Den første amerikanske satellit kunne være opsendt et år før Sputnik
I dag er det 60 år siden, den første amerikanske satellit blev opsendt.
satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

To timer efter opsendelsen af den første amerikanske satellit holdt teamet bag denne pressekonference. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Sent om aftenen 31. januar 1958 blev satellitten Explorer 1 opsendt fra Cape Canaveral. I kontrolcentret sad af den tyske raketingeniør Wernher von Braun, som havde spillet en vigtig rolle i arbejdet med at bygge raketten, som var af typen Jupiter C. 

Da den steg til vejrs og hurtigt blev til et lysende punkt på den mørke himmel, tænkte tyskeren nok tilbage på en helt anden dato, nemlig 20. september 1956, mere end et år før den første Sputnik.

Det var nemlig den dag, hvor USA's første satellit ikke blev opsendt.

En ordre bremsede den første satellit

Jupiter C-raketten var en specialbygget raket, der havde en vigtig militær opgave.

satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

Det var med lidt forsinkelse, at Explorer 1 blev sendt op 31. januar 1958 klokken 22.48. Dårligt vejr i dagene op til udskød nemlig processen lidt. (Foto: NASA)

Der var et kapløb om at bygge raketter, der kunne transportere atomvåben over afstande på flere tusinde kilometer. En af de store udfordringer var at bygge og afprøve næsekegler, som kunne tåle turen ned gennem atmosfæren efter endt flyvning, hvor raketten nærmede sig målet.

Da de langtrækkende raketter endnu ikke var klar, var det nødvendigt at være lidt opfindsom for at afprøve næsekeglerne.

Næsekeglerne skulle klare at trænge ind i atmosfæren med meget høj hastighed – op til 20.000 km i timen.  Så hurtige raketter havde man slet ikke i 1956. Men man havde en mindre og meget langsommere raket ved navn Redstone – en direkte efterkommer af Wernher von Brauns V-2-raket.

Så Jupiter C blev bygget ved at tage en Redstone-raket og forsyne den med to øvre trin, som bestod af nogle små raketter med fast brændstof. Med tre trin kunne næsekeglen opnå den nødvendige fart til forsøgene. Planen var så at samle næsekeglen op fra havet efter tilbageturen ned gennem atmosfæren.

I 1956 var Jupiter C derfor USA's hurtigste raket – og på den første prøveflyvning 20. september var næsekeglen endda erstattet af et trin 4. Beregninger viste, at dette trin kunne opnå den nødvendige fart til at gå i bane om Jorden.

Men det blev forhindret af en ordre fra forsvarsminister Charles Wilson: Det fjerde trin skulle fyldes med sand og ikke brændstof. Det var bestemt ikke, hvad von Braun havde ønsket.

Men af sted kom raketten, og selv om trin 4 var fyldt med sand, nåede den en højde på 1.100 km og tilbagelagde en distance på 5.500 km, som dengang var en ny rekord.

Det var fint nok, men USA fik så ikke en satellit i rummet ved den lejlighed.

Den kolde krig forsinkede USA

Man kan undre sig over, at USA ikke benyttede denne mulighed for at komme først ud i rummet, men der var faktisk en storpolitisk begrundelse. USA havde i 1956 et superhemmeligt satellitprojekt ved navn Corona. Kun få kendte til det, og det skulle løse et stort sikkerhedsproblem for USA.

Amerikanerne var langt foran Sovjet, hvad angik langtrækkende bombefly – de havde bombefly, der kunne nå ethvert punkt i Sovjetunionen, og de fløj så højt, at de var så nogenlunde i sikkerhed for det daværende sovjetiske luftforsvar.

Men der var et problem: Nemlig at amerikanerne ikke rådede over nogle gode og opdaterede kort over det enorme land. Man vidste simpelthen ikke, hvor bombemålene var.

Om artiklens forfattere

Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.

I snart 40 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.

De står bag bogen 'Det levende Univers' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.

Corona skulle løse dette problem ved at tage billeder af Sovjet fra rummet. Men for at undgå alt for mange politiske problemer med spionsatellitter, var det bedst, at man inden den første Corona fik opsendt nogle små videnskabelige satellitter, som ingen kunne have noget i mod.

De videnskabelige satellitter skulle skabe præcedens for, at rummet, ligesom verdenshavene, var et område fælles for alle, og ikke en del af det nationale luftrum. Dermed skulle der så være fri bane til at opsende spionsatellitter.

Derfor ville USA begynde med et ægte civilt rumprojekt, og det blev Vanguard, som skulle opsende nogle små, kun 10 kilo tunge satellitter.

Vanguard havde to politiske fordele: Det var en rent civil raket, og den var bygget af amerikanere. Jupiter C var en militær raket, som i væsentlig grad var konstrueret af nogle af de tyskere, der havde bygget V-2-raketten for Hitler.

Vanguard blev også markedsført som det amerikanske bidrag til det Internationale Geofysiske År 1957-58, hvor man på internationalt plan ville udforske Jorden som planet.

Det begyndte med en mus

Men Wernher von Braun lod sig ikke sådan slå ud. Selv om den første Jupiter C ikke havde opsendt en satellit, var der var udført en del forberedende arbejde inden opsendelsen 20. september.

Det arbejde blev gemt, hvis nu regeringen skulle ombestemme sig – hvad den jo blev tvunget til at gøre efter opsendelsen af både Sputnik 1 og Sputnik 2 med hunden Laika.

Det var derfor, at en Jupiter C-raket og Explorer 1 kunne gøres klar på bare 84 dage.

Men der er en anden side af historien, som førte til, at Explorer 1 opdagede Jordens strålingsbælter. Og den historie begynder på en måde med en mus.

Vi skal tilbage til 1950, hvor den amerikanske videnskabsmand Dr. Singer luftede tanken om en lille videnskabelig satellit. Han kaldte ideen for Minimum Orbital Unmanned Satellite of the Earth, eller forkortet til MOUSE. MOUSE blev aldrig et projekt, men i stedet et udgangspunkt for diskussioner mellem de få videnskabsmænd, som på det tidspunkt var interesseret i rumforskning.

Hvordan kunne man bygge den mindst mulige satellit, som alligevel kunne give et videnskabeligt udbytte?

I 1954 blev MOUSE diskuteret på Redstone-arsenalet i staten Alabama, hvor von Braun arbejdede for den amerikanske hær med at udvikle den militære Redstone-raket. Han greb straks muligheden for at få noget ud i rummet – stort eller lille.

satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

En prototype af Explorer 1 bliver undersøgt af blandt andre Wernher von Braun (næstyderst fra højre) og Ernst Stuhlinger (yderst fra højre) i 1958. Prototypen er størrelse 1:1. (Foto: James A. Van Allen Papers/NASA)

En afgørende samtale

Som historien går, diskuterede von Braun MOUSE-ideen med en af sine tidligere kolleger Ernst Stuhlinger fra Peenemunde, hvor tyskerne udviklede V-2-raketten.

Stuhlinger var, som von Braun, hentet til USA lige efter krigen for at arbejde for amerikanerne. Det skete i den berømte (eller berygtede) operation Paperclip, hvor amerikanerne sørgede for at få de bedste raketeksperter ud af Europa så hurtigt som muligt, før andre fik fat på dem.

Wernher von Braun mente, at de havde brug for en førsteklasses videnskabsmand, helst i nobelpristagerklassen – om ikke Stuhlinger kendte nogen? Og det gjorde han: Nemlig James van Allen, som han allerede havde arbejdet sammen med.

Det var nogle år tidligere på White Sands i New Mexico, hvor amerikanerne lærte raketteknik ved at opsende nogle af de V-2-raketter, som de havde snuppet for næsen af englænderne og russerne ved slutningen af krigen.

V-2-raketterne kunne nå en højde på lidt over 100 km, og van Allen havde bygget instrumenter til at måle den kosmiske stråling i de få minutter, raketten var over den tætte atmosfære.

Stuhlinger opsøgte van Allen, og dermed begyndte et langvarigt samarbejde. En vigtig konsekvens var, at van Allen byggede sine instrumenter, så de kunne sidde i en smal cylinder – netop den form, Explorer 1 fik, fordi den var en del af Jupiter C-rakettens fjerde trin.

Den konstruktion beholdt han, selv om satellitprojektet i 1955 blev overdraget til Vanguard, der ville opsende kugleformede satellitter.

satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

Den første amerikanske satellits opbygning. (Illustration: NASA/JPL-Caltech)

And the rest is history ...

Som bekendt kom Sovjet først med Sputnik 1 og 2. Amerikanerne var dog klar med den første Vanguard, der 6. december 1957 skulle opsende en 'grapefrugt' på bare 1,5 kilo – meget langt fra den 508 kilo tunge Sputnik 2 med hunden Laika.

Men opsendelsen endte med, at raketten eksploderede bare en meter over rampen. Det var en kolossal ydmygelse for amerikanerne, der nu virkelig var henvist til Jupiter C og de dertilhørende tyskere.

Nu var det en enorm fordel, at van Allen havde bygget sin geigertæller og andet udstyr, så det lige kunne anbringes i en smal cylinder. Faktisk havde forskere på JPL i Californien i al diskretion stort set bygget Explorer 1, før de fik grønt lys, men selv med alle disse forberedelser blev instrumenterne først endeligt klar bogstavelig talt dagen før opsendelsen.

Den kun 14 kilo tunge Explorer 1 blev opsendt 31. januar 1958 og gik ind i en bane mellem 360 og 2.500 km over Jorden, og det var langt højere oppe end både Sputnik 1 og 2.

Den høje bane skulle vise sig at være en enorm videnskabelig fordel.

Den tavse geigertæller

Explorer blev opsendt længe før computeralderen, så når den sendte data hjem, blev de optegnet på lange papirstrimler, der hurtigt kom til at fylde van Allens kontor. Men på den anden side kunne man direkte se, hvad der foregik.

De første data, Explorer sendte ned, blev modtaget af sporingsstationer i USA, hvor satellitten havde sin laveste højde over Jorden. Her gav geigertælleren det forventede antal klik, men så kom data ind fra andre sporingsstationer, hvor Explorer var over 1.000 km oppe, og her opdagede van Allen noget mærkeligt: Tælletallet faldt, og der var perioder, hvor der slet ikke var nogen målinger.

satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

Jupiter C-raketten, som Explorer 1 blev opsendt med. (Foto: NASA)

Explorer 2 nåede ikke i bane om Jorden, men på Explorer 3 medbragte man en båndoptager, der kunne optage data fra en hel bane rundt om Jorden og afspille dem, når satellitten fløj hen over USA.

Det samme gentog sig: Geigertælleren ophørte tilsyneladende med at fungere, når højden var over 1.000 km. Forklaringen måtte være, at tælleren simpelthen blev overbelastet af for megen stråling i de store højder. Den teori blev bekræftet med Explorer 4, som medbragte to geigertællere, hvor den ene var indpakket i bly, så den kunne tåle en høj strålingsdosis.

Og ganske som forventet fortsatte den indpakkede geigertæller med at fungere, selv om den anden 'stod af'.

Gradvist blev det nu klart, at den stærke stråling skyldes partikler (protoner og elektroner), som især var kommet fra Solen og nu indfanget af Jordens magnetfelt.

Den helt endelige bekræftelse på denne teori kom i efteråret 1958, da amerikanerne gennemførte tre små atomsprængninger i rummet. Explorer 4 kunne følge de byger af partikler, som blev skabt ved eksplosionerne, og se, hvordan de blev indfanget af Jordens magnetfelt og skabte kunstige nordlys.

Det var under den meget kolde del af den kolde krig, hvor atomforsøg i atmosfæren, havet og altså også i rummet var noget, man jævnligt kunne læse om i aviserne.

Et skridt for langt

Men amerikanerne kunne ikke holde op, mens legen var god.

9. juli 1962 sprængte de en brintbombe på ikke mindre end 1,4 megaton i en højde på 400 km over Johnston-øen i Stillehavet 1.450 km sydvest for Hawaii i det såkaldte Starfish Prime-projekt.

Denne gang slap man ikke med ekstra nordlys – eksplosionen sendte så mange protoner og elektroner med høj energi ind i Jordens magnetfelt, at strålingen i strålingsbælterne steg markant, med det resultat at flere satellitter blev beskadiget.

Der skulle gå mere end fem år, før strålingsbælterne var faldet til ro igen. Man kan kun sige, at det var 'a step too far' – men siden da har man heller ikke afprøvet atomvåben ude i rummet.

Lidt kontrafaktisk historie
satellit explorer usa rumfart rumkapløb rumfartens historie stubberne

Explorer 1-satellittens opsendelse gav genlyd i medier over hele USA. Dengang kaldte man den ofte for 'måne' eller 'menneskeskabt måne'. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Kontrafaktisk historie er blevet populært, så her er hele to bud på, hvordan rumalderen kunne have fået en helt anden start:

Hvis amerikanerne havde fået deres første satellit op i september 1956, ville Sputnik 1 og 2 næppe have vakt den store opmærksomhed, de gjorde. Nok var de langt større end både Explorer og Vanguard-satellitterne, og nok havde Sputnik 2 en hund om bord, men amerikanerne havde jo 'været der først'.

Ville man allerede i 1958 have skabt et NASA med et stort budget og så hurtigt søgt at sende mennesker ud i rummet og raketter til Månen? Den første amerikanske måneraket blev opsendt bare syv måneder efter Explorer 1 – men den eksploderede kort efter start. Men det nystartede NASA havde penge til at fortsætte, trods mange uheld.

Det andet bud involverer også von Braun. Som et led i Mercury-projektet sendte NASA 31. januar 1961 aben Ham ud i rummet på toppen af en Redstone-raket.

Med nød og næppe kom Ham helskindet ned igen, men det betød, at von Braun ønskede en ny afprøvning, inden man ville sende den første astronaut op. Den fandt sted i marts 1961 kort før Gagarins flyvning. Uden denne ekstra-afprøvning havde amerikanerne måske fået et kort hop ud i rummet før Gagarin.

Ville det have betydet, at Kennedy ikke ville starte et kostbart månekapløb? Vi kan naturligvis ikke vide det, men Kennedy var skam ikke specielt interesseret i rummet. For ham var hele Apollo et politisk svar på et politisk problem. Måske ville det først være nu, vi ville planlægge en rejse til Månen – for vi fik månerejserne helt utroligt tidligt i rumalderen.

I hvert fald står det klart, at den start på rumalderen, vi har oplevet, havde et meget specielt forløb. Rumalderen kunne meget let være kommet til os, ikke gennem et kapløb, men på en meget langsommere og måske ikke så opsigtsvækkende måde.

Naturligvis havde vi fået rumfart, for det har jo vist sig, at et moderne samfund slet ikke kan undvære satellitter.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.