برنامه مرزی Samos E-3

توسط Duane A. Day
دوشنبه 21 سپتامبر 2026

ساموس اولین برنامه ماهواره ای شناسایی ایالات متحده بود که از پروژه نیروی هوایی ایالات متحده به نام سیستم تسلیحاتی 117L در سال 1957 پدیدار شد. ساموس که به اختصار Sentry نامیده می شد، به سرعت به بیش از نیم دوجین نوع مختلف ماهواره گسترش یافت و منجر به 11 پرواز، از جمله چندین پرتاب ناموفق شد.

از آنجا که ساموس یک شکست بود، تقریباً در تاریخچه برنامه فضایی اولیه فراموش شده است. اما ساموس همچنین مشکل ساز است، زیرا اگرچه نیروی هوایی سوابق برنامه های قابل توجهی را حفظ کرده است، سوابق فنی، تصاویر و عکس های نسبتا کمی باقی مانده است. بنابراین می توان داستانی درباره زمان ایجاد و تکامل ساموس و تصمیمات اتخاذ شده در این مسیر نوشت، اما توصیف نحوه عملکرد هر یک از فضاپیماها یا نشان دادن ظاهر آنها دشوارتر است.

تصویری از لاکهید در سپتامبر 1959 از ماهواره ساموس E-3. اپتیک های اصلی که نور را برای فوکوس در داخل دوربین جمع می کنند حذف شده اند. متأسفانه، اسناد منبع تار هستند و کیفیت بالایی ندارند و خواندن برخی از برچسب ها را دشوار می کند. Samos E-3 تا دسامبر 1959 لغو شد (اعتبار: NRO)

از اکتبر 1960 تا نوامبر 1962، نیروی هوایی نزدیک به 12 ماهواره ساموس را با نام های E-1، E-2، E-5 و E-6 پرتاب کرد. اما هیچ ماهواره Samos E-3 یا E-4 تا به حال به فضا پرتاب نشده است و آنها را به مرموزترین فضاپیمای برنامه ساموس تبدیل می کند. E-4 یک دوربین نقشه برداری بود که ساخته شد اما هرگز پرواز نکرد، در حالی که E-3 فقط در نیمه دوم سال 1959 وجود داشت و حتی هرگز از تخته طراحی خارج نشد. ساموس E-3 به این دلیل به وجود آمد که محدودیت‌های تکیه بر فیلم در تابستان 1959 آشکار شد، اما برخی در پنتاگون حاضر به کنار گذاشتن الزام برای بازگرداندن تصاویر به زمین بلافاصله پس از گرفتن عکس‌ها نبودند، حتی اگر واقعاً عکس‌های کمی گرفته شده بود. Samos E-3 سیستم مرزی نهایی بود که بین دو جهان گرفتار شده بود: فناوری بازخوانی که به دلیل محدودیت‌هایش در حال محو شدن بود و فناوری بازگشت فیلم که در دو دهه آینده بر اطلاعات ماهواره‌ای ایالات متحده تسلط داشت.

برنامه ساموس شامل ماهواره های شناسایی بصری با نام “E” و ماهواره های اطلاعاتی سیگنال با نام “F” بود. E-4 و E-5 هرگز ساخته و یا پرواز نکردند. علاوه بر ماهواره های ذکر شده در اینجا، Samos E-6 نیز ساخته و پرواز کرد، اما ناموفق بود. (اعتبار: NRO)

سری Samos E

در اصل، ساموس نام جمعی برای مجموعه ای از زیرسیستم ها، از جمله ماهواره، سیستم محرکه و محموله ها بود که با حروف A تا G تعیین می شد: A برای بدنه، B برای نیروی محرکه، C برای نیروی کمکی، D برای هدایت و کنترل، و G برای مادون قرمز (هشدار موشک). بسیاری از این نام‌گذاری‌ها به‌سرعت توسط کسانی که روی برنامه کار می‌کردند کنار گذاشته یا فراموش شدند، به استثنای Samos E که ماهواره‌های شناسایی عکاسی را تعیین می‌کرد، و Samos F، که ماهواره‌های جمع‌آوری اطلاعات سیگنال را تعیین می‌کرد. زیرسیستم های E و F به زودی انواع مختلفی را تولید کردند.

برنامه Samos دارای زیرسیستم های اصلی بود که A-G نامگذاری شده بودند (زیر سیستم H بعدا اضافه شد). در عمل، بیشتر این نام‌گذاری‌ها نادیده گرفته شدند، به جز Samos E و Samos F. (اعتبار: NRO)

در اوایل سال 1958، پروژه ای از سری E ساموس منتفی شد. این یک ماهواره کوچک قابل بازیابی بود که فیلم خود را به زمین باز می گرداند. این سیستم دوربین با نام رمز CORONA، توسط Itek طراحی و ساخته شده و توسط CIA اداره می شود و نیروی هوایی مسئول پرتاب و ردیابی و عملیات و بازیابی فضاپیما است. CORONA مخفیانه بود، به این معنی که وجود آن طبقه بندی شده بود، حتی برای اکثر نیروی هوایی و پرسنل پیمانکاری که در ساموس کار می کردند ناشناخته بود.

Samos E-1 و E-2 ماهواره‌های «انتقال فیلم» بودند که تصاویر را روی فیلم ضبط می‌کردند، فیلم را در داخل ماهواره توسعه می‌دادند و آن فیلم را برای ارسال به زمین از طریق ارسال رادیویی اسکن می‌کردند. Samos E-1 در درجه اول یک سیستم اثبات مفهوم بود و سیستم عامل Samos E-2 بود. در اواخر سال 1959، نیروی هوایی انتظار داشت که چندین ماهواره Samos E-2 در نهایت پرواز کنند و به ماهواره شناسایی اولیه نیروی هوایی تبدیل شوند.

ماهواره ساموس E-1. فناوری فیلم‌خوانی سال‌هاست که به نوعی وجود داشته است. ساموس آن را روی یک ماهواره اعمال می کرد. اما محدودیت های قابل توجهی وجود داشت که منجر به جستجوی فناوری های بهتر شد. (اعتبار: مجموعه پیتر هانتر)

در سال 1959، با توجه به محدودیت های فن آوری فیلم خوانی E-2، نیروی هوایی نیز شروع به بررسی سیستم های بازگشت فیلم ساموس کرد که به زودی به سیستم های E-4 و E-5 در نیمه اول سال 1959 و بعداً سیستم E-6 منجر شد. Samos E-5 یک سیستم «بازگشت فیلم» با وضوح بالا بود که عکس‌ها را روی فیلم می‌گرفت و سپس فیلم و دوربین را با یک وسیله نقلیه بزرگ به زمین بازگرداند. “رزولیشن بالا” به معنای توانایی دیدن تصاویری از زمین در اندازه پنج فوت (1.5 متر) است.

ساموس E-6 که تنها در سال 1960 به فضا پرتاب شد، یک ماهواره شناسایی منطقه وسیع بود. تصاویر آن قلمرو بیشتری را نسبت به E-5 پوشش می دهد، توسط دو دوربین که در حالت استریو کار می کنند، ضبط می شوند، و همچنین روی فیلم ضبط می شوند، اما وضوح تصویر E-6 به خوبی E-5 نیست. فیلم Samos E-6، اما نه دوربین، با یک وسیله نقلیه ورودی کوچکتر و نوک تیزتر از E-5 به زمین بازگردانده می شود. E-4 یک سیستم نقشه برداری بود که از همان وسیله نقلیه بزرگ برای ورود مجدد به عنوان E-5 استفاده می کرد. اگرچه ظاهراً دوربین‌های نقشه‌برداری E-4 تولید شده بودند، اما این برنامه حداقل تا حدی به دلیل درگیری‌های داخلی لغو شد و ارتش ایالات متحده اصرار داشت که مسئولیت نقشه‌برداری از زمین را بر عهده دارد، نه نیروی هوایی.

این تصویر 1959 طرح کلی وسایل نقلیه ساموس را نشان می دهد. محموله ها برای هر یک از سری E متفاوت بود. (اعتبار: NRO)

سیستم Samos E-3

لاکهید که فضاپیمای Agena را ساخت که تمام محموله‌های ساموس را پشتیبانی می‌کرد، طبق تاریخچه رسمی برنامه‌های ماهواره‌ای اولیه، Samos E-3 را در 29 ژوئیه 1959 پیشنهاد داد. تاریخ نشان می دهد که لاکهید ممکن است فرض کرده باشد که آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA) که سپس برنامه کلی را مدیریت می کرد، بیشتر به گزارش ماهواره هایی مانند E-1 و E-2 علاقه مند بود تا ماهواره های بازگشت فیلم. به همین دلیل است که لاکهید E-3 را به عنوان گام بعدی در فناوری پیشنهاد کرد که می تواند تصاویر را نسبتاً سریع به زمین بازگرداند، با هدف دستیابی به وضوح پنج فوت.

لاکهید ادعا می کند E-2 “بر اساس مفاهیم قبل از 1959 است.” و رزولوشن جدید پنج فوتی نیاز به فناوری حسگری جدید داشت. E-2 یک سیستم ترکیبی با استفاده از توسعه مکانیکی و فیلم و همچنین بازخوانی الکترونیکی بود. با استفاده از “نوار الکترونیکی” جدید، “رویکرد تمام الکترونیکی Samos E-3 بالاترین عملکرد ممکن را در اولین بازه زمانی ممکن با حداقل هزینه ارائه می دهد”. لاکهید ادعا می‌کند که سیستم‌های نوار الکترونیکی قبلاً طبق قرارداد در آزمایشگاه تحقیقات هوانوردی در مرکز توسعه هوایی رایت در اوهایو اثبات شده‌اند و ادعا می‌کند که عملکرد عالی است.

Samos E-3 از یک سیستم نوار الکترواستاتیک جدید برای ضبط تصاویر بر روی یک رسانه ذخیره سازی نوار استفاده می کرد. سپس تصاویر از این نوار بازیابی شده و به زمین منتقل می شوند. نوار برای استفاده چندگانه در نظر گرفته شده بود. (اعتبار: NRO)

برای Samos E-3، تصویر روی نوار الکترواستاتیک حساس به فوتوالکتریک ثبت خواهد شد. سپس “با انحراف مدولاسیون یک پرتو الکترونی برای اسکن بخشی از باند” خوانده می شود و سیگنال دید تقویت می شود و سپس به عنوان یک سیگنال تعدیل کننده برای انتقال به ایستگاه های زمینی اعمال می شود. با استفاده از یک سیستم انتقال با پهنای باند 12 مگا سیکل در ثانیه – که مستلزم توسعه لوله های جدید است – این سیستم می تواند به زمان خواندن 8.7 ثانیه در هر فریم دست یابد. سپس، روی زمین، تصاویر برای بهترین بازتولید ممکن روی فیلم خوانده می‌شوند.

تصاویر گرفته شده توسط ماهواره Samos E-3 در فضا به زمین مخابره می شود و سپس مستقیماً روی فیلم خوانده می شود. فیلم یک رسانه ذخیره‌سازی بود که می‌توانست حجم عظیمی از داده‌ها را ذخیره کند. (اعتبار: NRO)

یکی از محدودیت های Samos E-2 این بود که منابع فیلم محدود بود: پس از اتمام آنها، ماهواره دیگر نمی توانست کار کند. در مقابل، نوار ذخیره سازی الکترواستاتیک Samos E-3 قابل استفاده مجدد است. این، همراه با مدار بالاتر، به این معنی بود که ماهواره Samos E-3 می‌تواند برای یک سال در فضا کار کند.

اهداف سیستم شناسایی بصری E-3 عبارت بودند از:

• زندگی فعال حدود یک سال.
• وضوح زمینی پنج فوت یا 2.5 فوت (0.75 متر) با کلید برق [unexplained].
• اپتیک 144 اینچ (366 سانتی متر) فاصله کانونی موثر، با اپتیک F/4.5.
• نوار ذخیره سازی حسی الکترواستاتیکی که 60 فوت (18 متر) طول و قابل استفاده مجدد خواهد بود.
• بازخوانی یک پرتو الکترونی مستقیماً از نوار خواهد بود.
• بازسازی زمین یک ضبط کننده پرتو الکترونی خواهد بود که در حالت های عمودی، شیب و استریو کار می کند.

ماهواره Samos E-3 در مدار دایره ای اسمی در ارتفاع 483 کیلومتری (300 مایلی) عمل خواهد کرد. این یک سازش بود. دستیابی به وضوح بالاتر در مدار پایین تر آسان تر خواهد بود. اما یک مدار پایین تر کشش اتمسفر بیشتری خواهد داشت و عمر ماهواره را کاهش می دهد. بنابراین، مدار 483 کیلومتری به یک سیستم نوری قدرتمندتر نیاز داشت زیرا ماهواره از اهدافی که عکس می گرفت دورتر بود. طرفداران Samos E-3 انتظار داشتند که داشتن تجهیزات شناسایی بصری تمام الکترونیکی نیز وضوح نوری را به حداکثر برساند.

شماتیک دوربین Samos E-3 را نشان می دهد. در تصاویر لاکهید، اپتیکی که تصویر را روی محیط ذخیره سازی متمرکز می کرد، حذف شد. لاکهید این طرح را “تمام الکترونیکی” می نامد زیرا به فیلم و مواد شیمیایی مورد استفاده برای فناوری فیلمخوانی E-1/E-2 نیاز ندارد. (اعتبار: NRO)

همانطور که ماهواره بر روی زمین حرکت می کند، تصویر درون سیستم دوربین آن نیز حرکت می کند. ماهواره های شناسایی به روشی برای جبران حرکت تصویر در داخل دوربین نیاز داشتند. برای Samos E-3، دوره نوردهی تنها یک میلی ثانیه خواهد بود که امیدواریم کنترل جهت خودرو و جبران حرکت تصویر و دوربین را ساده کند.

به گفته لاکهید، این رویکرد درجه بسیار بالایی از انعطاف پذیری را در استفاده عملیاتی و عملکرد فراهم می کند. این سیستم قابلیت وضوح بسیار بالایی را ارائه می‌کند و با استفاده از رسانه‌های ذخیره‌سازی تصویر قابل استفاده مجدد، طراحی محموله با حداقل اندازه و وزن را امکان‌پذیر می‌سازد.

طراحی تخته نان این دوربین قبلاً توسط شرکت رادیویی آمریکا، بخش محصولات Astro-Electronic ساخته و آزمایش شده است. لاکهید ادعا می کند که آنها این را “از نظر فنی امکان پذیر” یافته اند. این پیشنهاد شامل هیچ بحثی در مورد اپتیک محموله فراتر از اصول اولیه نیست.

شماتیک های فنی موجود برای بار ماهواره ای پیشنهادی به دلیل بازتولید ضعیف، خواندن ساده و دشوار است. “اپتیک اولیه” که نور را جمع آوری می کند و به دوربین نوار الکترواستاتیک می فرستد، توضیح داده نشده است. پیشنهاد کلی مانند نوع محموله اطلاعاتی است که از یک طراح فضاپیما به جای طراح دوربین انتظار می رود: برای مثال، لاکهید فاصله کانونی را در یک قسمت از یک سند 44 اینچ (112 سانتی متر) و در قسمت دیگر 144 اینچ فهرست می کند. این یکی از مشکلاتی بود که گریبانگیر برنامه ساموس بود، به خصوص E-5 که دوربینی داشت که از ابتدا در معرض خطر قرار داشت. در مقابل، برنامه‌های اطلاعاتی تحت رهبری سیا مانند CORONA تمایل داشتند تا عملکرد دوربین را نسبت به سایر معیارها به حداکثر برسانند.

سیستم تبدیل تصاویر به داده های ذخیره شده در دوربین E-3. متأسفانه، اسناد منبع تار هستند و کیفیت بالایی ندارند و خواندن برخی از برچسب ها را دشوار می کند. (اعتبار: NRO)

عمر کوتاه، مرگ سریع

ساموس E-3 از همان موشک اطلس استفاده می کند که برای E-1، E-2، E-5 و E-6 استفاده می شود. نظر نیروی هوایی این بود که اطلس در دسترس و توانمند است. اما اطلس ارزان نبود، بنابراین ماهواره‌های اطلاعاتی CORONA و سیگنال‌های بعدی به جای آن از Thor ارزان‌تر استفاده کردند.

در دسامبر 1959، نیروی هوایی ساموس E-5 قابل بازسازی را برای برآورده کردن الزامات رزولوشن پنج فوتی تایید کرد و به لاکهید دستور داد تا تمام کارهای مربوط به Samos E-3 را لغو کند. ARPA با مدیریت کلی برنامه های فضایی نظامی خود، خدمات نظامی را عصبانی کرد و تا اواسط دهه 1960 از کنترل ساموس خارج شد.

برنامه اولیه عمومی برای برنامه ماهواره ای اطلاعاتی ایالات متحده. اگرچه قرارداد بزرگی در سال 1956 به لاکهید اعطا شد، اما تا زمان راه اندازی اسپوتنیک در اکتبر 1957 بود که این برنامه شروع به دریافت بودجه لازم برای ادامه کرد. (اعتبار: NRO)

اولین ساموس E-1 در اکتبر 1960 به فضا پرتاب شد، اما نتوانست به مدار برسد. دومین در ژانویه 1961 راه اندازی شد و موفقیت محدودی داشت. Samos E-2 در سپتامبر 1961 در سکوی پرتاب خود منفجر شد و به برنامه فیلمخوانی پایان داد. سه ساموس E-5 و پنج ساموس E-6 بین نوامبر 1961 و نوامبر 1962 به فضا پرتاب شدند و همگی دچار خطاهای مختلف پرتاب، عملیات یا بازیابی شدند. اما Samos E-3 حتی به آنجا هم نرسید، زیرا در حالی که هنوز در مرحله آزمایشگاهی بود لغو شد و به سرعت فراموش شد.

منابع

تاریخچه دوربین نقشه برداری HEXAGON، دفتر شناسایی ملی، ژوئن 1979، صفحات 43-44.

LMSD Satellite Systems Briefing Part II، برنامه SAMOS، 14 سپتامبر 1959.

می توانید به روز Duane در zirconic1@cox.net دسترسی پیدا کنید. تشکر ویژه از استیو شولتز.

توجه: اکنون در حال تعدیل نظرات هستیم. در ارسال نظرات تاخیر وجود خواهد داشت و هیچ تضمینی برای ارسال تمامی نظرات ارسالی وجود ندارد.