Van Allen Probes
| Van Allen Probes | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Emblema misiunii | |||||
 | |||||
| Date despre misiune | |||||
| Operator |  NASA | ||||
| ID NSSDC | și 2012-046B 2012-046A și 2012-046B | ||||
| Destinaţie | Trupe Van Allen | ||||
| Vector | Atlas V | ||||
| Lansa | 30 august 2012 la 08:05 UTC | ||||
| Locul lansării | Cape Canaveral | ||||
| Durată | 2 ani (estimat) | ||||
| Proprietatea navei spațiale | |||||
| Masa | 1.500 kg (ambele) | ||||
| Instrumentaţie |
| ||||
| Parametrii orbitali | |||||
| Apogeu | ~ 36.980 km | ||||
| Perigeu | ~ 6.880 km | ||||
| Perioadă | ~ 9 ore | ||||
| Înclinare | ~ 10 ° | ||||
| Excentricitate | ~ 0,68 | ||||
| Axa semi-majoră | ~ 21.930 | ||||
| Site-ul oficial | |||||
| Programul Living With a Star | |||||
| |||||
Van Allen Probes, cunoscut anterior ca Van Allen Probes ( acronim RBSP ), [1] este o misiune spațială a NASA , furnizată de Programul Living With a Star . [2]
Misiunea implică utilizarea a două sonde identice, lansate la 30 august 2012, [3] pentru studiul regiunilor spațiului circumterestru indicate ca centurile Van Allen . Înțelegerea fenomenelor care au loc acolo are de fapt implicații practice importante în domeniile de funcționare și proiectare a sateliților artificiali , programarea misiunilor spațiale și siguranța astronauților . [4]
Dezvoltare
Misiunea a fost concepută de Laboratorul de Fizică Aplicată (APL) al Universității Johns Hopkins, ca parte a Programului Living With a Star , condus de Centrul de Zbor Spațial Goddard pentru NASA . Laboratorul de Fizică Aplicată a fost responsabil pentru proiectarea și fabricarea sondelor și va fi responsabil pentru gestionarea instrumentelor și a sondelor în sine.
Atribuirea misiunii la Laboratorul de Fizică Aplicată a avut loc în 2006. Faza de proiectare conceptuală a fost finalizată în ianuarie 2007, proiectarea preliminară în octombrie 2008 și misiunea confirmată definitiv în ianuarie 2009, odată cu construcția începută în 2010. [5] [6]
Sondele, transportate la stația forțelor aeriene Cape Canaveral la 30 aprilie 2012, au fost lansate de acolo la 30 august următor la 08:05 UTC , la bordul rachetei Atlas V 401, [3] cu câteva zile de întârziere în raport cu data programat inițial pentru 23 august din cauza condițiilor anormale înregistrate în motor [7] și, ulterior, a condițiilor meteorologice nefavorabile. [8]
Caracteristici tehnice
Misiunea implică utilizarea a două sonde, indicate ca A și B, echipate cu un set similar de instrumente. Corpul principal al fiecărei sonde are forma unei prisme înalte 1,3 m , cu o bază octogonală , cu un diametru de 1,8 m . Din acesta se ramifică patru panouri fotovoltaice în formă pătrată, cu o latură de 0,9 m, care asigură o putere de 350 de wați , polii instrumentului (aproximativ 4,6 și 50 m lungime) și antenele pentru comunicații în banda S. La lansare, Probe A a cântărit 591,6 kg , din care 129,6 cu instrumente științifice, în timp ce sonda B 610,6 kg , cântărit de elementele structurale necesare pentru a susține greutatea partenerului în manevra de lansare. [9]
Fiecare sondă este stabilizată la o singură rotire cu aproximativ 5 rotații pe minut și propulsată de un sistem de opt motoare cu rachete cu propulsor lichid (în special, hidrazină ), fiecare dintre acestea putând genera o forță de 0,9 N. [9]
Sondele își parcurg orbitele geocentrice în aproximativ 9 ore, cu o altitudine a perigeului între 500 și 675 km și altitudinea apogeului între 30,050 și 31,250 km. Înclinarea orbitală ar trebui să fie de 10 ° și, în orice caz, nu mai mare de 18 °. Mai mult, nevoile de indicare ale panourilor fotovoltaice necesită ca axa de rotație a sondelor să fie menținută între 15 și 27 ° față de Soare. [10]
Instrumente științifice
Fiecare sondă este echipată cu aceleași cinci instrumente științifice: [11]
- Suită cu particule energetice, compoziție și plasmă termică (ECT)
- Suită de instrumente pentru câmp electric și magnetic și știință integrată (EMFISIS)
- Suită cu câmp electric și valuri (EFW)
- Experiment de compoziție ionică cu sonde de furtună cu centură de radiații (RBSPICE)
- Spectrometru relativist de protoni (RPS)
Suita pentru particule energetice, compoziție și plasmă termică (ECT) constă în sine din trei elemente: spectrometrele MagEIS și HOPE și telescopul REPT. Scopul lor este de a măsura proprietățile - modulul și direcția vitezei și compoziția - particulelor prezente în centurile Van Allen. Instrumentul este sensibil la electroni și ioni cu energie între 1 eV e 10 MeV și este capabil să recunoască ionii de hidrogen , heliu și oxigen . [12]
Suita de instrumente pentru câmp electric și magnetic și știința integrată (EMFISIS) constă din două magnetometre separate, poziționate la capetele a două tije lungi de trei metri. Obiectivul instrumentului este de a măsura propagarea undelor în plasma care alcătuiește centurile Van Allen și de a explica atât fenomenele de accelerație ale particulelor, cât și cele care duc la dezactivarea lor progresivă și scapă în spațiu. [13]
Suita Electric Field and Waves (EFW) intenționează să măsoare câmpul electric din spațiul din jurul sondei. Pentru a face acest lucru, folosește șase antene: cea mai mare, lungă de 50 de metri, se va extinde în plan perpendicular pe axa de rotație a sondei pe două laturi opuse; alte două antene de 40 m vor fi extinse în același plan, în direcția perpendiculară pe cele anterioare; în cele din urmă, alte două antene telescopice lungi de 6 m vor fi extinse de-a lungul axei de rotație. La capătul fiecărei antene există un senzor pentru detectare. [14]
Experimentul de compoziție ionică a sondelor de furtună cu centura de radiații (RBSPICE) este dezvoltat pentru a măsura curentul inelar care apare în centurile Van Allen în timpul furtunilor geomagnetice . [15] Instrumentul este, de asemenea, un spectrometru. [16]
În cele din urmă, spectrometrul relativist de protoni (RPS) va detecta protoni cu o energie între 50 MeV și 2 GeV , așa-numiții protoni relativisti, care constituie un pericol pentru supraviețuirea sateliților spațiali și a oamenilor care operează în regiunea spațială a centurilor Van Allen. [17]
Obiective științifice
Expansiunea și contracția care afectează centurile Van Allen sunt una dintre manifestările vremii spațiale ( vremea spațială) în spațiul circumterestru și sunt susținute de energia de curgere și de materia ( vântul solar ) emise continuu de la Soare care pătrund întregul sistem solar . [2] Curelele sunt completate în timpul furtunilor solare care determină pătrunderea particulelor încărcate din vântul solar și apoi prinse în câmpul geomagnetic . Când acest fenomen afectează atmosfera, dă naștere aurorelor polare , dar poate provoca și daune sateliților pe orbită și rețelelor electrice de la suprafață, precum și poate împiedica comunicațiile. Obiectivul misiunii este deci de a caracteriza centurile Van Allen și de a permite îmbunătățiri tehnologice, de exemplu în proiectarea sateliților. Mai precis, prin această misiune, cercetătorii intenționează să înțeleagă modul în care populațiile de ioni relativisti și electroni care alcătuiesc benzile se formează și se modifică în funcție de activitatea solară . [2]
Obiectivele misiunii pot fi rezumate după cum urmează: [2]
- aflați ce proces - individual sau în combinație cu altele - accelerează și transportă particule în centurile de radiații și în ce condiții;
- să înțeleagă și să cuantifice pierderea de electroni din centurile de radiații;
- identifică echilibrul dintre procesele care duc la accelerație și cele care determină pierderea electronilor;
- înțelegeți cum se schimbă centurile de radiații în timpul și ca o consecință a furtunilor geomagnetice .
Notă
- ^ Van Allen Probes: NASA Rename Radiation Belt Mission to Honor Pioneering Scientist , Science Daily, 11 noiembrie 2012. Accesat la 15 decembrie 2017 .
- ^ a b c d ( EN ) RBSP - Mission Overview , pe nasa.gov , NASA, 28 martie 2012. Accesat la 2 septembrie 2012 .
- ^ A b (EN) NASA lansează Van Allen Probes Mission pe nasa.gov, NASA, 30 august 2012. Accesat la 2 septembrie 2012.
- ^ (EN) Radiation Belt Storm Probes (RBSP) pe nasa.gov, NASA, 15 iulie 2011. Adus pe 2 septembrie 2012 (depus de 'url original 2 mai 2012).
- ^ (RO) Începe construcția! , la rbsp.jhuapl.edu , The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, ianuarie 2010. Accesat la 4 septembrie 2012 (arhivat din original la 24 iulie 2012) .
- ^ (RO) Herbert J. Kramer, Misiunea RBSP (Van Allen Probes) [ link rupt ] , în Observarea Pământului și a Mediului său: Studiul Misiunilor și Senzorilor, publicat în ePortal Directory , ESA. Accesat la 4 septembrie 2012 .
- ^ (EN) Lansarea misiunii NASA Radiation Belt , pe redorbit.com. Adus la 4 septembrie 2012 (arhivat din original la 24 mai 2013) .
- ^ (RO) William Graham, Atlas V lansează la a treia încercare cu nava spațială RBSP , pe nasaspaceflight.com. Accesat la 4 septembrie 2012 .
- ^ a b NASA, Press Kit , pp. 8-10 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 7-8 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 13-21 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 13-15 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 16-17 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 18-19 .
- ^ Paola De Michelis, Inelul curent , în magnetism terestru , Institutul Național de Geofizică și Vulcanologie. Accesat la 4 septembrie 2012 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 13 și 20 .
- ^ NASA, Trusa de presă , pp. 13 și 21 .
Bibliografie
- (EN) NASA, lansarea sondelor Van Allen. Kitul de presă ( PDF ), NASA, august 2012. Accesat la 3 septembrie 2012 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre sondele de furtună cu centura de radiații
linkuri externe
- (EN) E. Bell, II (curator), Radiation Belt Storm Probes (RBSP) , pe nssdc.gsfc.nasa.gov, National Space Science Data Center (NSSDC), NASA, 14 mai 2012. Adus pe 3 septembrie, 2012 .
- ( EN ) Herbert J. Kramer, misiunea RBSP (Radiation Belt Storm Probes) [ link întrerupt ] , în ePortal Directory , ESA. Accesat la 4 septembrie 2012 .
