LES-1

القمر الصناعي التجريبي لينكولن 1 ، المعروف أيضًا باسم LES-1 ، هو قمر صناعي للاتصالات ، وهو الأول من بين تسعة أقمار في برنامج لينكولن التجريبي . أطلقته القوات الجوية الأمريكية في 11 فبراير 1965، وكان رائدًا في العديد من التقنيات المتقدمة آنذاك، بما في ذلك الاستخدام الفعال لنطاق التردد X (من 7 إلى 11.2 جيجاهرتز ) لخدمة مئات المستخدمين. لم يحقق LES-1 عمرًا تشغيليًا ناجحًا بسبب وضعه في مدار غير مثالي، وتوقف عن الإرسال في عام 1967. بعد 45 عامًا من التوقف، استأنف LES-1 الإرسال تلقائيًا في عام 2012، مما يجعله أحد أقدم الأقمار الصناعية المتوقفة عن العمل .

كانت سلسلة أقمار لينكولن التجريبية (LES) أول مشروع أقمار صناعية للاتصالات النشطة لمختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . وكان لينكولن قد نجح سابقًا في تطوير ونشر مشروع ويست فورد ، وهو نظام اتصالات سلبي يتكون من إبر نحاسية تدور في مدارات حول الأرض. وكان الهدف من سلسلة أقمار لينكولن التجريبية هو زيادة قدرة الإرسال لأقمار الاتصالات (" 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 . ^{[ 3 ] : 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. ^{[ 3 ] : 81-83}

صُممت الأقمار الصناعية الأولى والثانية والرابعة في سلسلة LES تحت مسمى "أقمار النطاق X"، لإجراء تجارب في نطاق التردد من 7 إلى 8 جيجاهرتز من النطاق X ، وهو جزء صغير من نطاق الترددات العالية جدًا (من 7 إلى 11.2 جيجاهرتز ) ^{[ 4 ] : ​​9-2،} وذلك لأن المعدات ذات الحالة الصلبة سمحت بإنتاج طاقة عالية نسبيًا في هذا النطاق، ولأن هذا النطاق كان قد استُخدم سابقًا من قِبل ويستفورد. ^{[ 3 ] : 83-84}

المركبة الفضائية متعددة الأوجه، التي يبلغ طولها 1.5 متر (5 أقدام)، تستمد طاقتها من 2376 خلية شمسية، وتعمل فقط في ضوء النهار. تضمنت التجارب الرئيسية للمركبة LES-1 جهاز إرسال يعمل بالحالة الصلبة بقدرة 0.1 واط ، ونظام هوائيات متعدد يتم تشغيله بواسطة أحد مستشعرات الأرض البصرية الأربعة الموجودة على متن القمر الصناعي، ونظام تحديد الوضع باستخدام ملف مغناطيسي. يتكون نظام الهوائيات من ثماني وحدات هوائيات شبه موجهة موزعة بالتساوي حول القمر الصناعي. ^{[ 5 ]}  

صُممت المركبة الفضائية لتدوم عامين، وخلال هذه الفترة ستُستخدم لإجراء تجارب اتصالات بين محطات في ويستفورد، ماساتشوستس، وبليزانتون، كاليفورنيا. ^{[ 5 ]}

أُطلق القمر الصناعي LES-1 من منصة الإطلاق LC20 في كيب كانافيرال في 11 فبراير 1965، الساعة 15:19:05 بالتوقيت العالمي المنسق، في رحلة تجريبية لصاروخ تيتان IIIA . ^{[ 2 ]} ورغم أن الصاروخ عمل كما هو مخطط له، حيث أوصل حمولته من القمر الصناعي إلى مدار دائري، إلا أن محرك الوقود الصلب في LES-1 لم يعمل، ^{[ 6 ]} على ما يبدو بسبب خلل في توصيلات دائرة الذخيرة، مما أدى إلى بقاء LES-1 عالقًا في ذلك المدار. ^{[ 3 ] : 83} علاوة على ذلك، عندما انفصل LES-1 عن معززه، كان يدور بسرعة 3 دورات في الثانية. وعندما فشل الصاروخ الموجود على متنه في الانفصال عن القمر الصناعي، تحول هذا الدوران إلى انقلاب. أُجريت بعض اختبارات الاتصالات الأولية. عمل مُكرر النطاق X ونظام تبديل الهوائي بشكل صحيح، لكن الانقلاب جعل LES-1 عديم الفائدة. ^{[ 4 ] : ​​9-3}

بحلول سبتمبر 1965، أدى التعرض طويل الأمد لأحزمة فان ألين إلى انخفاض كبير في إنتاجية الألواح الشمسية على القمر الصناعي LES-1. ^{[ 4 ] : ​​9-18.} توقف القمر الصناعي عن الإرسال في عام 1967. ^{[ 3 ] : 83}

بدأ القمر الصناعي LES-1 البث مجددًا بعد 45 عامًا من الصمت، ^{[ 7 ]} مما يجعله أحد أقدم الأقمار الصناعية المتوقفة عن البث . ^{[ 8 ]} رُصدت إشاراته بواسطة فيل ويليامز ( رمز النداء G3YPQ) من شمال كورنوال في جنوب غرب إنجلترا في 18 ديسمبر 2012، وتم التحقق من ذلك من قبل أعضاء آخرين في مجموعة Hearsat، وهم فلافيو إيه بي أركانجيلو ( رمز النداء PY2ZX) في البرازيل في 22 ديسمبر 2012، وماتياس بوب ( رمز النداء DD1US) في ألمانيا في 27 ديسمبر 2012. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

بحسب ويليامز، تبيّن أن القمر الصناعي LES-1 يدور حول محوره بمعدل مرة كل أربع ثوانٍ، وذلك من خلال التلاشي الملحوظ للإشارات. من المحتمل أن تكون البطاريات، بعد 47 عامًا، قد تعطلت بطريقة تسمح لها بنقل الشحنة مباشرةً إلى جهاز الإرسال على تردد 237  ميجاهرتز، مما يُمكّن القمر الصناعي من استئناف الإرسال عندما يكون في ضوء الشمس. ^{[ 7 ]}

استُخدمت إشارات جهاز LES-1 كعنصر أساسي في العمل الفني "موجة الإشارة" للفنانين كاتا كوفاتش وتوم أودوهيرتي ، والذي عُرض في متحف مقاطعة لوس أنجلوس للفنون في سبتمبر 2017. يجمع العمل بين الموسيقى المؤلفة والموسيقى التوليدية مع الإشارة الحية لجهاز LES-1، وقد تم إنجازه بالتعاون مع الموسيقي ديفيد براينت . ^{[ 12 ]}

اعتبارًا من 20 فبراير 2024، لا يزال القمر الصناعي LES-1 في مداره. ^{[ 13 ]}

استمر برنامج LES من خلال تسعة أقمار صناعية، وبلغ ذروته في إطلاق LES-8 وLES-9 في 14 مارس 1976. ^{[ 3 ] : 88} في عام 2020، حقق قمر صناعي آخر من عائلة LES، وهو LES-5، حالة الزومبي حيث تم الحصول على إشارة القياس عن بعد الخاصة به.