A hidegháború közepén az amerikai légierő rakétája indult útnak a kaliforniai Vandenberg bázisról. A fő hasznos teher egy Corona felderítő műhold volt, azonban a payload hátsó részében egy, a hordozó külső geometriájához igazodva ívelt doboz is helyet kapott. Ebben rádióamatőrök által épített elektronika dolgozott, az OSCAR-1.

A történet közvetlen előzménye a Szputnyik felbocsátása. Az 1957-es szovjet műhold nemcsak politikai sokkot okozott, hanem rádióamatőr szempontból is rendkívüli inspirációt jelentett. A 20 és 40 MHz-es jeladók egyszerű rövidhullámú vevőkkel is hallhatók voltak, világszerte amatőrök követték a jelet. A gondolat hamar megszületett: ha egy egyszerű jeladó működhet az űrben, akkor amatőrök is képesek lehetnek saját műhold építésére.

1959-ben Donald Stoner (W6TNS) egy CQ Magazine cikkben vetette fel, hogy a rádióamatőrök technikailag képesek lennének műholdat építeni, ha rendelkezésre állna egy hordozórakéta. Kaliforniában hamar szerveződni kezdett egy csoport, amely később a projekt alapját adta. A hosszabb távú cél egy amatőr átjátszó volt, azonban első lépésként egy egyszerű jeladó mellett döntöttek.

A múhold névadója, a Project OSCAR (Orbiting Satellite Carryng Amateur Radio) szervezet hivatalosan egy irányító testület, mely döntően a projekt operatív és kezdeményező központjából, a Lockheed amatőr rádióklubból kikerült igazgatóság hozott létre. A fejlesztési irányokról, a szervezeti kérdésekről és a műholdprogram működéséről Mirabeau Towns (K6LFI – szervezési és vezetési feladatok), Stanley Benson (K6CBK – műszaki fejlesztés terület), Harley Gabrielson (W6HEK), Fred Hicks (W6EJU – elektronikai munka), William Orr (W6SAI – a projektvezető és kommunikációs koncepciók kidolgozója), Nicholas Marshall (W6OLO – rendszerintegráció), Harry Engwicht (W6HC), Thomas Lott (VE2AG – kommunikációs és követési rendszerek koordináció), Jerre Crosier (W6IGE), Harry Workman (K6JTC), Richard Esneault (W4IJC/6) és a már említett Don Stoner döntött.

Az első rádióamatőr műhold egy kristályvezérelt, tranzisztoros VHF jeladót tartalmazott, amely 145,983 MHz frekvencián sugárzott. Az RF szekció egy egyszerű, kristályvezérelt tranzisztoros adó volt. A jel előállítása egy stabil oszcillátor fokozatban történt, amelyet az az oszcillátor frekvenciastabilitásának megőrzésére és a végfokozat terhelésének leválasztására beiktatott puffer és egy kis teljesítményű végfokozat követett. A végfok közvetlenül az antennát hajtotta, külön erősítő vagy modulátor nélkül. A teljes RF kimenő teljesítmény szándékosan alacsony, 140 mW volt, ami csökkentette az energiafogyasztást és növelte a megbízhatóságot. A konstrukció célja nem a maximális hatásfok, hanem a stabil, folyamatos működés volt.

Az Oscar-1 műhold 1962. februári QST-ben közzétett kapcsolása

Az egyszerű impedanciaillesztéssel, közvetlenül a végfokozatról meghajtott antenna egy 60 centis negyedhullámú monopól sugárzó volt, amely a műhold testének központi részéből nyúlt ki, így a fém szerkezet szolgált talpsúlyként. A műhold orientációjának hiánya miatt az antenna polarizációja folyamatosan változott, ami a földi állomások számára kedvező volt, mert csökkentette a polarizációs fadinget.

A kimenő RF teljesítmény 140 mW volt, amit egy 60 centiméteres monopólon igyekezett leadni, mely a konvex felület közepéből nyúlt ki. Mindennel együtt az OSCAR-1 teljes költsége mindössze 63 dollárra rúgott.

A múzeumi darab pontos mása a flight modellnek.

A felbocsátás nem volt könnyű kérdés, a katonai kísérletek irányítói nagyon nem néztek jó szemmel az amatőrökre. A lehetőség végül részben a Lockheed személyes kapcsolatainak köszönhető. Több építő az akkor gyorsan fejlődő kaliforniai űriparban dolgozott, és szakmai kapcsolatban álltak a NASA egyik legfontosabb kutató-fejlesztő központjának, a JPL-nek az egyik rádióamatőr vezetőjével, így lehetőség nyílt arra, hogy a Discoverer 36 katonai műhold ballaszttömegének helyére kerüljön az amatőr berendezés.

A mechanikai kialakítást a rendelkezésre álló tér határozta meg. Az ék alakú, 34x26x12 centis, körülbelül 4,5 kilogramm tömegű berendezés alumínium vázat és magnézium burkolatot kapott. Aktív hőszabályozás nem állt rendelkezésre, ezért passzív megoldásokat alkalmaztak. A felületet aranyozták a napsugárzás visszaverésére, míg sötét festéksávok biztosították a szükséges hőelnyelést. A belső tér habszigetelést kapott.

A műhold HI morzekódot sugározta, az RC timer időállandóját két thermisztor szabályozta a belsejében. A hőmérséklet változása módosította az időzítést, így a sebesség a belső hőmérséklet függvényében változott. Ez gyakorlatilag egy telemetriaadó volt, mint a Sputnik, viszont a mérések már fontos adatot szolgáltattak a passzív hőszabályozás eredményeiről.

A műholdból a legendák szerint három példány készült, az egyik repült, a másik a Smithsonian Légi- és Űrmúzeumban látható, egy harmadik pedig ARRL vitrinjében volt. A kapcsolási rajzot elvileg a CQ 1962 februárjában közétette, ám amikor az ARRL mérnökei az 50 éves évforduló alkalmából fel akarták éleszteni a példányukat és felnyitották, az nem egyezett a dokumentációval.

Ez azért sem lenne meglepő, mert a hidegháború idején ugyanis a közzétett rajz elképzelhető, hogy dezinformáció, de nem árt kétkedni, és elgondolkodni azon, hogy az ARRL nem azonos modellt kapott.

Nem csoda, hogy nem egyezik – az ARRL modellje nemcsak nagyobb, de más szerekezetű is

Amikor kérdőre vonták Lance Ginnert (K6GSJ), az OSCAR Projekt egykori munkatársát, ő csak envetett, hogy szerinte nem fog sikerülni feléleszteni, az viszont nem derült ki, hogy a példány konstrukciója vagy a rajz miatt. Az is tény, hogy az ARRL Newington HQ-ban őrzött modell jóval nagyobb, mint az 1963-ban múzeumnak átadott, megbízható méretekkel rendelkező, egy az egyben cserére tervezett tartalék (flight spare) modell.

Az newingtoni konstrukciójának eredetitől való eltérést mi sem bizonyítja jobban, mint az oldalarányok és az antenna pozíciója. Az ARRL példány eredetéről egyébként nem is tudni a rajztól való eltérés mellett semmit, csak azt, hogy később került a vitrinbe, amit valamiért nagyon nem feszegetnek ők sem – csak homályosan prototípusnak, vagy restauráltnak nevezik.

Személy szerint – ismerve a korabeli fejlesztési lépcsőket – egy mérnöki modellt tartok valószínűnek, ami funkcióiban és elektronikájában nagyvonalakban azonos, de ennél többet nem kell beleképzelni. Ezt alátámasztja az is, hogy szemmel láthatóan utólag kapott néhány módosítást.

Ez nem flight spare – mernökként és műkedvelőként azt mondanám, hogy ez a játszós modell.

Kétkedésre adhatna okot a műanyag kábelkötegelő is, azonban tudni kell, hogy épp akkor fejlesztették ki: a Thomas & Betts 1958 körül mutatta be, eredetileg repülőgépipari kábelrendezési problémák megoldására. A Ty-Rap néven ismert első változatot kifejezetten barátságtalan környezetbe szánták, és nagyon is jelen voltak az űriparban.

A valódi probléma az Newingtonban mutogatott példánnyal az, hogy a korai képek nem egyeznek a későbbiekkel, láthatóan átdolgozott adópanel van benne. Ha ez egy eredeti modell lenne, kevés olyan idióta ember van, aki így meggyalázná, átalakítaná, bár arról részleteket mellőzve ők maguk is beszámoltak, hogy az eredeti kapcsolást követve valóban sikerült munkára bírni. Azok az ezüstcsillám és kerémia kondik, valamint a kicserélt ellenállás pedig nagyon is újnak tűnnek, ráadásul a tranzisztor és a dióda is cserélve lett.

Szerintem egy legjobb esetben is egy replika, még ha korabeli is, a hatvanas években közzétett kapcsolási rajznak pedig több köze van az eredetihez, mint az ARRL modelljének. Bárhogy is, a szerkezet mechanikus elemet nem tartalmazott, a soktranzisztoros billentyűzés elektronikájára pedig nem találtam semmilyen adatot.

A berendezést 1961. december 12-én a Thor-Agena B hordozórakéta állította pályára, a leváláskor egy rugós kapcsoló aktiválta az antennát és a keying áramkört, az OSCAR-1 pedig azonnal megkezdte a HI üzenet ismételgetését. A higanycellák húsz nap után, január 3-án merültek le, 31-én pedig a műhold a Föld légkörébe lépve elégett.

Működése során hivatalos hálózatként 9 koordinált amatőr állomás figyelte, melyek többek közt az Antarktiszon, Hawaii, Connecticut, Alaska és California területén votlak, ezek Sunnyvale-be küldték feldolgozásra a felvett hangot. A 471 kilométer magasságban keringő műhold jelét végül összesen 28 ország 570 rádióamatőre vette a 280 keringési periódus alatt.

Az OSCAR-1 jelentősége elsősorban abban áll, hogy rendkívül egyszerű elektronikai megoldásokkal is sikerült működő rádióamatőr műholdat létrehozni.A projekt technikai és közösségi szempontból is mérföldkő volt. Bizonyította, hogy amatőrök képesek működő űreszközt építeni, valamint értékes hőtechnikai tapasztalatokat adott a későbbi OSCAR műholdakhoz. A program később AMSAT néven szerveződött tovább, amely azóta is számos amatőr műhold fejlesztésében és üzemeltetésében vesz részt.