Van Allenovy sondy - Van Allen Probes
Jména | Radiační pásy Storm Probes (RBSP) |
---|---|
Typ mise | Astrofyzika |
Operátor | NASA |
ID COSPARU | 2012-046A / 2012-046B |
SATCAT č. | 38752/38753 |
webová stránka | vanallenprobes |
Délka mise | Plánované: 2 roky Konečné: 7 let, 1 měsíc, 17 dní |
Vlastnosti kosmických lodí | |
Výrobce | Laboratoř aplikované fyziky |
Spustit hmotu | ~ 1500 kg pro oba |
Začátek mise | |
Datum spuštění | 30. srpna 2012, 08:05 UTC |
Raketa | Atlas V 401 |
Spusťte web | Mys Canaveral SLC-41 |
Dodavatel | United Launch Alliance |
Konec mise | |
Deaktivováno | Van Allen Probe A: 18. října 2019
Van Allen Probe B: 19. července 2019 |
Orbitální parametry | |
Referenční systém | Geocentrický |
Režim | Vysoce eliptický |
Poloviční hlavní osa | 21,887 km (13,600 mi) |
Nadmořská výška | 618 km (384 mi) |
Apogee výška | 30,414 km (18,898 mi) |
Sklon | 10,2 ° |
Doba | 537,1 minut |
Van Allen sondy (VAP), dříve známý jako radiační pás Storm Probes (RBSP), byly dvě robotická sonda , které byly použity pro studium radiační pásy Van Allen , které obklopují Zemi. NASA provedla misi Van Allen Probes v rámci programu Living with a Star . Pochopení prostředí radiačního pásu a jeho variability má praktické uplatnění v oblastech operací kosmických lodí, návrhu systému kosmických lodí, plánování misí a bezpečnosti astronautů. Sondy byly vypuštěny 30. srpna 2012 a fungovaly sedm let. Obě kosmické lodě byly deaktivovány v roce 2019, když jim došlo palivo. Očekává se, že budou deorbitovat během třicátých let minulého století.
Přehled
Centrum Goddard Space Flight Center NASA spravuje celkový program Living With a Star, jehož je RBSP projektem, spolu s observatoří Solar Dynamics Observatory (SDO). Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) byla zodpovědná za celkovou implementaci a správu nástrojů pro RBSP. Primární mise byla naplánována na 2 roky, u výdajů se očekávalo, že budou trvat 4 roky. Primární mise byla naplánována tak, aby trvala pouze 2 roky, protože panovaly velké obavy, zda elektronika satelitu přežije nepřátelské radiační prostředí v radiačních pásech po dlouhou dobu. Když po 7 letech mise skončila, nebylo to kvůli poruše elektroniky, ale kvůli nedostatku paliva. To prokázalo odolnost elektroniky kosmické lodi. Životnost kosmické lodi v radiačních pásech byla považována za rekordní výkon satelitů, pokud jde o odolnost proti záření.
Kosmická loď pracovala v úzké spolupráci s balónovým polem pro relativní ztráty elektronů RBSP (BARREL), které dokáže měřit částice, které se vyloupnou z pásů, a dostanou se až do zemské atmosféry.
Laboratoř aplikované fyziky řídila, stavěla a provozovala Van Allenovy sondy pro NASA.
Sondy jsou pojmenovány podle Jamese Van Allena , objevitele radiačních pásů, které studovali.
Milníky
- Kontrola koncepce mise dokončena, 30. – 31. Ledna 2007
- Předběžná kontrola návrhu, říjen 2008
- Kontrola potvrzení, leden 2009
- Sondy přepravené z laboratoře aplikované fyziky v Laurelu v Marylandu na leteckou stanici Cape Canaveral na Floridě, 30. dubna 2012
- Sondy odstartovaly z komplexu Space Launch 41 na stanici Cape Canaveral Air Force na Floridě dne 30. srpna 2012. K odstartování došlo ve 4:05 EDT.
- Van Allen Probe B deaktivován, 19. července 2019.
- Van Allen Probe A deaktivován, 18. října 2019. Konec mise.
Spusťte vozidlo
Dne 16. března 2009 United Launch Alliance (ULA) oznámila, že NASA udělila ULA kontrakt na start RSBP pomocí rakety Atlas V 401. NASA odložila start, protože odpočítávala na čtyřminutovou značku brzy ráno 23. srpna. Poté, co nepříznivé počasí zabránilo vypuštění 24. srpna a další preventivní zdržení na ochranu rakety a satelitů před hurikánem Isaac , došlo k odstartování 30. srpna 2012 ve 4:05 EDT.
Konec mise
Dne 12. února 2019 zahájili kontroloři misí proces ukončení mise Van Allen Probes snížením periferií kosmické lodi, což zvyšuje jejich atmosférický odpor a vede k jejich případnému ničivému opětovnému vstupu do atmosféry. Tím je zajištěno, že sondy znovu vstoupí v rozumném časovém rozmezí, aby představovaly malou hrozbu, pokud jde o problém orbitálních úlomků . Předpokládalo se, že sondy ukončí činnost do začátku roku 2020, nebo kdykoli jim dojde palivo potřebné k udržení jejich solárních panelů namířených na Slunce. Předpokládá se návrat do atmosféry v roce 2034.
Van Allen Probe B byla odstavena 19. července 2019 poté, co provozovatelé misí potvrdili, že v ní není pohonná látka. Van Allen Probe A, kterému také dochází pohonná hmota, byl deaktivován dne 18. října 2019, čímž byla mise Van Allen Probes ukončena po sedmi letech provozu.
Věda
Tyto radiační pásy Van Allen se smršťují a roztahují v průběhu času jako součást mnohem většího prostoru počasí systému poháněn energií a materiálem, který vypukne z povrchu Slunce a zaplní celou sluneční soustavu . Vesmírné počasí je zdrojem polární záře, která se třpytí na noční obloze, ale může také narušit satelity, způsobit selhání elektrické sítě a narušit komunikaci GPS . Van Allenovy sondy byly postaveny s cílem pomoci vědcům porozumět této oblasti a lépe navrhnout kosmické lodě, které dokážou přežít nástrahy vesmíru . Cílem mise bylo dále vědecky porozumět tomu, jak populace relativistických elektronů a iontů ve vesmíru vznikají nebo se mění v reakci na změny sluneční aktivity a slunečního větru .
Obecnými vědeckými cíli mise bylo:
- Zjistěte, které procesy - jednotlivě nebo v kombinaci - urychlují a transportují částice v radiačním pásu a za jakých podmínek.
- Pochopte a kvantifikujte ztrátu elektronů z radiačních pásů.
- Určete rovnováhu mezi procesy, které způsobují zrychlení elektronů, a procesy, které způsobují ztráty.
- Pochopte, jak se radiační pásy mění v kontextu geomagnetických bouří .
V květnu 2016 výzkumný tým zveřejnil svá první zjištění a uvedl, že prstencový proud, který obklopuje Zemi, se chová mnohem jiným způsobem, než se dříve chápalo. Prstencový proud leží přibližně 10 000 až 60 000 kilometrů (6 200 až 37 000 mi) od Země. Variace elektrického proudu představují dynamiku pouze nízkoenergetických protonů. Data naznačují, že kolem Země existuje podstatný, trvalý prstencový proud i v době mimo bouři, který je přenášen vysokoenergetickými protony. Během geomagnetických bouří je vylepšení prstencového proudu dáno novými nízkoenergetickými protony vstupujícími do blízké zemské oblasti.
Vědecké výsledky
V únoru 2013 byl pomocí údajů shromážděných Van Allenovými sondami objeven třetí dočasný Van Allenův radiační pás. Uvedený třetí pás trval několik týdnů.
Kosmická loď
Van Allenovy sondy se skládaly ze dvou rotačních stabilizovaných kosmických lodí, které byly vypuštěny s jedinou raketou Atlas V. Obě sondy musely pracovat v drsných podmínkách, které studovaly; zatímco jiné satelity mají luxus vypnout se nebo se chránit uprostřed intenzivního vesmírného počasí, Van Allenovy sondy musely pokračovat ve shromažďování dat. Sondy byly proto postaveny tak, aby vydržely neustálé bombardování částicemi a zářením, které by v této intenzivní oblasti vesmíru zažily.
Nástroje
Protože bylo životně důležité, aby obě plavidla provedla stejná měření, aby pozorovala změny radiačních pásů v prostoru i čase, nesla každá sonda následující přístroje:
- Sada nástrojů Energetické částice, složení a termální plazma (ECT); Hlavním vyšetřovatelem je Harlan Spence z University of New Hampshire . Klíčovými partnery tohoto šetření jsou LANL , Southwest Research Institute , Aerospace Corporation a LASP
- Sada nástrojů pro elektrické a magnetické pole a integrovaná věda (EMFISIS); Hlavním vyšetřovatelem je Craig Kletzing z University of Iowa .
- Nástroj elektrického pole a vln (EFW); Hlavním vyšetřovatelem je John Wygant z University of Minnesota . Mezi klíčové partnery tohoto vyšetřování patří University of California v Berkeley a University of Colorado v Boulderu.
- Radiační pás Storm Probes Experiment s iontovým složením (RBSPICE); Hlavním vyšetřovatelem je Louis J. Lanzerotti z technologického institutu v New Jersey . Mezi klíčové partnery patří Laboratoř aplikované fyziky a Fundamental Technologies, LLC.
- Relativistický protonový spektrometr (RPS) z Národního průzkumného úřadu
Viz také
- Balónové pole pro relativní ztráty elektronů RBSP (BARREL)
- Cassini
- Cluster II (kosmická loď)
- Heliofyzika
- Observatoř sluneční dynamiky
- Sluneční a heliosférická observatoř
- STEREO (Observatoř slunečních TE pozemských vztahů)
- TIMED (kosmická loď)
- WIND (kosmická loď)
Reference
externí odkazy
- Web Van Allen Probes na NASA.gov
- Web Van Allen Probes na univerzitě Johnse Hopkinse
- Web Van Allen Probes na NASAtech.net