ФЕМИДА
Имена |
|
---|---|
Тип миссии | Магнитосферные исследования |
Оператор | НАСА |
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2007-004 (А, Б, В, Г, Е) |
САТКАТ нет. | 30580, 30581, 30582, 30583, 30584 |
Веб-сайт | http://themis.igpp.ucla.edu/ |
Продолжительность миссии | Планируется: 2 года Прошло: 17 лет, 4 месяца и 14 дней. |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | Эксплорер 85 |
Тип космического корабля | Временная история событий и макромасштабных взаимодействий во время суббурь |
Автобус | ФЕМИДА |
Производитель | Свейлс Аэроспейс |
Стартовая масса | 126 кг (каждый) [1] |
Власть | 37 Вт (каждый) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 17 февраля 2007 г., 23:01:00 UTC |
Ракета | Дельта II 7925-10С (Дельта 323) |
Запуск сайта | Мыс Канаверал , SLC-17B |
Подрядчик | Боинг Оборона, космос и безопасность |
Вступил в сервис | 4 декабря 2007 г. |
Орбитальные параметры | |
Справочная система | Геоцентрическая орбита [2] |
Режим | Высокоэллиптическая орбита |
Высота перигея | 470 км (290 миль) |
Высота апогея | 87 330 км (54 260 миль) |
Наклон | 16.00° |
Период | 1870.00 минут |
Инструменты | |
Приборы электрического поля (EFI) Электростатический анализатор (ESA) Феррозондовый магнитометр (ФГМ) Поисковый магнитометр (СКМ) Твердотельный телескоп (SST) | |
Патч миссии THEMIS программа проводник |
Миссия «История событий и макромасштабных взаимодействий во время суббурь» ( THEMIS ) началась в феврале 2007 года как группировка из пяти спутников НАСА (THEMIS-A – THEMIS-E) для изучения энергетических выбросов из магнитосферы Земли, известных как суббури , магнитных явлений, которые усиливают полярные сияния вблизи Полюса Земли . Название миссии является аббревиатурой, отсылающей к Титану Фемиде . [3]
Три спутника вращаются вокруг Земли в магнитосфере, а два были переведены на орбиту вокруг Луны . Эти два были переименованы в АРТЕМИДУ для ускорения, пересоединения, турбулентности и электродинамики взаимодействия Луны с Солнцем . ТЕМИС-Б стала АРТЕМИДОЙ-П1, а ТЕМИС-С стала АРТЕМИДОЙ-П2. [4] ARTEMIS-P1 и -P2 вместе составляют миссию THEMIS-ARTEMIS . [5]
Спутники THEMIS были запущены 17 февраля 2007 года с SLC-17B на борту ракеты -носителя Delta II ракеты-носителя . [3] [6] На каждом спутнике имеется пять идентичных приборов, включая феррозондовый магнитометр (FGM), электростатический анализатор (ESA), твердотельный телескоп (SST), магнитометр с поисковой катушкой (SCM) и прибор электрического поля (EFI). Каждый зонд имеет массу 126 кг (278 фунтов), включая 49 кг (108 фунтов) гидразинового топлива . [7]
Доступ к данным THEMIS можно получить с помощью программного обеспечения SPEDAS . Канада, Австрия, Германия и Франция также внесли свой вклад в миссию.
Космический корабль [ править ]
Компания Swales Aerospace , которая теперь является частью Orbital ATK , которая сейчас является частью Northrop Grumman , Белтсвилл, Мэриленд , изготовила все пять зондов для этой миссии. Каждый из них был собран и испытан на предприятии в Белтсвилле, а затем доставлен в Калифорнийский университет в Беркли для интеграции приборов. Свейлс отвечал за интеграцию BAU, IRU, солнечных батарей, антенны, аккумулятора и других компонентов, необходимых для функциональности. Это был второй крупный спутник, построенный Свейлсом, первым из которых стал космический корабль Earth Observing-1 (EO-1), который продолжает вращаться вокруг Земли. Свейлс также отвечал за проектирование и создание наземного электрического оборудования (EGSE), используемого для мониторинга зондов на всех этапах предстартовой подготовки, включая использование на стартовой площадке.
Тестирование [ править ]
После установки приборов в SSL, Беркли, предстартовые испытания, включая термовакуумные, вибрационные и акустические испытания, были проведены в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния .
Запустить [ править ]
Первоначально запуск THEMIS планировался на 19 октября 2006 года. Из-за задержек, вызванных проблемами с качеством изготовления вторых ступеней Delta II (проблема, которая также затронула предыдущую миссию STEREO ), запуск THEMIS был отложен до 15 февраля 2007 года. Из-за сложившихся погодных условий 13 февраля 2007 г. заправка второй ступени была отложена, а запуск перенесен на 24 часа. 16 февраля 2007 года запуск был приостановлен на минуте Т-4 обратного отсчета из-за того, что последний метеозонд сообщил о красном цвете или запрете движения из-за ветра на верхних уровнях. Была начата 24-часовая процедура ремонта, нацеленная на новое окно запуска с 23:01 по 23:17 UTC 17 февраля 2007 года.
17 февраля 2007 года наблюдались благоприятные погодные условия, и отсчет прошел гладко. THEMIS успешно запущена в 23:01:00 UTC . Космический корабль отделился от ракеты-носителя примерно через 73 минуты после старта. К 03:07 UTC 18 февраля операторы миссии Лаборатории космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли командовали и получили сигналы от всех пяти космических кораблей, подтверждающие номинальный статус разделения.
Услуга запуска была предоставлена United Launch Alliance в рамках Программы НАСА Launch Services (LSP).
БЫСТРО [ править ]
Миссия Fast Auroral SnapshoT Explorer (FAST) поддерживала THEMIS в 2008 и 2009 годах, прежде чем была прекращена. [8] FAST — это миссия по программе Small Explorer (SMEX), запущенная в 1996 году. [8]
Статус миссии [ править ]
С 15 февраля 2007 г. по 15 сентября 2007 г. пять спутников THEMIS находились на орбитальной конфигурации «жемчужная нитка». С 15 сентября по 4 декабря 2007 г. спутники были переведены на более далекие орбиты для подготовки к сбору данных в хвосте магнитосферы. Этот этап миссии был назван «Фазой рассвета», поскольку орбиты спутников находились в апогее на утренней стороне магнитосферы. 4 декабря 2007 года начался первый этап исследования хвоста миссии. В этом сегменте миссии ученые будут собирать данные из хвоста магнитосферы Земли. На этом этапе орбиты спутников находятся в апогее внутри хвоста магнитосферы. Ученые надеются наблюдать суббури и события магнитного пересоединения. Во время этих событий заряженные частицы, хранящиеся в магнитосфере Земли, разряжаются, образуя северное сияние . Наука о хвосте проводится зимой в северном полушарии , потому что наземные магнитометры, с которыми ученые Фемиды сопоставляют спутниковые данные, имеют относительно более длительные периоды ночи. Ночью наблюдения не прерываются заряженными частицами Солнца. [9]
Земли В 2007 году THEMIS «обнаружила свидетельства наличия магнитных канатов, соединяющих верхние слои атмосферы непосредственно с Солнцем», подтвердив теорию солнечно-земного электрического взаимодействия (посредством « токов Биркеланда » или «выровненных по полю токов»), предложенную Кристианом Биркеландом около 1908 года. [10] [11] НАСА также сравнило это взаимодействие с «батареей на 30 киловольт в космосе», отметив, что «жесткий канат перекачивает ток силой 650 000 ампер в Арктику!» [12]
26 февраля 2008 года зонды THEMIS впервые смогли определить пусковое событие начала магнитосферных суббурь. [13] Два из пяти зондов, расположенных примерно на одной трети расстояния до Луны, измеряли события, предполагающие событие магнитного пересоединения , за 96 секунд до усиления аврорального сияния. [14] Василис Ангелопулос из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе , который является главным исследователем миссии THEMIS, заявил: «Наши данные впервые ясно показывают, что магнитное пересоединение является триггером». [15]
- ТЕМИС на орбите.
- THEMIS обнаружила магнитный канат, перекачивающий ток силой 650 000 ампер в Арктику.
- THEMIS обнаружила, что в магнитном поле Земли часто образуются две дыры, через которые происходит утечка солнечных частиц.
- На этой иллюстрации изображены отдельные орбиты космического корабля НАСА THEMIS.
Расширенная миссия [ править ]
19 мая 2008 года Лаборатория космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли объявила, что НАСА продлило миссию THEMIS до 2012 года. НАСА официально одобрило перемещение THEMIS-B и THEMIS-C на лунную орбиту под названием миссии. « АРТЕМИДА » (Ускорение, пересоединение, турбулентность и электродинамика взаимодействия Луны с Солнцем), которая в 2019 году была пересмотрена на «ТЕМИДА-АРТЕМИДА». [5] В феврале 2017 года THEMIS отметила десятилетие научной деятельности. По состоянию на август 2017 года три внутренних зонда THEMIS продолжают собирать ценные данные о взаимодействии Солнца с магнитосферой Земли.
АРТЕМИДА [ править ]
В начале 2010 года ARTEMIS-P1 (THEMIS-B) совершил два облета Луны и один облет Земли и приблизился к выводу на орбиту Лиссажу вокруг лунной точки Лагранжа . Вывод на лунную орбиту был намечен на апрель 2011 года. ARTEMIS-P2 (THEMIS-C) завершил облет Луны и находился на начальном этапе первого из трех полетов в глубокий космос на пути к орбите Лиссажу и был нацелен на лунную орбиту в апреле. 2011. [16]
22 июня 2011 года ARTEMIS-P1 начал запуск двигателей, чтобы покинуть свою почкообразную либрационную орбиту на одной стороне Луны, где он находился с января 2011 года. [17] 2 июля 2011 года в 16:30 UTC ARTEMIS-P1 вышла на лунную орбиту. Второй космический корабль, ARTEMIS-P2, вышел на лунную орбиту 17 июля 2011 года. [18] По пути эти два космических корабля первыми достигли орбиты вокруг точек Лагранжа Луны. [17] [19]
По состоянию на октябрь 2019 года оба лунных зонда находятся на стабильных орбитах и, как ожидается, будут работать в течение длительного времени. [5]
Инструменты [ править ]
На борту космического корабля [ править ]
- Плата цифровых полей (DFB): использует программируемую вентильную матрицу (FPGA) для выполнения настраиваемой встроенной полосовой обработки и быстрого преобразования Фурье (БПФ) для данных прибора.
- Приборы электрического поля (EFI): спроектированы и изготовлены для измерения электрического поля в постоянно меняющейся магнитосфере Земли.
- Электростатический анализатор (ESA): измеряет тепловые электроны и ионы для выявления и отслеживания высокоскоростных потоков через хвост магнитосферы, а также для выявления импульсов давления.
- Феррозондовый магнитометр (FGM): измеряет фоновое магнитное поле для выявления и определения времени резких реконфигураций магнитосферы во время начала суббури, предоставлено Немецким аэрокосмическим центром и Австрийским космическим агентством. [20]
- Блок обработки данных приборов (IDPU): содержит большую часть электроники приборов космического корабля THEMIS.
- Магнитометр с поисковой катушкой (SCM): измеряет низкочастотные колебания и волны магнитного поля в трех направлениях в магнитосфере Земли, построенный Центром изучения земной и планетарной среды (CETP) и Национальным центром научных исследований (CNRS). [20]
- Твердотельный телескоп (SST): измеряет функции распределения энергетических частиц.
Наземное базирование [ править ]
Пока спутники следят за магнитосферой с орбиты, двадцать наземных станций в Северной Америке одновременно следят за полярными сияниями . Миссией наземной станции и научными операциями управляет Лаборатория космических наук Калифорнийского университета .
- Наземная система формирования изображений всего неба (ASI): наземная система формирования изображения всего неба (ASI) наблюдает за полярными сияниями над североамериканским континентом от Канады до Аляски, чтобы определить, где и когда происходит начало авроральной суббури.
- Массив наземных магнитометров (GMAG): GMAG Измеряет изменения магнитного поля Земли вблизи поверхности Земли из-за начала суббури, чтобы помочь определить время возникновения суббури.
Результаты исследования [ править ]
Инструменты THEMIS использовались для отслеживания хоровых волн свистового режима во время периодов низкой геомагнитной активности. [21] [22]
Списки соответствующих тем [ править ]
- Список активных зондов Солнечной системы
- Список гелиофизических миссий
- Список объектов в точках Лагранжа
- Список зондов Солнечной системы
- Список космических телескопов
- Хронология исследования Солнечной системы
- Программное обеспечение SPEDAS для данных космической физики
Другой соответствующий корабль космический
- Advanced Composition Explorer (ACE), запущенный в 1997 году, до сих пор работает.
- Кассини – Гюйгенс
- Кластер
- Double Star запущена на Cluster.
- Гелиос
- MESSENGER (поверхность ртути, космическая среда, геохимия и дальность), запущенный в 2004 году, упал на Меркурий 30 апреля 2015 года.
- Ван Аллен Пробс
- Обсерватория солнечной динамики (SDO), запущенная в 2010 году, до сих пор работает.
- Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), запущенная в 1995 году, работает до сих пор.
- Solar Maximum Mission (SMM), запущен в 1980 году, выведен из эксплуатации в 1989 году.
- Solar Orbiter (SOLO), запущенный в 2020 году.
- Parker Solar Probe , запущенный в 2018 году.
- STEREO (Обсерватория солнечно-земных связей), запущенная в 2006 году, работает до сих пор.
- Transition Region and Coronal Explorer (TRACE), запущенный в 1998 году, выведен из эксплуатации в 2010 году.
- Ulysses , спущен на воду в 1990 году, выведен из эксплуатации в 2009 году.
- WIND , запущенный в 1994 году, работает до сих пор.
- ELFIN (Исследование электронных потерь и полей), запущенный в 2018 году.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «АРТЕМИДА (ФЕМИДА)» . Сайт НАСА по исследованию Солнечной системы . Проверено 29 ноября 2022 г.
- ^ «Траектория: ТЕМИС-А (Эксплорер 85) 2007-004А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 5 декабря 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «ФЕМИДА (Эксплорер 85)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 4 декабря 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Филлипс, Тони. «Мертвый космический корабль идет» . Сайт миссии АРТЕМИДА . НАСА . Проверено 28 июня 2011 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Джонсон-Гро, Мара (7 октября 2019 г.). «Артемида, познакомьтесь с АРТЕМИДОЙ: исследования Солнца на Луне» . НАСА . Проверено 10 октября 2019 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Джастин Рэй (18 февраля 2007 г.). «Центр статуса миссии: ТЕМИС» . Космический полет сейчас . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ «Бюллетень SPACEWARN, № 640» . НАСА. 1 марта 2007 года . Проверено 2 декабря 2009 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Новости ФАСТ ЭПО
- ^ Лаборатория космических наук (2009 г.). «Орбиты Фемиды» . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Синтия О'Кэрролл (11 декабря 2007 г.). «Космический аппарат НАСА сделал новые открытия о северном сиянии» . Центр космических полетов Годдарда . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Тони Филлипс (20 марта 2008 г.). «Весна – сезон Авроры» . НАСА. Архивировано из оригинала 25 сентября 2009 года . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Синтия О'Кэрролл (7 декабря 2007 г.). «Мультимедиа для пресс-мероприятия THEMIS» . Центр космических полетов Годдарда . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Лаура Лейтон (24 июля 2008 г.). «Спутники THEMIS выяснили, что вызывает извержения северного сияния» . НАСА . Проверено 2 декабря 2009 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Василис Ангелопулос; и др. (15 августа 2008 г.). «Пересоединение хвоста, вызывающее начало суббури» . Наука . 321 (5891): 931–935. Бибкод : 2008Sci...321..931A . дои : 10.1126/science.1160495 . ПМИД 18653845 . S2CID 206514133 .
- ^ Тарик Малик (24 июля 2008 г.). «Тайна красочных полярных сияний раскрыта» . Space.com . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Лаборатория космических наук. «Новости и события ТЕМИС» . Калифорнийский университет в Беркли. Архивировано из оригинала 22 июня 2010 года . Проверено 9 апреля 2010 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Фокс, Карен С. (25 марта 2015 г.). «Первый космический корабль ARTEMIS успешно вышел на лунную орбиту» . Связь Солнца и Земли: гелиофизика . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Хендрикс, Сьюзен (25 марта 2015 г.). «Второй космический корабль ARTEMIS успешно вышел на лунную орбиту» . Связь Солнца и Земли: гелиофизика . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Брошарт, С.Б. (2009). Предварительный проект траектории лунной миссии ARTEMIS (PDF) . Встреча специалистов по астродинамике AAS/AIAA. 09-382. Питтсбург.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «THEMIS — Каталог eoPortal — Спутниковые миссии» . Earth.esa.int . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ Ли, Вэнь ; Торн, РМ; Ангелопулос, В.; Бортник Дж.; Калли, СМ; Ни, Б.; ЛеКонтель, О.; Ру, А.; Остер, У.; Магнес, В. (7 мая 2009 г.). «Глобальное распространение хоровых волн свистового режима, наблюдаемое на космическом корабле THEMIS» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (9): L09104. Бибкод : 2009GeoRL..36.9104L . дои : 10.1029/2009GL037595 . S2CID 120391902 .
- ^ Ли, Вэнь ; Бортник Дж.; Торн, РМ; Ангелопулос, В. (2011). «Глобальное распределение амплитуд волн и нормальных углов волн хоруса с использованием волновых наблюдений THEMIS» . Журнал геофизических исследований: Космическая физика . 116 (А12). Бибкод : 2011JGRA..11612205L . дои : 10.1029/2011JA017035 . ISSN 2156-2202 .
Внешние ссылки [ править ]
- Страница НАСА ТЕМИС
- Страница миссии THEMIS (UCB)
- Профиль миссии THEMIS от НАСА по исследованию солнечной системы
- Пресс-релиз Space Ref. Архивировано 12 февраля 2021 г. в Wayback Machine.
- Веб-страница Канадской наземной обсерватории
- Репортаж о запуске Беркли
- См. стр. 8 в этом документе для получения информации об антенне.
- Списки адресов электронной почты THEMIS. Архивировано 19 августа 2019 г. на Wayback Machine.