LES-3

كان القمر الصناعي التجريبي لينكولن 3 ، المعروف أيضًا باسم LES-3 ، قمرًا صناعيًا للاتصالات ، وهو الثالث من بين تسعة أقمار صناعية ضمن برنامج لينكولن التجريبي . أُطلق من قبل القوات الجوية الأمريكية في 21 ديسمبر 1965، ولكنه علق في مدار انتقالي ثابت بالنسبة للأرض بدلًا من مداره الدائري العالي المخطط له. على الرغم من ذلك، قدم LES-3 بيانات جيدة حول انتشار الاتصالات في نطاق الترددات العالية جدًا (UHF) .

بعد النجاح الذي حققه مشروع ويست فورد في تطوير ونشر نظام اتصالات سلبي يتكون من إبر نحاسية تدور في مدارات حول الأرض، اتجه مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى تحسين الاتصالات الفضائية النشطة عبر الأقمار الصناعية. وعلى وجه الخصوص، سعى لينكولن إلى زيادة قدرة الإرسال لأقمار الاتصالات الصناعية (" الوصلة الهابطة ")، والتي كانت مقيدة بالضرورة بحجمها المحدود. بعد حصوله على ترخيص في عام 1963 لبناء وتجربة اتصالات فضائية عسكرية، ركز لينكولن على عدد من الحلول الهندسية لمشكلة الوصلة الهابطة، بما في ذلك تحسين الهوائيات، وتحسين استقرار الأقمار الصناعية في مداراتها (مما سيفيد كلاً من الوصلة الهابطة و"الوصلة الصاعدة" - الاتصالات من الأرض)، وأنظمة عالية الكفاءة لتعديل/فك تعديل الإرسال، وتقنيات متطورة للتحقق من الأخطاء . ^{[ 2 ] : 81-83}

تم نشر هذه الحلول التجريبية في سلسلة من تسع مركبات فضائية تُعرف باسم أقمار لينكولن التجريبية (LES). بالتزامن مع تطويرها، طوّرت شركة لينكولن أيضًا محطات لينكولن التجريبية (LET)، وهي محطات أرضية تستخدم تقنيات إشارة مقاومة للتداخل، مما يسمح باستخدام أقمار الاتصالات من قِبل ما يصل إلى مئات المستخدمين في وقت واحد، سواء كانوا متنقلين أو ثابتين، دون الحاجة إلى أنظمة معقدة للمزامنة والتحكم المركزي. ^{[ 2 ] : 81-83}

تضمن الحل التجريبي الأول، الذي تم عرضه بواسطة LES-1 و LES-2 و LES-4 ، الاتصالات في نطاق "X"، وهو نطاق الترددات العالية جدًا ( SHF ) التابع للجيش (من 225 إلى 400 ميجاهرتز ) ^{[ 3 ] : 9-1،} وذلك لأن المعدات ذات الحالة الصلبة سمحت بإخراج عالي نسبيًا في هذا النطاق، وأيضًا لأن هذا النطاق كان قد استُخدم سابقًا من قبل شركة West Ford. ^{[ 2 ] : 83-84}

لم يكن نطاق الترددات العالية جدًا (SHF) مناسبًا للاستخدام في عمليات الانتشار التكتيكية الصغيرة، نظرًا لحاجته إلى محطات طرفية كبيرة وهوائيات أرضية. ولذلك، استكشفت مختبرات لينكولن أيضًا استخدام نطاق الترددات العالية جدًا (UHF) للاتصالات. بعد برنامج مسح أولي، تم خلاله تحليق طائرات فوق المدن ومناظر طبيعية متنوعة لقياس الضوضاء اللاسلكية المحيطة، طُوّر نظام LES-3 خصيصًا لدراسة ظواهر انتشار الموجات بين الأقمار الصناعية والمحطات الطرفية المحمولة جوًا. ولأن سطح الأرض كان أملسًا كسطح المرآة بالنسبة لطول الموجة البالغ مترًا واحدًا لمتوسط ​​ترددات UHF، فقد أمكن إرسال الإشارات من القمر الصناعي إلى المحطات الطرفية المحمولة جوًا عبر مسارات متعددة. ومن خلال تحديد المعايير المحتملة لتأخير الإشارة، تمكن مهندسو لينكولن من إنشاء أنظمة قوية تستوعب تأثيرات انتشار الموجات المتعددة. ^{[ 2 ] : 84}

تم إنتاج القمر الصناعي LES-3 بسرعة باستخدام تقنية من الأقمار الصناعية الثلاثة LES ذات النطاق X (-1، -2، و-4). وكانت وظيفته الأساسية هي البث المستمر ^{[ 2 ]} بتردد 232.9  ميجاهرتز. ^{[ 3 ] : 9-27}

كان القمر الصناعي متعدد الأوجه، بقطر 1.5 متر (5 أقدام) ، ويعمل بالطاقة الشمسية ^{[ 4 ]} ، وقد استخدم الهيكل ونظام الطاقة ومضخمات الطاقة المصممة للقمرين LES-1 و2، وكان مشابهًا في مظهره لأسلافه. ^{[ 3 ] : 9-31} واختلف عنه في عدم احتوائه على مستشعرات بصرية، واستبدال هوائيات النطاق X الخاصة بالقمرين LES-1/2 بهوائي أحادي القطب بتردد UHF بارز من أعلى وأسفل الجزء العلوي والسفلي المستطيل للقمر. ونتيجة لذلك، بلغ وزن LES-3 ستة عشر كيلوغرامًا فقط (35 رطلاً) ، ^{[ 1 ]} أي ما يقارب نصف وزن أسلافه. ^{[ 5 ] [ 6 ]}   

تم تثبيت القمر الصناعي عن طريق الدوران. ^{[ 3 ] : 9-31}

أُطلق الصاروخ LES-3، إلى جانب LES-4 و OV2-3 و OSCAR 4، في رحلة الاختبار الثالثة لصاروخ تيتان IIIC ^{[ 7 ]} في 22 ديسمبر 1965، الساعة 14:00:01 بالتوقيت العالمي المنسق، من منصة الإطلاق LC41 في كيب كانافيرال ^{[ 8 ]،} متأخرًا ثانية واحدة فقط عن الموعد المحدد. من مدار انتظار أولي على ارتفاع 194 كيلومترًا (121 ميلًا) ، انطلقت المرحلة الانتقالية لصاروخ تيتان إلى مدار انتقالي بانتظار عملية احتراق نهائية لتعديل مداره إلى مدار دائري. إلا أن هذه العملية النهائية، المقرر إجراؤها بعد 6 ساعات و3 دقائق و4 ثوانٍ من الإطلاق ^{[ 7 ]،} لم تتم بسبب تسرب في صمام نظام التحكم في وضع الصاروخ المعزز. ^{[ 9 ] : 417 : 422.} انفصلت الصواريخ LES-3 وLES-4 وOSCAR 4 عن المرحلة الانتقالية، وإن كان ذلك متأخرًا عن الموعد المحدد بكثير؛ ^{[ 7 ]} بينما بقي الصاروخ OV2-3 ملتصقًا ولم يعمل. ^{[ 9 ] : 422} 

على الرغم من وضعها في مدار غير متوقع، تدور بسرعة 140 دورة في الدقيقة بزاوية ميل تبلغ حوالي 15 درجة عن مستوى المدار (بدلاً من أن تكون عمودية كما كان مخططًا لها)، فقد عملت المركبة الفضائية LES-3 بشكل صحيح، موفرةً الإشارات اللازمة لقياسات انتشار الموجات فائقة التردد. ^{[ 3 ] : 9-20}

عاد القمر الصناعي إلى الغلاف الجوي في 6 أبريل 1968، ^{[ 10 ]} قبل الموعد المخطط له، ولكن ليس قبل إتمام جميع الاختبارات المطلوبة بنجاح ^{[ 3 ] : 9-20} في أواخر صيف 1967. ^{[ 3 ] : 9-21}

استمر برنامج LES عبر تسعة أقمار صناعية، وبلغ ذروته بإطلاق القمرين الصناعيين LES-8 وLES-9 في 14 مارس 1976. ^{[ 2 ] : 88}