مسار مشروع الفضاء

كان مشروع Space Track مشروعًا للبحث والتطوير تابعًا للقوات الجوية الأمريكية ، لإنشاء نظام تتبع لجميع الأقمار الصناعية الاصطناعية للأرض ومجسات الفضاء ، المحلية والأجنبية.

بدأ مشروع مسار الفضاء في عام 1957 في مختبر أبحاث القوات الجوية في ميدان لورانس جي هانسكوم، الذي أصبح الآن قاعدة هانسكوم الجوية ، في بيدفورد، ماساتشوستس، بعد فترة وجيزة من إطلاق سبوتنيك 1. تم الحصول على الملاحظات من حوالي 150 جهاز استشعار في جميع أنحاء العالم بحلول عام 1960، وتم إصدار تنبؤات مدارية منتظمة لأجهزة الاستشعار والجهات المهتمة.

كانت منظمة "سبيس تراك" المنظمة الوحيدة التي استخدمت بيانات رصد من جميع أنواع المصادر: الرادار، والبصريات، والراديو، والرؤية. وقد تم تبادل جميع بيانات الرصد غير المصنفة مع مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية . في عام 1961، أُعلن عن تشغيل النظام وتم إلحاقه بسرب المراقبة والتحكم الجوي الأول الجديد حتى عام 1976، كجزء من نظام الكشف والتتبع الفضائي التابع لقيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (SPADATS).

المؤسسة

في 29 نوفمبر 1957، بعد فترة وجيزة من إطلاق سبوتنيك 1 في 4 أكتوبر، أسس عالمان ألمانيان مغتربان، هما الدكتور جي آر ميتشيكا (من بروسيا) والدكتور إيبرهارت دبليو وال (من برلين)، مشروع سبيس تراك (الذي كان يُسمى في الأصل مشروع هارفست مون). [ 1 ] : 5 [ 2 ] : 1 وقد أُنشئ المشروع في المبنى رقم 1535 التابع لمديرية أبحاث الجيوفيزياء (GRD) في مركز أبحاث كامبريدج التابع للقوات الجوية، في قاعدة لورانس جي هانسكوم الجوية ، ماساتشوستس. كان لكلا العالمين خلفية في علم الفلك، مع أن شهادة الدكتوراه للدكتور وال كانت في علم الأرصاد الجوية.

كانت مهمة مشروع "سبيس تراك" إنشاء نظام تتبع لرصد وحساب مدارات جميع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض، بما في ذلك الحمولات الأمريكية والسوفيتية، والصواريخ الدافعة ، والحطام الفضائي. ومع إطلاق القمر الصناعي السوفيتي " لونا 1" في 2 يناير 1959، بدأ "سبيس تراك" أيضًا بتتبع المجسات الفضائية . وكان أول جهد تتبع رئيسي هو إطلاق "سبوتنيك 2" في 3 نوفمبر 1957، والذي كان يحمل الكلبة "لايكا" .

تأسس مكتب برنامج نظام الدعم الإلكتروني، 496L، في فبراير 1959، وكان مقره في والتهام، ماساتشوستس، تحت إدارة العقيد فيكتور أ. تشيرباك الابن. وبحلول أواخر عام 1959، أُسندت إلى المكتب مسؤوليات إضافية بموجب وكالة مشاريع البحوث المتقدمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية (ARPA) لتطوير تقنيات ومعدات للمراقبة العسكرية للأقمار الصناعية.كان التطوير المستمر لمسار الفضاء جزءًا لا يتجزأ من هذا الجهد.

منذ ديسمبر 1958، كان مركز "سبيس تراك" بمثابة المركز الوطني المؤقت لمراقبة الفضاء. [ 1 ] : 5 وفي ديسمبر 1959، نُقل "سبيس تراك" إلى مبنى جديد، هو المركز الوطني لمراقبة الفضاء (NSSCC)، الذي تم افتتاحه رسميًا في 9 فبراير 1960. [ 3 ] وكان المركز الوطني لمراقبة الفضاء جزءًا من قسم تطوير القيادة والسيطرة التابع للقوات الجوية (المعروف اختصارًا بـ C²D²)، التابع لقيادة أبحاث وتطوير القوات الجوية. وكان الدكتور هارولد أو. كورتيس من مختبر لينكولن مديرًا للمركز الوطني لمراقبة الفضاء. واستمر استخدام اسم "سبيس تراك".

بحلول عام 1960، كان هناك حوالي 70 شخصًا في مركز عمليات الأمن القومي يشاركون في العمليات. [ 4 ] : ​​194

استمر برنامج "سبيس تراك" في تتبع الأقمار الصناعية ومجسات الفضاء حتى عام 1961. وفي أواخر عام 1960، قرر نائب رئيس أركان القوات الجوية الأمريكية، الجنرال كورتيس إي. ليماي، أن نظام البحث والتطوير جاهز للتشغيل. [ 5 ] : 8

تم اختيار أحد عشر ضابطًا ورقيب أول واحد ليكونوا النواة الأولى لما أصبح فيما بعد السرب الأول للمراقبة والتحكم في الفضاء الجوي. وصل الكادر الأول إلى مركز تدريب الفضاء (Space Track) لبدء التدريب في 7 نوفمبر 1960. (تم تعيين الكادر في السرب الجديد في 6 مارس 1961).

في الأول من يوليو عام ١٩٦١، بدأ السرب الجديد عملياته [ ٦ ] تحت قيادة الدفاع الجوي التابعة لسلاح الجو الأمريكي في قاعدة إنت الجوية ، كولورادو سبرينغز، كجزء من نظام الكشف والتتبع الفضائي التابع لقيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (SPADATS). وكان أول قائد للسرب هو العقيد روبرت ميلر. وتولت منظمة تتبع الفضاء في قاعدة هانسكوم الجوية دورًا داعمًا لعمليات السرب.

في تجاهلٍ صارخٍ للوائح القوات الجوية الأمريكية في هذا الشأن، والتي نصّت بوضوح على أن الألقاب غير المصنفة، مثل "سبيس تراك"، يجب أن تتكون من كلمتين (بينما الكلمات السرية، مثل "كورونا" ، التي كانت مصنفة آنذاك، يجب أن تتكون من كلمة واحدة فقط)، قررت قيادة الدفاع الجوي (ADC) على الفور إعادة تسمية "سبيس تراك" إلى "سبيس تراك" [ 7 ] : 38، وقد ظلّ هذا الاسم مستخدمًا منذ ذلك الحين، على الرغم من أن موقع مركز عمليات الفضاء والجو 614، الذي يُنفّذ المهمة حاليًا، قد عاد إلى استخدام كلمتين. [ 8 ] ويُعدّ المركز 614 جزءًا من مركز عمليات الفضاء المشترك في قاعدة فاندنبرغ الجوية ، كاليفورنيا.

أجهزة الاستشعار

كاميرا التتبع عبر الأقمار الصناعية من نوع بيكر -نان .

قررت وزارة الدفاع الأمريكية أن يقوم سلاح الجو الأمريكي بتطوير نظام قيادة وتحكم لتتبع الأقمار الصناعية، وأن يقوم الجيش الأمريكي والبحرية الأمريكية بتطوير أجهزة استشعار لهذا الغرض. أُجري تطوير النظام التابع للبحرية الأمريكية في دالغرين، بولاية فرجينيا ، بينما أُجري برنامج الجيش الأمريكي في ميدان أبردين للتجارب ، بولاية ماريلاند.

قام الدكتوران ميتشيكا ووال بتجميع قائمة بالمنشآت القادرة على تتبع الأقمار الصناعية، إما عن طريق مراقبة القياس عن بُعد أو باستخدام الرادار. وكانت هذه المنشآت في معظمها تلسكوبات راديوية فلكية مزودة برادارات تُستخدم في دراسة القمر (مثل مرصد جودريل بانك في إنجلترا بإدارة السير برنارد لوفيل ، ومرصد ميلستون هيل التابع لمختبر لينكولن في ماساتشوستس بإدارة الدكتور جوردون بيتنجيل ، ورادار في معهد ستانفورد للأبحاث في كاليفورنيا بإدارة والتر جاي ). كما بُني راداران تابعان لسلاح الجو الأمريكي، أحدهما في جزيرة شيميا في جزر ألوشيان والآخر في ديار بكر بتركيا ، لرصد عمليات إطلاق الصواريخ السوفيتية، وأصبحا مفيدين أيضًا في تتبع الأقمار الصناعية. وشاركت أيضًا نماذج أولية من رادارات نظام الإنذار المبكر بالصواريخ الباليستية (BMEWS ) في ترينيداد. عادةً، كانت التقارير الرادارية الأولى عن إطلاق قمر صناعي جديد من تيوراتام (بايكونور) تأتي من شيميا، بينما تأتي التقارير الأولى عن إطلاق جديد من كابوستين يار من ديار بكر. شارك رادار تابع لسلاح الجو الأمريكي في موقع لاريدو للاختبارات في تكساس، وآخر في مورستاون بولاية نيوجيرسي، في وقت لاحق. كما وردت بيانات رصد من رادار الأبحاث التابع لسلاح الجو الملكي الكندي في برينس ألبرت، ساسكاتشوان ، كندا. وكان لمرفق غولدستون التابع لمختبر الدفع النفاث دور بالغ الأهمية في عمليات الرصد اللاسلكي للمركبات الفضائية السوفيتية.

بشكل عام، كانت الملاحظات تُسجل على شكل وقت وسمت وارتفاع (ومدى، باستخدام الرادارات) كما تم قياسها في الموقع، أو في بعض الحالات، كما هو الحال في غولدستون، بشكل فلكي ( المطلع المستقيم والميل) [ 9 ] : 5-4 [ 10 ] . بعض الملاحظات المبكرة كانت بدائية للغاية، مثل تقرير يفيد بمرور قمر صناعي بالقرب من نجم يمكن تحديده. [ 11 ] : 3

في حالات نادرة، كانت الملاحظات شفهية بحتة. على سبيل المثال، أبلغ أفراد على متن سفن وطائرات وجزر في منطقة البحر الكاريبي عن مشاهدات لاضمحلال القمر الصناعي 1957 بيتا، [ 11 ] على الرغم من أن إحدى الطائرات تمكنت من تقديم ملاحظة مفصلة لأن الملاح كان يُجري تحديدًا لموقع القمر في ذلك الوقت تحديدًا [ 11 ] : 24

يمكن لبعض المواقع تسجيل انزياح دوبلر لبث الأقمار الصناعية، أو في حالات قليلة، انزياح دوبلر الناتج عن بثها الخاص المنعكس من الجسم المداري. ومن هذه المواقع موقع "سبيس تراك دوبلر فيلد" في بيليريكا، ماساتشوستس . وتتمثل الملاحظات التي تم الحصول عليها بهذه التقنية في وقت أقرب نقطة اقتراب من المحطة. [ 9 ] : 21

موقع سياج الفضاء في جزيرة كواجالين المرجانية

كان برنامج البحرية يُدار تحت اسم NAVSPASUR، وهو الآن برنامج Space Fence تديره القوات الجوية الأمريكية. أما برنامج الجيش، فرغم تحقيقه نتائج تتبع دقيقة باستخدام تقنيات دوبلر وتوفيره بيانات رصدية لبرنامج Space Track، إلا أنه لم يحصل على التمويل اللازم لنشره.

كان من بين إسهامات شركة SPASUR في مجال تتبع الأقمار الصناعية ابتكار خريطة للأرض تُظهر القطبين، مما يسمح بتحديد مواقع جميع الأقمار الصناعية، بما فيها تلك التي تدور في مدارات قطبية. لم يكن هذا ممكنًا باستخدام إسقاط مركاتور أو غيره من الإسقاطات التي لا تُظهر الأرض بأكملها. كانت الخريطة، بطبيعة الحال، مشوهة للغاية عند القطبين (حيث كان القطب الشمالي يُمثل الخط العلوي للخريطة الطويلة)، لكن الفكرة أثبتت جدواها.

تضمنت أجهزة الاستشعار البصرية اثنتي عشرة كاميرا لتتبع الأقمار الصناعية من نوع بيكر-نان التي تشغلها وكالة ناسا بواسطة مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (SAO)، وثلاث كاميرات من نوع بيكر-نان تشغلها القوات الجوية الأمريكية، وكاميرا جامعة بوسطن في قاعدة باتريك الجوية التي يشغلها والتر مانينغ.

كانت كاميرات SAO موجودة في Woomera ، أستراليا؛ جوبيتر، فلوريدا, فلوريدا ; ممر الجهاز، نيو مكسيكو؛ Olifantsfontein , اتحاد جنوب أفريقيا ; كاديز, إسبانيا ; ميتاكا، اليابان؛ ناني تال، الهند؛ أريكيبا, بيرو ; شيراز, إيران ; كوراكاو ، هولندا جزر الهند الغربية؛ فيلا دولوريس ، الأرجنتين؛ وهاليكالا ، ماوي، كانت كاميرات القوات الجوية الأمريكية في أوسلو، النرويج ؛ قاعدة إدواردز الجوية ، كاليفورنيا، وسانتياغو، تشيلي .تمت إضافة كاميرتين إضافيتين لاحقًا إلى مخزون القوات الجوية الأمريكية - تم نقل إحدى كاميرات القوات الجوية الأمريكية إلى سلاح الجو الملكي الكندي في كولد ليك، ألبرتا ، كندا في عام 1961.

ساهم علماء فلك هواة متطوعون، ضمن فريق مراقبة القمر التابع لمرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، في عمليات الرصد. وكان من بين هؤلاء المتطوعين آرثر إس. ليونارد من ديفيس، كاليفورنيا ، قائد فريق ساكرامنتو، كاليفورنيا.

بحلول عام 1960، كان لدى منظمة "سبيس تراك" حوالي 150 جهاز استشعار متعاونًا. [ 9 ] : 6 وكانت "سبيس تراك" المنظمة الأمريكية الوحيدة التي استخدمت جميع أساليب الرصد لتتبع الأقمار الصناعية. [ 1 ] : 5

سُجّلت الملاحظات على بطاقات مثقبة من شركة IBM للمعالجة الحاسوبية. [ 9 ] : 23 وتم تبادل جميع الملاحظات غير المصنفة يوميًا مع مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، كامبريدج، ماساتشوستس. [ 11 ] : 1 [ 12 ] : 3

حافظت شركة Space Track على اتصال وثيق مع وكالة الأمن القومي الأمريكية ، ومركز تحليل الصواريخ والفضاء الأجنبي التابع لوكالة المخابرات المركزية (FMSAC)، ومقر استخبارات القوات الجوية الأمريكية، الرائد هاري هولمان.

كان من المفيد أن وكالة الأنباء السوفيتية (تاس ) كانت تُعلن دائمًا عن إطلاق الأقمار الصناعية أو المركبات الفضائية السوفيتية الجديدة فورًا، مما أتاح لموقع "سبيس تراك" مناقشة هذه الأجسام الجديدة دون القلق بشأن المساس بمصادره. وقد تولت خدمة المعلومات الإذاعية الأجنبية (FBIS) ترجمة الإعلانات الروسية .

الحسابات المدارية

كان الدكتور وال يقوم بحساب جميع جداول مدارات الأقمار الصناعية يدويًا باستخدام آلة حاسبة فريدن للجذر التربيعي، وهي الآلة الحاسبة الميكانيكية الأكثر تقدمًا المتاحة آنذاك.

تم تطوير طريقة حساب التقويم الفلكي (الموثقة بالتفصيل في تقرير عام 1960 من قبل PM Fitzpatrick و GB Findley [ 9 ] ) في الأصل بواسطة الدكتور وال، استنادًا إلى الأساليب الفلكية التاريخية.

في أواخر أغسطس عام 1958، حصلت شركة سبيس تراك على أول جهاز كمبيوتر لها، وهو جهاز IBM 610 ، والذي تم استخدامه بالتزامن مع جهاز IBM 650 التابع لمركز أبحاث كامبريدج . كان جهاز IBM 610 جهازًا بدائيًا للغاية، وكانت برمجته تتم باستخدام لوحة توصيل (مشابهة لتلك المستخدمة في آلات المحاسبة من IBM في أوائل الخمسينيات) وشريط ورقي مثقوب.

تم تجهيز مبنى مركز علوم الفضاء الجديد (NSSCC) بجهاز IBM 709 ، وبعد بضعة أشهر، بجهاز IBM 7090. وقد تولت شركة إيرونيوترونيك التابعة لشركة فورد موتور ، في نيوبورت بيتش، كاليفورنيا، برمجة معظم أجهزة الكمبيوتر الجديدة. كما قدمت شركة وولف الدعم لمركز علوم الفضاء.

صدرت حسابات المدار في نشرة. سردت النشرة كل عبور للقمر الصناعي لخط الاستواء، ووصفت المسار بين كل عبور. كما وفرت خدمة تتبع الفضاء "زوايا الرؤية" والارتفاع واتجاهات السمت، لتمكين أجهزة الاستشعار من التوجيه في الاتجاه الصحيح لرصد القمر الصناعي. صُممت نسخ خاصة من زوايا الرؤية لمواقع محددة، مثل مشاريع تطوير أجهزة الاستشعار التابعة للجيش والبحرية. [ 9 ] : 17 في مركز التحكم في أنظمة الاستشعار البحرية (NSSCC)، كان مراقب العمليات يُرسل هذه الحسابات. [ 9 ] : 18

أصدرت شركة سبيس تراك أيضًا كتالوجات عامة تُدرج جميع الأقمار الصناعية، بما في ذلك تلك التي لم تعد في مدارها، تحت مسمى تقارير حالة الأقمار الصناعية، والتي قدمت معلومات أساسية عن مدار كل قمر. في البداية، لم يتطلب ذلك سوى أقل من صفحة واحدة. كما أصدر مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية وثيقة مماثلة، ولكن في عام 1961، تولى مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا مسؤولية كلا التقريرين، ودمجهما في وثيقة واحدة. [ 13 ]

في أكتوبر 1960، قدم جورج ويستروم دورة قصيرة على مستوى الكلية في علم الميكانيكا السماوية لأفراد NSSCC الذين يرغبون في المشاركة [ 14 ].

العمليات

بموجب اتفاقية دولية تابعة للاتحاد الفلكي الدولي ، سُميت الأقمار الصناعية ومجسات الفضاء في البداية بأحرف يونانية، على غرار نظام تسمية النجوم في الأبراج. أُدرج عام الإطلاق في أسماء الإطلاق، فكان سبوتنيك 1 يُسمى 1957 ألفا. وكانت الحمولة تُسمى ألفا 1، عندما تكون معروفة - في حالة سبوتنيك 1، لم يكن واضحًا في البداية أيها الحمولة، فأصبحت الحمولة تُسمى ألفا 2. كما رُقّمت أجزاء أخرى، فكان الصاروخ الحامل يُسمى عادةً ألفا 2. وسرعان ما استُخدمت الأحرف اليونانية الـ 24، فبدأ التسلسل التالي ألفا ألفا وهكذا. وبحلول عام 1962، أُطلق بيتا بسي، واتضح أن نظام الأبجدية اليونانية لم يعد مناسبًا. بعد ذلك، رُقّمت عمليات الإطلاق، بدءًا من 1963-1، وكانت الحمولة عادةً 1963-1A، وهكذا...

فور إطلاق قمر صناعي أو مسبار فضائي جديد، قام نظام تتبع الفضاء بتنبيه أجهزة الاستشعار الرئيسية ومعالجة البيانات الواردة، وأصدر نشرة تتبع أولية على الفور، ثم قام بتحديثها بعد حوالي 24 ساعة عند الحصول على بيانات إضافية من مختلف أنحاء العالم. واستمر إصدار النشرات الدورية حسب الحاجة لمواكبة تغير المدارات، التي تلاشى بعضها بسرعة نسبية في الغلاف الجوي. وشهد النظام نشاطًا مكثفًا آخر عند حدوث الدورات الأخيرة، نظرًا لصعوبة التنبؤ بمسار العودة إلى الغلاف الجوي بدقة.

كان لدى مركز عمليات الفضاء التابع للبحرية الأمريكية غرفة مخصصة كمركز ترشيح لمراقبة الاتصالات والحصول على البيانات. احتوى مركز الترشيح على شاشات عرض تُدرج الأقمار الصناعية التي تدور في مداراتها وتلك التي توقفت عن الدوران، بالإضافة إلى نظام عرض ضوئي يُظهر حركة قمر صناعي واحد فوق الأرض. صمم هذه الشاشات العريف بيتر كامروفسكي. [ 15 ] كان المركز يعمل به مراقب مناوب ومساعدون. صممه كبير المراقبين، الملازم أول كوتر، استنادًا إلى خبرته السابقة كعضو متطوع في فيلق المراقبين الأرضيين التابع لسلاح الجو الأمريكي (استندت مراكز ترشيح فيلق المراقبين الأرضيين بدورها إلى مراكز تتبع الطائرات البريطانية التي طُورت خلال الحرب العالمية الثانية لتتبع الطائرات النازية).

بحلول عام 1960، تم استحداث وظيفة محلل المناوبة. بعد تقليص حجم البيانات الرصدية، كان محلل المناوبة يراجعها ويحدد المدارات التي تحتاج إلى إعادة حساب لتحديثها. في حالة عمليات الإطلاق الجديدة أو الأقمار الصناعية المتقادمة، كان يُخصص محلل واحد لمعالجة البيانات الرصدية الخاصة بذلك القمر الصناعي. [ 9 ] : 5

كما هو الحال مع العديد من الأنشطة الأخرى في عصر الفضاء الناشئ، غالباً ما تضمنت عمليات مسار الفضاء القيام بأشياء لم يكن لها سابقة.

عمليات غير عادية في مسار الفضاء

في الثاني من يناير عام ١٩٥٩، أطلق السوفيت لونا ١ (المعروفة أيضًا باسم ميختا (الحلم))، أول مسبار قمري لهم. وقد حصل موقع غولدستون التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا على بيانات التتبع لمشروع سبيس تراك، والتي أكدت أن المسبار كان متجهًا نحو القمر. استخدم الدكتور كورتيس رسمًا بيانيًا لهذه البيانات في عرض تقديمي أمام لجنة في مجلس النواب الأمريكي. ساهم عرضه في التأثير على الرئيس كينيدي لإطلاق برنامج أبولو . وفي وقت لاحق، نشر كينيث إي. كيسيل تحليلًا لمسار المسبار ضمن مشروع سبيس تراك. [ ١٦ ]

في تلك الفترة، كان الجناح 6594 لاختبارات الفضاء الجوي يسعى لإطلاق ناجح لبرنامج الأقمار الصناعية ديسكوفرر. كانت الأقمار الصناعية، التي أُطلقت من قاعدة فاندنبرغ الجوية، تدور جميعها في مدارات قطبية. وكان الجناح 6594 يُشرف عليها من بالو ألتو (التي أصبحت لاحقًا مركز التحكم بالأقمار الصناعية التابع للقوات الجوية في ساني فيل، كاليفورنيا). وكان الملازم كوتر ضابط الاتصال بين شركة سبيس تراك والجناح 6594. باءت محاولات الإطلاق الاثنتي عشرة الأولى بالفشل، وكان أول نجاح هو إطلاق ديسكوفرر 1 (النسخة التجريبية 1959). فازت شركة لوكهيد، المقاول المُطور، بمكافأة مالية لأن بيانات القياس عن بُعد أظهرت أن القمر الصناعي قد وصل إلى مداره، لكن لم يُرَ مرة أخرى، على الرغم من الجهود المكثفة التي بذلتها شركة سبيس تراك وغيرها للعثور عليه.

في ذلك الوقت، كانت شركة سبيس تراك على اتصال بالعديد من أجهزة الاستشعار حول العالم. كان أحدها في القطب الجنوبي ، بالتزامن مع السنة الجيوفيزيائية الدولية . أُرسلت إحدى ملاحظاتهم التسعين للقمر الصناعي ديسكفرر 2 (1959 غاما) من محطة بيرد، تفيد بأن القمر الصناعي قد مرّ إلى يسار سمت الرأس بزاوية 2.25 درجة، مما يشير إلى ميل مداري قدره 89.9 درجة. [ 17 ] :11 [ 18 ] يُرجّح أن يكون هذا التقرير هو الملاحظة المباشرة الوحيدة لميل مدار قمر صناعي على الإطلاق.

نظرًا لأن أقمار ديسكوفرر الصناعية كانت تحمل حمولات يتم إخراجها من مدارها واستعادتها بواسطة مظلات من طائرات الجناح 6594 لاختبارات الفضاء الجوي المتمركز في هاواي، فقد كان توقيت عملية الإخراج من المدار بالغ الأهمية. (انتهت محاولة إخراج حمولة ديسكوفرر 2 من مدارها بفشل ذريع: فقد هبطت الحمولة على جزيرة سبيتسبيرجن بدلًا من هبوطها فوق المحيط الهادئ. وقد استعادها عمال مناجم روس، وهو ما يُرجح أنه كان مفيدًا جدًا للمخابرات الروسية وبرنامج الفضاء الروسي عمومًا [ 19 ] ). لاحقًا، ولتحسين دقة أوامر الإخراج من المدار، كان محللو المدارات، الملازم ألجيمانتاس شيموليوناس، ولورانس كوثبرت، وإد كيسي، يُحدّثون بيانات مسار الفضاء لكل قمر ديسكوفرر في اللحظة الأخيرة ويرسلون التحديث إلى الجناح 6594. كان لدى الجناح 6594 شبكة عالمية من محطات التتبع (تشمل ألاسكا، وهاواي، وسيشيل، وغوام، والمملكة المتحدة)، تُستخدم للتحكم في الأقمار الصناعية في مدارها. ومع ذلك، فقد تم اشتقاق بيانات التتبع من مراقبة القياس عن بعد ولم تكن دقيقة مثل بيانات Space Track، التي اعتمدت بشكل كبير على الرادار والتتبع البصري.

قررت شركة لوكهيد وضع ضوء صغير على متن المركبة الفضائية ديسكوفرر 11 (دلتا 1960). وتولت شركة سبيس تراك مهمة التنسيق بين الوحدة 6594 ومرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، لاستخدام كاميرا بيكر-نان التابعة لهم في قادس بإسبانيا، لتصوير الضوء. وكان من شأن ذلك أن يزود لوكهيد بمعلومات قيّمة حول دقة حسابات مداراتها. وقد نجحت التجربة نجاحًا باهرًا ولم تُكرر. [ 5 ] : 8

كانت المركبة الفضائية ديسكوفرر 19 (1960 تاو) تحمل حمولة تُسمى ميداس، وهي النسخة التجريبية لما أصبح لاحقًا برنامج دعم الدفاع. قررت القوات الجوية تصنيف مدار ميداس، مما استلزم تصنيف بيانات رصد مستشعرات سبيس تراك أيضًا. أدى ذلك إلى نقل بيانات سري في منتصف الليل في وسط مدينة كونكورد، ماساتشوستس، بين الدكتور جوردون بيتنجيل من ميلستون هيل والملازم كوتر، نظرًا لعدم توفر جهاز كتابة عن بُعد أو هاتف آمن. [ 5 ] : 8

ربما تسبب إطلاق الألعاب النارية غير المقصود احتفالاً بتفعيل السرب الأول للمراقبة والتحكم في الفضاء الجوي، في انفجار المرحلة "أبلستار" من قمر "ترانزيت 4A" التابع للبحرية الأمريكية، "أوميكرون 1961"، الذي أُطلق في 29 يونيو 1961، بعد حوالي 77 دقيقة من وصوله إلى مداره، في تمام الساعة 06:08 بالتوقيت العالمي المنسق. وقد رصد نظام الإنذار المبكر للصواريخ الباليستية التابع لقيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (نوراد) هذه الشظايا مبكراً باستخدام الرادار، ونبّه السيد ليونارد، من فريق "مون ووتش" في ساكرامنتو، كاليفورنيا، مشروع "سبيس تراك" عندما لاحظ وجود العديد من الشظايا في موقع كان من المتوقع أن تتناثر فيه بضعة أقمار صناعية فقط. وفي الأيام التالية، شكّل هذا أول جهد رئيسي لمشروع "سبيس تراك" كدعم للسرب الجديد. وقد حقق لورانس دبليو كوثبرت، والملازم أول ألجيمانتاس شيموليوناس، وإد كيسي إنجازاً بارزاً في تتبع الأقمار الصناعية، حيث قاموا برسم مسارات الرصد يدوياً وتحديد مدارات 296 شظية. [ 20 ] كان محللو المدارات في شركة 1st Aero مشاركين بشكل كبير في هذا الإنجاز. وكانت الملاحظات من سياج SPASUR مفيدة للغاية في تتبع الشظايا (رفضت SPASUR في البداية إرسال ملاحظات Space Track الفردية، واكتفت بإرسال معلمات المدار فقط، ولكن لحسن الحظ تم تغيير هذه السياسة بحلول عام 1961).

قام لورانس كوثبرت بتطوير التقنية المستخدمة لتحديد الأجسام المتعددة التي تدور في نفس المستوى المداري، ونشرتها شركة وولف كبرنامج آلي [ 21 ]. [لاحقًا، تعاون لاري مع بوب موريس، كبير محللي المدارات في كولورادو سبرينغز، لتطوير برنامج لاستخلاص العناصر المدارية لجميع مسارات الرادار غير المعروفة؛ وقد نجحت المنهجية وأصبحت تُعرف باسم خوارزمية كوثبرت-موريس. سُمي البرنامج الناتج "التفكك، الفقدان، والاضمحلال"، وبفضل التحسينات اللاحقة، تمكن من تحديد آلاف الأجسام في فهرس الأقمار الصناعية الفضائية. ولا يزال البرنامج المعيار الديناميكي الفلكي للقوات الجوية لمعالجة الأهداف غير المترابطة (UCT) [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] .

الاتصالات

كانت معظم اتصالات مسار الفضاء تتم عبر آلة الكتابة عن بعد، أو في بعض الحالات، عبر الهاتف أو البريد أو الرسائل. [ 9 ] : 21

كانت النشرات وزوايا الرؤية تُكتب في البداية يدويًا بواسطة أفراد القوات الجوية في مكتب الاتصالات، ثم تُرسل عبر آلة كاتبة عن بعد إلى جميع أجهزة الاستشعار المشاركة. وكانت آلات الكتابة عن بعد تستخدم شريطًا ورقيًا مثقوبًا، قبل اختراع الشريط اللاصق.

في نهاية المطاف، نجح روي نوريس والملازم كوتر في استغلال جهاز IBM 610 لقص أشرطة ورقية لنشرات الأقمار الصناعية، حتى لا يضطر الطيارون في قسم الاتصالات إلى كتابة جميع البيانات يدويًا. لم يكن هذا جزءًا من تصميم IBM 610، وكان مفاجأة لموظفي IBM. [ 5 ] : 2 لاحقًا، أصبحت أجهزة الكمبيوتر أيضًا تُعدّ النشرات وأشرطة بيانات زاوية الرؤية تلقائيًا. [ 4 ] : ​​193

كانت هناك بعض وسائل الاتصال الآمنة المحدودة: إحدى الطرق المُعتمدة لإرسال المعلومات السرية كانت استخدام ورقتين مُخصصتين للاستخدام لمرة واحدة . تتكون كل ورقة من مجموعتين متطابقتين من الصفحات، تحتوي الورقة العلوية على جميع الأحرف والأرقام في سطر واحد، ربما 40 سطرًا في الصفحة الواحدة. أما الورقة السفلية فكانت من ورق كربوني. لاستخدام الورقتين، كان يتم تحديد كل حرف أو رقم سطرًا بسطر على الورقة العلوية. هذا يُشير إلى الورقة الثانية، التي تحتوي على جميع الأحرف والأرقام مُشوشة. بعد ذلك، يُمكن إرسال النسخة المُشوشة عبر آلة كاتبة عن بُعد أو الهاتف إلى المُستلم الذي، باستخدام مجموعته المُطابقة من الورقتين المُخصصتين للاستخدام لمرة واحدة، يُمكنه عكس العملية وقراءة الرسالة الآمنة.

استخدمت شركة سبيس تراك لاحقًا طريقة أخرى، وهي آلة كاتبة عن بعد آمنة مزودة بشريط ورقي مثقوب مسبقًا. كان الشريط يُستخدم لتشويه كل حرف يُكتب، والذي يمكن فك تشفيره لاحقًا بإجراء عكسي على الطرف الآخر من خط آلة الكتابة. استُخدم هذا النظام للتواصل مع استخبارات القوات الجوية في البنتاغون. لاحقًا، توفرت معدات تشفير أكثر تطورًا.

بالإضافة إلى اتصالات البيانات، نشرت Space Track سلسلة من التقارير الفنية. (انظر على سبيل المثال المراجع، [ 11 ] [ 12 ] [ 17 ] ).

قدم الدكتور وال وصفًا تفصيليًا لأنشطة مسار الفضاء في أول ندوتين دوليتين حول الصواريخ وعلم الفضاء في طوكيو، عامي 1959 و1960. [ 4 ] [ 25 ] وقدم الدكتور كورتيس والملازم كوتر عرضًا مشابهًا في عام 1960. [ 26 ]

المقاولون

في عام 1960، أبرمت شركة "أيرونوترونيك" ، التابعة لشركة "فورد موتور"، عقدًا مع مشروع "سبيس تراك" لتطوير أساليب محسّنة للتنبؤ بمدارات الأقمار الصناعية المتلاشية، وبرنامج حاسوبي يُسمى "التحلل الحلزوني"، بالإضافة إلى برامج أخرى لأجهزة الحاسوب الجديدة في المبنى الجديد. (كانت "أيرونوترونيك" قد عُهد إليها بإجراء تحليل لنظام مركز التحكم في 1 أكتوبر 1959. [ 2 ] : 2 توجد تقارير مفصلة عن هذا الدعم وغيره من دعم "أيرونوترونيك" لمشروع "سبيس تراك" في ملفات مكاتب شركة "لوكهيد مارتن" (شركة "لورال" سابقًا) في كولورادو سبرينغز، كولورادو. ويوجد فهرس للتقارير في المتحف الوطني للقوات الجوية. [ 27 ] )

كانت هناك مجموعة أخرى مهمة للغاية وهي موظفو شركة Wolf R&D Corporation (كونكورد، ماساتشوستس)، الذين قاموا بالبرمجة وكان لديهم عقد تشغيل أجهزة الكمبيوتر في NSSCC، بما في ذلك جهاز IBM 7090 الرئيسي.

للمزيد من القراءة

مراجع

باستثناء ما ذُكر، فإن جميع الوثائق المشار إليها موجودة في أرشيف المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية ، قاعدة رايت-باترسون الجوية، أوهايو. للاطلاع على نسخ JPEG من المراجع، يُرجى مراجعة صفحة النقاش.

كوثبرت، لورانس دبليو: مُحطِّم الكرات في المدار. التاريخ الرسمي لمشروع سبيس تراك. [فكاهة] مشروع سبيس تراك: بيدفورد، ماساتشوستس: يونيو 1965.

  1. 1 2 3 كوتر، لورانس ر.: سبوتنيك والفضاء، المركز الوطني لمراقبة الفضاء والتحكم. عرض تقديمي أمام اجتماع مشترك لجمعية نيو إنجلاند لتكنولوجيا الطلاء وجمعية نيو إنجلاند للطلاء والورنيش واللك. بوسطن: 19 يناير 1961
  2. 1 2 مركز أبحاث القوات الجوية في كامبريدج. خلفية المركز الوطني لمراقبة الفضاء والتحكم فيه. بيان صحفي 60-P7. بيدفورد، ماساتشوستس: فبراير 1960؟
  3. مركز أبحاث القوات الجوية في كامبريدج. بيان صحفي 60-P6. بيدفورد، ماساتشوستس: [فبراير 1960]
  4. 1 2 3 وال، إي[بيرهارت]. دبليو. تطوير البرامج في الحوسبة المدارية في المركز الوطني الأمريكي لمراقبة الفضاء والتحكم. [وقائع الندوة الثانية (الدولية) حول الصواريخ وعلم الملاحة الفضائية]. [طوكيو: مايو 1960.]
  5. 1 2 3 4 كوتر، لورانس ر.: ذكريات عن تاريخ مسار الفضاء. منشور خاص. [بيركلي، كاليفورنيا]: 20 نوفمبر 2006.
  6. ميلر، [روبرت]. تم توقيع مسودة نموذج AF 77a. [Ent AFB CO]: 31 أغسطس 1961
  7. مقر قيادة القوات الجوية الأمريكية. تاريخ قيادة الدفاع الجوي، يناير - يونيو 1964. يوضح الاستخدام الرسمي بأحرف كبيرة SPACETRACK. واشنطن العاصمة: 19665؟
  8. "Space-Track - Login" . مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2010 .
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 فيتزباتريك، إف إم وفيندلي، جي بي: عملية التتبع في المركز الوطني للتحكم في مراقبة الفضاء (NSSCC)، قاعدة إيجلين الجوية ، فلوريدا: 2 سبتمبر 1960.
  10. رسالة عبر التلكس، مركز التحكم في مسار الفضاء، 5 يونيو 1960 1630Z.
  11. 1 2 3 4 5 ميتشيكا، جي آر ووال، إي[بيرهارت]. دبليو. الحركة المدارية للقمر الصناعي 1957 β من 1 أبريل 1958 إلى انحلاله في 14 أبريل 1958. بيدفورد، ماساتشوستس: 5 يونيو 1958. AFCRC-TN-58-445. يتضمن التقرير ملاحظات أُجريت في الولايات المتحدة وإنجلترا وفنلندا وهولندا واليابان وكندا وألمانيا، مما يوضح الجهود الدولية الواسعة النطاق لمراقبة الأقمار الصناعية في الأيام الأولى لعصر الفضاء.
  12. 1 2 وال، إي[برهارت] دبليو. وديلاني، ويليام أ. الحركة المدارية للقمر الصناعي الأرضي 1958-دلتا واحد خلال الأيام الأخيرة من وجوده. بيدفورد، ماساتشوستس: 2 يناير 1959.
  13. مركز غودارد لرحلات الفضاء (1978) تقرير حالة الأقمار الصناعية، المجلد 18، العدد 1
  14. ويستروم، جورج. موجز دورات علم الميكانيكا السماوية. [بيدفورد، ماساتشوستس: NSSCC]، 6 أكتوبر 1960.
  15. رسالة، الموضوع: توصية بمنح وسام تقدير القوات الجوية إلى العريف بيتر ب. كامروفسكي، رقم الخدمة الجوية 17538381. بيدفورد، ماساتشوستس: مقر قسم الأنظمة الإلكترونية، 19 يونيو 1961
  16. كيسيل، كينيث إي. تحليل المسار المعلن للمركبة الفضائية الروسية، ميختا آي. بيدفورد، ماساتشوستس: سبتمبر 1959. AFCRC-TN-59-605.
  17. 1 2 واكرناجل، هانز بيت.. القمر الصناعي غاما 1959 (ديسكوفرر 2). تحليل أولي. ص 3، 11. بيدفورد، ماساتشوستس: أغسطس 1959. AFCRC-TN-59-457.
  18. قائمة مكتوبة بملاحظات ديسكوفرر 2 التي تم استلامها في مسار مشروع الفضاء، بدون تاريخ.
  19. «القوات الجوية تبحث عن كبسولة في القطب الشمالي؛ تشير التقارير إلى سقوط أجهزة ديسكفرر بالقرب من جزيرة سبيتسبيرجن». نيويورك تايمز: 17 أبريل 1959، ص 12. غير موجودة في متحف القوات الجوية الأمريكية
  20. ناور، ديفيد ج. (محرر). تاريخ تفتت الأقمار الصناعية في المدار. الطبعة السادسة، الصفحات 22-23. شركة تيليداين براون للهندسة: كولورادو سبرينغز، كولورادو، يوليو 1992. غير موجود في متحف القوات الجوية الأمريكية.
  21. كوثبرت، لورانس دبليو.، مسح الفضاء. برنامج حاسوبي. شركة وولف للبحث والتطوير: كونكورد، ماساتشوستس، 1966. غير موجود في متحف القوات الجوية الأمريكية.
  22. ميلر، جيمس ج.، معالجة المسارات غير المترابطة للاضطرابات الخاصة. AAS 07-228. (كذا). ورقة بحثية قُدِّمت في مؤتمر AAS/AIAA المتخصص في الديناميكا الفلكية لعام 2007، جزيرة ماكيناك، ميشيغان، 19-23 أغسطس 2007. AAS 07-288. لم يُعقد في متحف القوات الجوية الأمريكية.
  23. كوثبرت، لورانس و. تحديد العناصر للأقمار الصناعية في مستويات مدارية معروفة. بيدفورد، ماساتشوستس: نوفمبر 1963
  24. كوثبرت، لورانس و. مراسلات عبر البريد الإلكتروني. [ساراسوتا، فلوريدا]: 30 أغسطس 2010
  25. Wahl, E[berhart] W.. [NSSCC Operations], Proceedings of the First Symposium (International) on Rockets and Spaceroutics, Chapter 4. Tokyo: 1959. [مذكور في Fitzpatrick and Findley، غير موجود في المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية.]
  26. كورتيس، هارولد أو. وكوتر، لورانس ر.: "عملية المركز الوطني للتحكم في مراقبة الفضاء". ندوة القوات الجوية الأمريكية للصواريخ الباليستية، 1960. القوات الجوية الأمريكية: سان دييغو، كاليفورنيا، 1960؟. غير موجود في متحف القوات الجوية الأمريكية.
  27. [مانسفيلد، روجر ل. وآخرون]. فهرس/تاريخ مجموعة ديناميكا الفضاء الهوائية. شركة لورال. كولورادو سبرينغز، كولورادو: سبتمبر 1993