede seguir su trayectoria orbital en tiempo real en esta aplicación. Por otro lado, uno de los beneficios de su reducido tamaño permite construir una réplica del Vanguard 1 en papel que se puede descargar aquí.