Студент-исследователь оксида азота
 спутник SNOE | |
| Имена | Эксплорер 72 СТЕДИ-1 ЮНЕКС-1 |
|---|---|
| Тип миссии | Космическая физика |
| Оператор | Лаборатория физики атмосферы и космоса |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1998-012А |
| САТКАТ нет. | 25223 |
| Веб-сайт | сжимать |
| Продолжительность миссии | 5 лет, 9 месяцев, 17 дней (достигнуто) |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Эксплорер 72 |
| Тип космического корабля | Студент-исследователь оксида азота |
| Автобус | СНОЭ |
| Производитель | Университет Колорадо в Боулдере ( Лаборатория физики атмосферы и космоса ) |
| Стартовая масса | 120 кг (260 фунтов) [1] |
| Размеры | 0,9 × 1,0 м (2 фута 11 дюймов × 3 фута 3 дюйма) |
| Власть | 37 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 26 февраля 1998 г., 07:07 UTC |
| Ракета | Пегас XL HAPS (F20) |
| Запуск сайта | Ванденберг , ( Звездочет ) |
| Подрядчик | Корпорация орбитальных наук |
| Вступил в сервис | 11 марта 1998 г. [2] |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | 13 декабря 2003 г. |
| Дата распада | 13 декабря 2003 г., 09:34 UTC [3] |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [4] |
| Режим | Солнечно-синхронная орбита |
| Высота перигея | 535 км (332 миль) |
| Высота апогея | 580 км (360 миль) |
| Наклон | 97.70° |
| Период | 95,80 минут |
| Инструменты | |
| Авроральный фотометр (AP) Солнечный рентгеновский фотометр (SXP) Ультрафиолетовый спектрометр (УФС) | |
 Нашивка миссии «Студенческий исследователь оксида азота» | |
Student Nitric Oxide Explorer ( SNOE («снежный»), также известный как Explorer 72 , STEDI-1 и UNEX-1 ) — небольшой научный спутник НАСА , изучавший концентрацию оксида азота в термосфере . НАСА Он был запущен в 1998 году в рамках программы Explorer . Спутник стал первой из трех миссий, разработанных в рамках программы «Демонстрационная инициатива студентов-исследователей» (STEDI), финансируемой НАСА и управляемой Ассоциацией университетских космических исследований (USRA). STEDI представляла собой пилотную программу, призванную продемонстрировать, что высококачественная космическая наука может осуществляться с помощью небольших и недорогих (<4,4 миллиона долларов США) свободно летающих спутников в течение двух лет с момента запуска до запуска. [5] Спутник был разработан Колорадо в Боулдере (LASP) Университета Лабораторией физики атмосферы и космоса и достиг своих целей к моменту завершения его миссии возвращением в атмосферу в декабре 2003 года.
Обзор
[ редактировать ]SNOE стала 72-й миссией программы NASA Explorer, посвященной научному исследованию космической среды Земли . SNOE был первым из трех проектов, разработанных в рамках университетской спутниковой программы (STEDI), цель которой — привлечь студентов к разработке спутников с ограниченными средствами в контексте стратегии «быстрее, лучше, дешевле», продвигаемой тогдашним администратором НАСА. Дэниел Голдин . Программа финансировалась НАСА и управлялась Ассоциацией университетских космических исследований . Миссия, разработанная Университетом Колорадо в Боулдере в 1994 году, была выбрана среди 66 предложений и стала одним из шести предварительно выбранных спутников программы. В феврале 1995 года спутник был выбран вместе с TERRIERS Бостонского университета и CATSAT в Лестерского университета Соединенном Королевстве. СНОЭ было построено и полностью эксплуатируется Лабораторией физики атмосферы и космоса университета.
Миссия
[ редактировать ]Целью миссии было детальное изучение изменений концентрации монооксида азота в термосфере. Оксид азота, хотя и является второстепенным компонентом этой области космоса, оказывает существенное влияние на состав ионов в ионосфере и в тепле термосферы. Подробные цели: [5]
- Подробное описание того, как вариации рентгеновского излучения Солнца влияют на плотность оксида азота в нижнем слое термосферы;
- Как полярная активность увеличивает количество оксида азота в полярных регионах Земли .
Космический корабль
[ редактировать ]SNOE представлял собой компактную шестиугольную конструкцию примерно 0,9 м (2 фута 11 дюймов) в высоту и 1 м (3 фута 3 дюйма) в поперечнике и весом до 120 кг (260 фунтов). [5] [6] Его вращение было стабилизировано на скорости пять оборотов в минуту , а его ось вращения была перпендикулярна плоскости орбиты. Внешняя поверхность спутника была покрыта солнечными батареями мощностью 37 Вт . [7]
Запуск
[ редактировать ]Он был запущен 26 февраля 1998 года в 07:07 по всемирному координированному времени кораблем Orbital Sciences Corporation корпорации Stargazer и Pegasus-XL ракетой-носителем на солнечно-синхронную круговую орбиту вместе со спутником Teledesic T1 на высоте 535–580 км ( 332–360 миль) высота и наклон 97,70 ° . [4] Он вращался со скоростью 5 об/мин с осью вращения, перпендикулярной плоскости орбиты, и имел три прибора: ультрафиолетовый спектрометр для измерения высотных профилей оксида азота, двухканальный авроральный фотометр для измерения полярных сияний под космическим кораблем и пятиканальный солнечный программный прибор. Рентгеновский фотометр. SNOE также имел GPS- приемник для точного определения орбиты и ориентации. Космический корабль SNOE и его приборный комплекс были спроектированы, построены и полностью эксплуатировались в Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо в Боулдере. Космический корабль нормально функционировал до декабря 2003 года. [5]
Инструменты
[ редактировать ]СНОЭ было оснащено тремя научными приборами: [8]
- Двухканальный авроральный фотометр, выполняющий измерения полярного сияния под спутником;
- Пятиканальный солнечный рентгеновский фотометр, измеряющий мягкое рентгеновское излучение Солнца;
- Ультрафиолетовый спектрометр, который измеряет вертикальный профиль концентрации оксида азота.
Авроральный фотометр (AP)
[ редактировать ]Авроральный фотометр (АП) — двухканальный широкополосный прибор, который используется для определения энергии, выделяемой в верхних слоях атмосферы энергичными авроральными электронами . Он аналогичен фотометрам свечения воздуха, разработанным ЛАСП и использовавшимся на ОГО-5 и ОГО-6 в конце 1960-х годов. Каждый канал состоит из фототрубных детекторов Hamamatsu, УФ-фильтра и ограничителя поля зрения (круглого, полноконусного 11°). Комбинация из йодида цезия (CsI) фотокатода и фильтра из фторида кальция (CaF 2 ) обеспечивает полосу пропускания от 125 до 180 нм для канала А, что позволяет комбинированно измерять полосы LBH, дублет OI при 135,6 нм и OI. триплет при 130,4 нм. Для канала B используется фильтр из фторида бария (BaF 2 ), обеспечивающий полосу пропускания от 135 до 180 нм и обеспечивающий измерение полос LBH и дублета OI при 135,6 нм с исключением триплета OI при 130,4 нм. Чувствительность канала А при длине волны 130,4 нм составляет 23 отсчета в секунду по Рэлею, а чувствительность канала В при длине волны 135,6 нм составляет 26 отсчетов в секунду по Рэлею. ДН установлен так, что его оптическая ось перпендикулярна оси вращения КА. Точка доступа генерирует непрерывные данные со временем интегрирования 183 мс, но сохраняется только нисходящая часть каждого вращения. [9]
Солнечный рентгеновский фотометр (SXP)
[ редактировать ]Солнечный рентгеновский фотометр (SXP) измеряет солнечное излучение на длинах волн от 2 до 35 нм. Каждый из пяти каналов фотометра содержит кремниевый фотодиод ; Выбор длины волны осуществляется с помощью тонких металлических пленок, нанесенных на поверхность диода. Покрытия выбираются таким образом, чтобы можно было использовать перекрывающиеся полосы пропускания для выделения ключевых частей спектра при низком разрешении: Олово (Sn): 2–8 нм; Титан (Ti): 2–16 нм; Цирконий /Титан (Zr/Ti): 5-20 нм; Алюминий / углерод (Al/C): 15–35 нм. Поле зрения составляет полный конус 70°. SXP выполняет 12 измерений за одно вращение с центром в зените и временем интегрирования 63 секунды. Таким образом, он получает интегрированные измерения солнечной активности один раз за виток, когда Солнце находится вблизи зенита . [10]
Ультрафиолетовый спектрометр (УФС)
[ редактировать ]Целью ультрафиолетового спектрометра (УФС) является измерение плотности оксида азота в верхних слоях земной атмосферы (термосфере) путем наблюдения гамма-диапазонов (1,0) и (0,1). Конструкция UVS аналогична приборам, установленным на Solar Mesphere Explorer (SME), орбитальном аппарате Pioneer Venus и нескольких ракетах-носителях. Он состоит из спектрометра Эберта-Фасти, внеосевого телескопа и двух фототрубных детекторов Хамамацу. Комбинация спектрометра и детекторов обеспечивает расстояние между двумя каналами 22 нм, а размеры выходных щелей обеспечивают каждому детектору полосу пропускания 3,7 нм. Решетка в спектрометре настроена таким образом, чтобы гамма-диапазон (1,0) (215 нм) располагался на одном детекторе, а гамма-диапазон (0,1) (237 нм) — на другом детекторе. Оба канала имеют чувствительность 450 отсчетов в секунду/ килоРейлей . УВС установлен оптической осью перпендикулярно оси вращения космического корабля. Его телескоп отображает входную щель спектрометра на лимбе так, чтобы длинная ось щели была параллельна горизонту. Изображение щели на лимбе имеет высоту 3,5 км (2,2 мили), что определяет основное разрешение инструмента по высоте. Время интегрирования составляет 27 мс. [11]
Избранные научные результаты
[ редактировать ]со сканированием конечностей Ультрафиолетовый спектрометр на SNOE наблюдал полярные мезосферные облака и обнаружил, что PMC встречаются чаще в северных широтах, чем в южных, но в остальном они хорошо соответствуют стандартной модели образования облаков . [12] SNOE также помог составить карту воздействия глобального рентгеновского излучения на атмосферу. [2]
Усиленные потоки солнечного мягкого рентгеновского излучения были обнаружены SNOE. Солнечное мягкое рентгеновское излучение измерялось солнечным рентгеновским фотометром (SXP) космического корабля в диапазоне от 2 до 20 нм и охватывало уровни излучения за пределами солнечного минимума и максимума. В интервале 2–7 нм уровни излучения варьировались от 0,3 до 2,5 мВт / м. 2 , а в интервале от 6 до 19 нм наблюдался диапазон от 0,5 до 3,5 мВт/м. 2 . Эти значения были в четыре раза выше, чем предсказанные Хинтереггером и др. (1981) Эмпирическая модель. [2]
Вход в атмосферу
[ редактировать ]SNOE повторно вошел в атмосферу 13 декабря 2003 г. в 09:34 UTC (± 6 минут), спустившись на 2,9 ° южной широты, 273,8 ° восточной долготы, на орбите 32248, через 5 лет и 290 дней. [5]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Соломон, Стэнли К.; Бейли, Скотт М.; Барт, Чарльз А.; Дэвис, Рэндал Л.; Доннелли, Джон А.; и др. (1998). Космический корабль SNOE: интеграция, испытания, запуск, эксплуатация и характеристики на орбите (PDF) . 12-я конференция AIAA/USU по малым спутникам, 1998 г., Логан, Юта.
- ^ Jump up to: а б с Бейли, Скотт М.; Вудс, Теннесси; Барт, Калифорния; и др. (декабрь 2000 г.). «Измерения солнечного мягкого рентгеновского излучения с помощью Student Nitric Oxide Explorer: первый анализ и калибровка под полетом». Журнал геофизических исследований . 105 (А12): 27179–27194. Бибкод : 2000JGR...10527179B . дои : 10.1029/2000JA000188 . S2CID 121207264 .
- ^ «СНОЕ» . Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 28 декабря 2016 года . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Траектория: SNOE (Эксплорер 72) 1998-012А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 29 ноября 2021 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Jump up to: а б с д и «Дисплей: SNOE (Explorer 72) 1998-012A» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 29 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Конструкция космического корабля» . Университет Колорадо в Боулдере. Лаборатория физики атмосферы и космоса . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ Соломон, Стэнли К.; Барт, Чарльз А.; Аксельрад, Пенина ; Бейли, Скотт М.; Браун, Рональд; и др. (октябрь 1996 г.). Казани, Э. Кейн; Вандер Дус, Марк А. (ред.). «Студенческий исследователь оксида азота» (PDF) . Труды SPIE: Управление и отслеживание космических кораблей в новом тысячелетии . Управление и слежение за космическими кораблями в новом тысячелетии. 2810 : 121–132. Бибкод : 1996SPIE.2810..121S . дои : 10.1117/12.255131 . S2CID 17583117 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2010 года.
- ^ «Инструменты» . Университет Колорадо в Боулдере. Лаборатория физики атмосферы и космоса . Проверено 26 марта 2017 г.
- ^ «Эксперимент: Авроральный фотометр (АП)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 29 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Солнечный рентгеновский фотометр (SXP)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 29 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Ультрафиолетовый спектрометр (УФС)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 29 ноября 2021 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Бейли, Скотт М.; Меркель, Эйми В.; Томас, Гэри Э.; и др. (июль 2005 г.). «Наблюдения за полярными мезосферными облаками студенческим исследователем оксида азота» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 110 (Д13). Бибкод : 2005JGRD..11013203B . дои : 10.1029/2004JD005422 . Д13203.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Веб-сайт SNOE Университета Колорадо в Боулдере
- Запись SNOE на eoPortal ЕКА
