СТЕРЕО
Тип миссии | Солнечное наблюдение | ||
---|---|---|---|
Оператор | НАСА | ||
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | СТЕРЕО-А: 2006-047А СТЕРЕО-Б: 2006-047B н | ||
САТКАТ нет. | СТЕРЕО-А: 29510 СТЕРЕО-Б: 29511 | ||
Веб-сайт | http://stereo.gsfc.nasa.gov/ http://stereo.jhuapl.edu/ | ||
Продолжительность миссии |
| ||
Свойства космического корабля | |||
Производитель | Университета Джонса Хопкинса Лаборатория прикладной физики | ||
Стартовая масса | СТЕРЕО-А: 620 кг СТЕРЕО-Б: 620 кг [1] | ||
Сухая масса | 547 кг (1206 фунтов) | ||
Размеры | 1,14×2,03×6,47 м 3,75 × 6,67 × 21,24 фута | ||
Власть | 475 Вт | ||
Начало миссии | |||
Дата запуска | 26 октября 2006 г., 00:52 | UTC||
Ракета | Дельта II 7925-10Л | ||
Запуск сайта | Мыс Канаверал SLC-17B | ||
Подрядчик | Объединенный стартовый альянс | ||
Конец миссии | |||
Последний контакт | СТЕРЕО-Б: 23 сентября 2016 г. | ||
Орбитальные параметры | |||
Справочная система | гелиоцентрический | ||
Период | СТЕРЕО-А: 346 дней СТЕРЕО-Б: 388 дней | ||
| |||
STEREO ( Solar terrestrial RElations Observatory ) — миссия по наблюдению за Солнцем . [2] Два почти идентичных космических корабля ( STEREO-A , STEREO-B ) были запущены в 2006 году на орбиты вокруг Солнца, что заставило их соответственно опережать Землю и постепенно отставать от нее. Это позволило получить стереоскопические изображения Солнца и солнечных явлений, таких как корональные выбросы массы .
Контакт со STEREO-B был потерян в 2014 году после того, как он вошел в неконтролируемое вращение, не позволив его солнечным панелям вырабатывать достаточно энергии, но STEREO-A все еще работает.
Профиль миссии
[ редактировать ]Два космических корабля STEREO были запущены в 00:52 UTC 26 октября 2006 года со стартовой площадки 17B на базе ВВС на мысе Канаверал во Флориде на ракете-носителе Delta II 7925-10L на высокоэллиптические геоцентрические орбиты . Апогей достиг орбиты Луны. 15 декабря 2006 года на пятом витке пара пролетела мимо Луны для гравитационной помощи . Поскольку два космических корабля находились на несколько разных орбитах, космический корабль «впереди» (A) был выброшен на гелиоцентрическую орбиту внутри орбиты Земли, в то время как космический корабль «позади» (B) временно оставался на высокой околоземной орбите. Космический корабль B снова встретился с Луной на том же орбитальном обороте 21 января 2007 года, будучи выброшенным с околоземной орбиты в направлении, противоположном космическому кораблю A. Космический корабль B вышел на гелиоцентрическую орбиту за пределами орбиты Земли. Космическому кораблю А потребовалось 347 дней, чтобы совершить один оборот Солнца, а космическому кораблю Б — 387 дней. Угол А космического корабля/Солнца/Земли будет увеличиваться на 21,650° в год. Угол космического корабля B/Солнца/Земли будет меняться на -21,999° в год. Учитывая, что длина орбиты Земли составляет около 940 миллионов километров, средняя скорость обоих кораблей во вращающейся геоцентрической системе отсчета, в которой Солнце всегда находится в одном направлении, составляет около 1,8 км/с, но скорость значительно варьируется. в зависимости от того, насколько близко они расположены к соответствующему афелию или перигелию (а также от положения Земли). Их текущее местоположение показано здесь .
Со временем космические аппараты STEREO продолжали отделяться друг от друга с общей скоростью примерно 44° в год. не было Окончательных позиций для космического корабля . 24 января 2009 года они достигли разделения на 90°, состояния, известного как квадратура . Это представляло интерес, поскольку выбросы массы, наблюдаемые сбоку на лимбе одного космического корабля, потенциально могут наблюдаться в ходе экспериментов с частицами на месте другого космического корабля. Проходя через точки Лагранжа Земли L4 и , в L5 конце 2009 года они искали лагранжевы (троянские) астероиды . 6 февраля 2011 года два космических корабля находились на расстоянии ровно 180° друг от друга, что позволило впервые увидеть все Солнце одновременно. [3]
Даже при увеличении угла добавление изображений с Земли, например, из Обсерватории солнечной динамики , по-прежнему обеспечивало наблюдения полного Солнца в течение нескольких лет. В 2015 году контакт был потерян на несколько месяцев, когда космический аппарат STEREO прошел за Солнцем. Затем они снова начали приближаться к Земле, максимальное сближение произошло в августе 2023 года. Их не вернут на околоземную орбиту. [4]
Потеря контакта со СТЕРЕО-Б
[ редактировать ]1 октября 2014 года связь со СТЕРЕО-Б была потеряна во время запланированного сброса для проверки автоматики корабля в ожидании вышеупомянутого периода «соединения» солнечной энергии. Первоначально команда думала, что космический корабль начал вращаться, уменьшая количество энергии, вырабатываемой солнечными панелями. Более поздний анализ полученной телеметрии пришел к выводу, что космический корабль находился в неконтролируемом вращении со скоростью около 3 ° в секунду; это было слишком быстро, чтобы его можно было немедленно исправить с помощью реактивных колес , которые могли бы стать перенасыщенными. [5] [4]
НАСА использовало свою сеть дальнего космоса сначала еженедельно, а затем ежемесячно, чтобы попытаться восстановить связь. [4]
После 22-месячного молчания контакт был восстановлен в 22:27 UTC 21 августа 2016 года, когда Deep Space Network установила блокировку STEREO-B на 2,4 часа. [6] [5] [7]
Инженеры планировали работать и разработать программное обеспечение для ремонта космического корабля, но как только его компьютер будет включен, на загрузку исправления уйдет всего около 2 минут, прежде чем STEREO-B снова перейдет в режим отказа. [8] Кроме того, хотя во время контакта космический корабль имел положительную мощность, его ориентация будет меняться, и уровень мощности упадет. Была достигнута двусторонняя связь, и команды о начале восстановления космического корабля были отправлены до конца августа и сентября. [5]
Шесть попыток связи в период с 27 сентября по 9 октября 2016 года не увенчались успехом, а несущая волна не была обнаружена после 23 сентября. Инженеры определили, что во время попытки вывести космический корабль из строя замерзший топливный клапан двигателя, вероятно, привел к увеличению вращения, а не к увеличению скорости вращения. снижается. [5] Поскольку STEREO-B двигался по своей орбите, существовала надежда, что его солнечные панели снова смогут генерировать достаточно энергии для зарядки аккумулятора.
Через четыре года после первоначальной потери контакта НАСА прекратило периодические операции по восстановлению с 17 октября 2018 года. [9]
Преимущества миссии
[ редактировать ]Основным преимуществом миссии стали стереоскопические изображения Солнца. Поскольку спутники находятся в разных точках земной орбиты, но удалены от Земли, они могут фотографировать части Солнца, невидимые с Земли. Это позволяет ученым НАСА напрямую следить за обратной стороной Солнца, вместо того, чтобы делать выводы об активности на обратной стороне на основе данных, которые можно получить из обзора Солнца с Земли. Спутники STEREO в основном отслеживают на дальней стороне выбросы корональной массы — массивные всплески солнечного ветра , солнечной плазмы и магнитных полей, которые иногда выбрасываются в космос. [10]
Поскольку радиация от корональных выбросов массы, или КВМ, может нарушить земную связь, авиалинии, электросети и спутники, более точное прогнозирование КВМ может обеспечить большее предупреждение операторам этих услуг. [10] До STEREO обнаружение солнечных пятен , связанных с КВМ на обратной стороне Солнца, было возможно только с помощью гелиосейсмологии , которая предоставляет только карты активности на обратной стороне Солнца с низким разрешением. Поскольку Солнце вращается каждые 25 дней, детали на дальней стороне были невидимы для Земли в течение нескольких дней до появления СТЕРЕО. Период, когда обратная сторона Солнца ранее была невидима, был основной причиной миссии STEREO. [11]
Ученый программы STEREO Мадулика Гухатхакурта ожидал «больших достижений» в теоретической физике Солнца и прогнозировании космической погоды с появлением постоянного обзора Солнца на 360 °. [12] Наблюдения STEREO включаются в прогнозы солнечной активности для авиакомпаний, энергетических компаний, спутниковых операторов и других. [13]
STEREO также использовалась для открытия 122 затменно-двойных звезд и изучения еще сотен переменных звезд . [14] СТЕРЕО может смотреть на одну и ту же звезду до 20 дней. [14]
23 июля 2012 года СТЕРЕО-А находилась на пути КВМ солнечной бури 2012 года . По оценкам, этот КВМ, если бы он столкнулся с магнитосферой Земли, вызвал бы геомагнитную бурю, аналогичную по силе событию Кэррингтона , самой интенсивной геомагнитной буре в зарегистрированной истории. [15] Приборы STEREO-A смогли собрать и передать значительный объем данных о событии без каких-либо повреждений.
Научное оборудование
[ редактировать ]На каждом космическом корабле есть камеры, устройства для экспериментов с частицами и радиодетекторы в четырех комплектах приборов:
- Служба корональных и гелиосферных исследований Солнца и Земли (SECCHI) имеет пять камер: формирователь изображений в крайнем ультрафиолете (EUVI) и два коронографа белого света (COR1 и COR2). Эти три телескопа вместе известны как Sun Centered Instrument Package или SCIP. Они отображают солнечный диск, внутреннюю и внешнюю корону . Два дополнительных телескопа, гелиосферные формирователи изображений (называемые HI1 и HI2), фотографируют пространство между Солнцем и Землей. Целью SECCHI является изучение трехмерной эволюции корональных выбросов массы на протяжении всего их пути от поверхности Солнца через корону и межпланетную среду до их воздействия на Землю. [16] [17] Главным исследователем SECCHI был Рассел Ховард.
- Измерения частиц и переходных процессов CME на месте (IMPACT) для изучения энергичных частиц , трехмерного распределения электронов солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. [16] [18] Джанет Луманн была главным исследователем IMPACT.
- PLAsma и SupraThermal Ion Composition (PLASTIC) под руководством Антуанетты Гальвин для изучения плазменных характеристик протонов , альфа-частиц и тяжелых ионов . [16]
- STEREO/WAVES (SWAVES) — это трекер радиовсплесков для изучения радиопомех, распространяющихся от Солнца на орбиту Земли. [16] Жан Луи Бужере был главным исследователем SWAVES вместе с соисследователем Майклом Кайзером.
Подсистемы космического корабля
[ редактировать ]Каждый космический корабль STEREO имел сухую массу 547 кг (1206 фунтов) и стартовую массу 619 кг (1364 фунта). В походном положении каждый имел длину, ширину и высоту 2,0 × 1,2 × 1,1 м (6,67 × 4,00 × 3,75 фута). После развертывания солнечной батареи ее ширина увеличилась до 6,5 м (21,24 фута). [19] [20] Со всеми развернутыми приборными стрелами и антеннами его размеры составляют 7,5 × 8,7 × 5,9 м (24,5 × 28,6 × 19,2 футов). [21] Солнечные панели могут производить в среднем 596 Вт мощности, а космический корабль потребляет в среднем 475 Вт. [19] [20]
Космические аппараты STEREO стабилизированы по трем осям, и каждый из них оснащен основным и резервным миниатюрным инерциальным измерительным блоком (MIMU), предоставленным Honeywell . [22] Они измеряют изменения положения космического корабля, и каждый MIMU содержит три кольцевых лазерных гироскопа для обнаружения угловых изменений. Дополнительную информацию о положении предоставляют звездный трекер и телескоп-гид SECCHI. [23]
Бортовые компьютерные системы STEREO основаны на интегрированном электронном модуле (IEM) — устройстве, объединяющем основные компоненты авионики в одном корпусе. Каждый однониточный космический корабль оснащен двумя процессорами: один для команд и обработки данных, а другой для наведения и управления. Оба являются радиационно-стойкими 25- мегагерцовыми процессорами IBM RAD6000 , основанными на процессорах POWER1 (предшественник чипа PowerPC, который использовался в старых Macintosh ). Компьютеры, медленные по нынешним стандартам персональных компьютеров , типичны для требований к радиации, необходимых для миссии STEREO.
Actel STEREO также оснащена FPGA , в которых используется тройное модульное резервирование для радиационной защиты. FPGA содержат P24 MISC и CPU24 программные микропроцессоры . [24]
Для хранения данных каждый космический корабль оснащен твердотельным записывающим устройством, способным хранить до 1 гигабайта каждый. Его главный процессор собирает и сохраняет на записывающем устройстве изображения и другие данные от инструментов STEREO, которые затем можно отправить обратно на Землю. Космический корабль имеет пропускную способность нисходящей линии связи в X-диапазоне от 427 до 750 кбит/с . [19] [20]
Галерея
[ редактировать ]- СТЕРЕО-зонды сложены в Астротехе во Флориде
11 августа 2006 г. - Запуск зондов STEREO на Delta II ракете
26 октября 2006 г. - Одно из первых изображений Солнца, сделанное СТЕРЕО.
4 декабря 2006 г. - Транзит Солнца по Луне , заснятый во время калибровки камер ультрафиолетового изображения STEREO-B. Луна кажется намного меньше, чем с Земли, потому что расстояние между космическим кораблем и Луной было в несколько раз больше, чем расстояние между Землей и Луной.
25 февраля 2007 г. - Южный полюс Солнца. В правой нижней части изображения можно увидеть вещество, извергающееся из Солнца.
март 2007 г. - Трехмерный анаглиф, сделанный STEREO.
март 2007 г.
красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать - Трехмерное изображение покачивания времени в пространстве, сделанное STEREO.
март 2007 г. - Юпитер глазами STEREO-A HI1
23 ноября 2008 г. - Почти вся обратная сторона Солнца
2 февраля 2011 г. - Почти вся поверхность Солнца, снятая в крайнем ультрафиолете с длиной волны 19,5 нм, с белыми линиями, показывающими солнечные координаты (0 ° соответствует прямому направлению к Земле).
10 февраля 2011 г. - Полный день данных о Солнце со спутников STEREO.
13–14 февраля 2011 г. - К 10-летнему юбилею STEREO заместитель научного сотрудника проекта Терри Кучера представляет обзор пяти главных историй успеха миссии.
См. также
[ редактировать ]- Advanced Composition Explorer (ACE), запущен в 1997 году и продолжает работать по состоянию на 2023 год.
- Гелиофизика
- Жизнь со звездой (программа НАСА), по состоянию на февраль 2020 г. все еще продолжается. [update]
- Обсерватория солнечной динамики (SDO), запущена в 2010 году.
- Parker Solar Probe , запущен в августе 2018 года.
- Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), запущенная в 1995 году, по состоянию на февраль 2020 года все еще ведет наблюдения. [update].
- Solar Orbiter (SolO), запущен в феврале 2020 года.
- TRACE , запущен в 1998 году.
- Улисс — космический корабль, запущенный в 1990 году.
- Wind , космический корабль запущен в 1994 году, по состоянию на февраль 2020 года все еще работает. [update].
- Zooniverse – Солнечный Штормовой Дозор
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «СТЕРЕО» . НАСА . Проверено 2 декабря 2022 г.
- ^ «Расписание запусков НАСА» . НАСА. 20 сентября 2006 года . Проверено 20 сентября 2006 г.
- ^ Зелл, Холли, изд. (6 февраля 2011 г.). «Первые в истории СТЕРЕОизображения всего Солнца» . НАСА. Архивировано из оригинала 20 января 2019 года . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с Сара, Фрейзер (11 декабря 2015 г.). «Спасение STEREO-B: путь к восстановлению длиной 189 миллионов миль» . НАСА.
- ^ Jump up to: а б с д "Что нового" . Научный центр СТЕРЕО . НАСА. 11 октября 2016 г. Архивировано из оригинала 23 октября 2016 г.
- ^ Фокс, Карен С. (22 августа 2016 г.). «НАСА восстанавливает контакт с миссией СТЕРЕО» . НАСА . Проверено 22 августа 2016 г.
- ^ Гельдзалер, Барри; и др. (2017). Фазированная решетка из широко разнесенных антенн для космической связи и планетарного радара (PDF) . Конференция по передовым технологиям оптического и космического наблюдения Мауи. 19–22 сентября 2017 г. Вайлеа, Мауи, Гавайи. стр. 13–14. Бибкод : 2017amos.confE..82G .
- ^ Мошер, Дэйв (23 августа 2016 г.). «У НАСА может быть меньше двух минут, чтобы спасти свой давно потерянный космический корабль» . Бизнес-инсайдер . Проверено 24 августа 2016 г.
- ^ Кучера, Тереза А., изд. (23 октября 2018 г.). «Обновление статуса СТЕРЕО-Б» . НАСА/Научный центр СТЕРЕО . Проверено 26 февраля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Солнце обнажает все для двойных космических зондов» . Новости ЦБК . 7 февраля 2011 года . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ Лемоник, Майкл (6 февраля 2011 г.). «НАСА сфотографировало все Солнце, его дальнюю сторону и все такое» . Время . Архивировано из оригинала 9 февраля 2011 года . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ Винтер, Майкл (7 февраля 2011 г.). «Солнце светится на первых 360-градусных изображениях, полученных с помощью двойных зондов» . США сегодня . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ «Стереоспутники движутся по обе стороны от Солнца» . Новости Би-би-си . 6 февраля 2011 года . Проверено 8 февраля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «СТЕРЕО обращает свой пристальный взгляд на переменные звезды» . Астрономия . Королевское астрономическое общество. 19 апреля 2011 года . Проверено 19 апреля 2011 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Почти мисс: Солнечная супербуря в июле 2012 года» . НАСА. 23 июля 2014 года . Проверено 24 июля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д «СТЕРЕО Космические аппараты и инструменты» . НАСА. 8 марта 2006. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 года . Проверено 30 мая 2006 г.
- ^ Ховард, РА; Моисей, доктор юридических наук; Сокер, Д.Г.; Дере, КП; Кук, JW (июнь 2002 г.). «Исследование корональных и гелиосферных связей Солнца и Земли (SECCHI)» . Достижения в космических исследованиях . 29 (12): 2017–2026. Бибкод : 2002AdSpR..29.2017H . дои : 10.1016/S0273-1177(02)00147-3 . hdl : 2268/21196 .
- ^ Луманн, Дж.Г.; Кертис, Д.В.; Лин, Р.П.; Ларсон, Д.; Шредер, П.; и др. (2005). «ВЛИЯНИЕ: Научные цели и новинки в области СТЕРЕО». Достижения в космических исследованиях . 36 (8): 1534–1543. Бибкод : 2005AdSpR..36.1534L . дои : 10.1016/j.asr.2005.03.033 .
- ^ Jump up to: а б с Гурман, Джозеф Б., изд. (2007). «Космический корабль СТЕРЕО» . НАСА/Центр космических полетов Годдарда . Проверено 22 августа 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с «СТЕРЕО - Обсерватория солнечно-земных связей» (PDF) . НАСА. 2005. НП-2005-8-712-GSFC . Проверено 22 августа 2016 г.
- ^ Бейссер, Керри (ред.). «СТЕРЕО – Характеристики» . Лаборатория прикладной физики . Проверено 22 августа 2016 г.
- ^ «Honeywell поставит миниатюрные инерциальные измерительные блоки для космических аппаратов СТЕРЕО» . Ханивелл Интернэшнл. Архивировано из оригинала 25 ноября 2005 года . Проверено 25 октября 2006 г.
- ^ Дрисман, Эндрю; Хайнс, Шейн; Канкро, Джордж (апрель 2008 г.). «СТЕРЕООбсерватория». Обзоры космической науки . 136 (1): 17–44. Бибкод : 2008ССРв..136...17Д . дои : 10.1007/s11214-007-9286-z . S2CID 123239123 .
- ^ Мевальдт, РА; Коэн, CMS; Кук, WR; Каммингс, AC; Дэвис, Эй Джей; и др. (апрель 2008 г.). «Низкоэнергетический телескоп (LET) и центральная электроника SEP для миссии STEREO» (PDF) . Обзоры космической науки . 136 (1): 285–362. Бибкод : 2008ССРв..136..285М . CiteSeerX 10.1.1.459.4982 . дои : 10.1007/s11214-007-9288-x . S2CID 21286304 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Веб-сайт STEREO Годдарда Центра космических полетов
- Сайт STEREO Лаборатории прикладной физики
- Научный центр СТЕРЕО НАСА
- Сайты инструментов
- Веб-сайт SECCHI. Архивировано 17 февраля 2011 г. в Wayback Machine Военно -морской исследовательской лаборатории.
- Гелиосферный имидж-сканер лаборатории Резерфорда Эпплтона
- Кометы
- Хвост кометы Энке удален CME Science@NASA
- Кометы STEREO/SECCHI: первые 5 лет. Архивировано 1 апреля 2012 г. в Wayback Machine проектом Sungrazer Project.