Обсерватория солнечной динамики
Имена | СДО |
---|---|
Тип миссии | Солнечные исследования [1] |
Оператор | НАСА ГСФК [2] |
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2010-005А |
САТКАТ нет. | 36395 |
Веб-сайт | http://sdo.gsfc.nasa.gov |
Продолжительность миссии | 5 лет (планируется) 14 лет, 4 месяца, 23 дня (прошло) |
Свойства космического корабля | |
Тип космического корабля | Обсерватория солнечной динамики |
Производитель | Центр космических полетов Годдарда |
Стартовая масса | 3100 кг (6800 фунтов) |
Сухая масса | 1700 кг (3700 фунтов) |
Масса полезной нагрузки | 290 кг (640 фунтов) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 11 февраля 2010 г., 15:23:00 UTC |
Ракета | Atlas V 401 |
Запуск сайта | Мыс Канаверал , SLC-41 |
Подрядчик | Объединенный стартовый альянс |
Орбитальные параметры | |
Справочная система | Геоцентрическая орбита [3] |
Режим | Геосинхронная орбита |
Долгота | 102° западной долготы |
Нашивка Обсерватории солнечной динамики |
Обсерватория солнечной динамики ( SDO ) — это миссия НАСА , которая наблюдает за Солнцем с 2010 года. [4] Обсерватория, открытая 11 февраля 2010 года, является частью программы «Жизнь со звездой» (LWS). [5]
Целью программы LWS является развитие научного понимания, необходимого для эффективного решения тех аспектов соединенной системы Солнце - Земля, которые напрямую влияют на жизнь на Земле и на ее общество. Целью SDO является понимание влияния Солнца на Землю и околоземное пространство путем изучения солнечной атмосферы в малых масштабах пространства и времени и на многих длинах волн одновременно. SDO исследует, как магнитное поле Солнца генерируется и структурируется, как эта накопленная магнитная энергия преобразуется и высвобождается в гелиосферу и геопространство в виде солнечного ветра , энергетических частиц и изменений солнечного излучения . [6]
Общие [ править ]
НАСА Космический корабль SDO был разработан в Центре космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд , и запущен 11 февраля 2010 года со станции ВВС на мысе Канаверал ( CCAFS ). Основная миссия длилась пять лет и три месяца, а расходных материалов, как ожидается, хватит не менее десяти лет. [7] Некоторые считают, что SDO станет продолжением миссии Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO). [8]
SDO — это трехосный стабилизированный космический корабль с двумя солнечными батареями и двумя антеннами с высоким коэффициентом усиления, находящийся на наклонной геосинхронной орбите вокруг Земли .
В состав космического корабля входят три прибора:
- Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета (EVE), построенный в сотрудничестве с Колорадо в Боулдере (LASP) Университета Лабораторией физики атмосферы и космоса ,
- гелиосейсмический и магнитный формирователь изображения (HMI), созданный в сотрудничестве со Стэнфордским университетом , и
- Сборка изображений атмосферы (AIA), созданная в сотрудничестве с Лабораторией солнечной и астрофизики Lockheed Martin (LMSAL).
Данные, собираемые аппаратом, предоставляются как можно скорее после их получения. [9]
Расширенная миссия [ править ]
Ожидается, что по состоянию на февраль 2020 года SDO будет работать до 2030 года. [10]
Инструменты [ править ]
Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI) [ править ]
Гелиосейсмический , изучает солнечную изменчивость и характеризует внутреннюю часть и магнитный формирователь изображения (HMI), созданный Стэнфордским университетом в Стэнфорде, штат Калифорния Солнца и различные компоненты магнитной активности. HMI выполняет измерения продольного и векторного магнитного поля с высоким разрешением, просматривая весь солнечный диск с акцентом на различные концентрации металлов на Солнце, с диапазоном, сосредоточенным на линии Фраунгофера солнечного спектра 617,3 нм , пропуская свет. с помощью пяти инструментов-фильтров, включая фильтр Лио и два интерферометра Майкельсона, для быстрого и частого создания доплеровских изображений и магнитограмм . Полнодисковая фокусировка и усовершенствованные магнитометры улучшают возможности прибора SOHO MDI, который мог фокусироваться только в пределах прямой видимости с ограниченными магнитными данными. [11] [12]
HMI производит данные для определения внутренних источников и механизмов солнечной изменчивости, а также того, как физические процессы внутри Солнца связаны с поверхностным магнитным полем и активностью. Он также производит данные, позволяющие оценить корональное магнитное поле для изучения изменчивости в расширенной солнечной атмосфере. Наблюдения HMI позволят установить взаимосвязь между внутренней динамикой и магнитной активностью, чтобы понять солнечную изменчивость и ее последствия. [13]
экстремального ультрафиолета (EVE изменчивости Эксперимент по )
Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета (EVE) измеряет Солнца излучение экстремальное ультрафиолетовое с улучшенным спектральным разрешением , «временной частотой», точностью и точностью по сравнению с предыдущими измерениями, выполненными TIMED SEE, SOHO и SORCE XPS . Некоторые ключевые требования к EVE — измерение спектра солнечного EUV-излучения со спектральным разрешением 0,1 нм и частотой 20 секунд. Это заставляет проект EVE включать в себя решетчатые спектрографы с матричными детекторами, чтобы все длины волн EUV можно было измерять одновременно. Инструмент включает в себя основанные на физике модели для дальнейшего научного понимания взаимосвязи между вариациями солнечного EUV и изменениями магнитных вариаций на Солнце. [14]
Испускаемые Солнцем энергичные фотоны крайнего ультрафиолета в первую очередь нагревают и Земли верхние слои атмосферы создают ионосферу . Выход солнечного EUV- излучения Солнца претерпевает постоянные изменения, как от момента к моменту, так и в течение 11-летнего солнечного цикла , и эти изменения важно понимать, поскольку они оказывают значительное влияние на нагрев атмосферы , сопротивление спутников и деградацию систем связи , включая нарушение работы Глобальная система позиционирования . [15]
Пакет инструментов EVE был создан Колорадо в Боулдере Университета Лабораторией физики атмосферы и космоса (LASP) под руководством доктора Тома Вудса в качестве главного исследователя . [7] и был доставлен в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА 7 сентября 2007 года. [16] Прибор обеспечивает улучшение спектрального разрешения измерений до 70% на длинах волн ниже 30 нм и улучшение «каденса времени» на 30% за счет проведения измерений каждые 10 секунд при 100% рабочем цикле . [15]
Ассамблея изображений атмосферы (AIA) [ править ]
Сборка изображений атмосферы (AIA), возглавляемая Лабораторией солнечной и астрофизики Lockheed Martin (LMSAL), обеспечивает непрерывные полнодисковые наблюдения солнечной хромосферы и короны в семи каналах крайнего ультрафиолета (EUV), охватывающих диапазон температур примерно от 20 000 Кельвинов. до более чем 20 миллионов Кельвинов. 12-секундная частота потока изображений с разрешением 4096 на 4096 пикселей и скоростью 0,6 угловых секунд на пиксель обеспечивает беспрецедентное представление о различных явлениях, происходящих в развивающейся внешней атмосфере Солнца.
Научное исследование AIA возглавляет LMSAL, которая также управляет этим инструментом и – совместно со Стэнфордским университетом – управляет Объединенным центром научных операций, из которого все данные передаются мировому научному сообществу, а также широкой общественности. LMSAL разработала общее оборудование и руководила его разработкой и интеграцией. Четыре телескопа, обеспечивающие индивидуальную подачу света для инструмента, были спроектированы и изготовлены в Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО). [17] С момента начала своего этапа эксплуатации 1 мая 2010 года AIA успешно работает с беспрецедентным качеством изображения EUV.
Канал длины волны AIA | Источник [18] | Область солнечной атмосферы | Характеристика температура |
---|---|---|---|
Белый свет (450 нм ) | континуум | Фотосфера | 5000 К |
170 нм | континуум | Температурный минимум, фотосфера | 5000 К |
160 нм | C IV + континуум | Переходная область и верхняя фотосфера | 10 5 и 5000 К |
33,5 нм | Фе XVI | активной области Корона | 2.5×10 6 К |
30,4 нм | А II | Хромосфера и переходная область | 50 000 К |
21,1 нм | Фе XIV | активной области Корона | 2×10 6 К |
19,3 нм | События XII, XXIV | Корона и горячая вспышки плазма | 1.2×10 6 и 2х10 7 К |
17,1 нм | Фе IX | Тихая корона , верхняя переходная область | 6.3×10 5 К |
13,1 нм | Вера VIII, XX, XXIII | Факельные регионы | 4×10 5 , 10 7 и 1,6×10 7 К |
9,4 нм | Фе XVIII | Факельные регионы | 6.3×10 6 К |
Фотографии Солнца в этих различных областях спектра можно увидеть на веб-сайте SDO Data НАСА. [19] Изображения и видеоролики Солнца, увиденные в любой день миссии, в том числе за последние полчаса, можно найти на сайте The Sun Today .
Связь [ править ]
SDO передает научные данные ( K-диапазон ) от двух бортовых антенн с высоким коэффициентом усиления и телеметрию ( S-диапазон ) от двух бортовых всенаправленных антенн . Наземная станция состоит из двух выделенных (резервных) 18-метровых радиоантенн на ракетном полигоне Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико , построенных специально для SDO. Диспетчеры миссии управляют космическим кораблем удаленно из Центра управления полетами в НАСА Центре космических полетов имени Годдарда . Общая скорость передачи данных составляет около 130 Мбит/с (150 Мбит/с с учетом служебных данных или 300 Мсимволов/с при сверточном кодировании со скоростью 1/2 ), а аппарат генерирует примерно 1,5 терабайта данных в день (что эквивалентно загрузке около 500 000 песен). ). [7]
Запустить [ править ]
Пытаться | Планируется | Результат | Повернись | Причина | Точка принятия решения | Погода хорошая (%) | Примечания |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 10 февраля 2010 г., 15:26:00 | Вычищенный | — | Погода (сильный ветер) [20] | 10 февраля 2010 г., 16:22 (Т-3:59, сразу после остановки Т-4:00) | 40% [21] | окно с 10:26 до 11:26 EST, попытки сделаны в 10:26, 10:56 и 11:26 EST |
2 | 11 февраля 2010 г., 15:23:00 | Успех | 0 дней, 23 часа, 57 минут | 60% [21] | Окно: с 10:23 до 11:23 EST. |
НАСА Программа по пусковым услугам в Космическом центре Кеннеди управляла интеграцией и запуском полезной нагрузки. [22] SDO был запущен с космодрома 41 на мысе Канаверал (SLC-41) с использованием ракеты Atlas V -401 с РД-180 двигателем с общим сердечником , который был разработан для удовлетворения требований программы усовершенствованной одноразовой ракеты-носителя (EELV). [23]
Феномен солнечной собаки: через несколько мгновений после запуска ракета Atlas V SDO пробила перистое облако , которое создало видимые ударные волны в небе и разрушило ряд кристаллов льда, образующих солнечную собаку , видимую для наблюдателей. [24]
После запуска космический корабль был выведен с «Атласа V» на орбиту вокруг Земли с начальным перигеем около 2500 км (1600 миль). [25]
на финальную орбиту Переход
Затем SDO в течение нескольких недель провел серию маневров по подъему на орбиту, которые корректировали его орбиту до тех пор, пока космический корабль не достиг запланированной круговой геосинхронной орбиты на высоте 35 789 км (22 238 миль), 102 ° западной долготы и наклоне 28,5 °. [25] Эта орбита была выбрана для обеспечения круглосуточной связи с фиксированной наземной станцией и с ней , а также для сведения к минимуму солнечных затмений примерно до часа в день в течение всего нескольких недель в году.
— Камилла Талисман миссии
Камилла Корона — резиновая курица миссии , талисман SDO. Он является частью группы по образованию и работе с общественностью и выполняет различные функции, помогая информировать общественность, в основном детей, о миссии SDO, фактах о Солнце и космической погоде . [26] Камилла также помогает информировать общественность о других миссиях НАСА и проектах, связанных с космосом. Камилла Корона SDO использует социальные сети для взаимодействия с фанатами.
Галерея изображений [ править ]
- СДО: 5 год
- Камилла Корона SDO
- SDO 3-D схема
- Инструменты СДО
- СДО готово к размещению на ракете Атлас к запуску.
- Анимация, показывающая развертывание SDO.
- Первое световое изображение от SDO, показывающее извержение протуберанца.
- Изображение прохождения Венеры в 2012 году, сделанное SDO.
- Этот фильм начинается с изображения всего диска Солнца в видимых длинах волн. Затем фильтры применяются к небольшим клиньям Солнца в форме пирога.
- SDO уже почти за семь лет засняла солнечные кадры со сверхвысоким разрешением. На этом временном интервале видно, что два инструмента SDO работают в полную силу.
Марки [ править ]
В 2021 году Почтовая служба США выпустила серию вечных марок с использованием изображений Солнца, полученных Обсерваторией солнечной динамики. [27]
См. также [ править ]
- Гелиофизика
- Расширенный обозреватель композиций
- Солнечный зонд Паркер
- Зонды радиационного пояса (зонды Ван Аллена)
- Ричард Р. Фишер
- Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO)
- STEREO (Обсерватория солнечно-земных связей), запущена в 2006 году, 1 из 2 космических аппаратов все еще работает.
- «Винд» (космический корабль) , запущен в 1994 году, работает до сих пор.
- Список гелиофизических миссий
Ссылки [ править ]
- ^ «SDO Наш взгляд на Солнце» (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: характеристики SDO» . НАСА. Архивировано из оригинала 30 января 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «СДО 2010-005А» . Н2ЙО. 24 января 2015 года . Проверено 25 января 2015 г.
- ^ Буркленд, Кристин Л.; Лю, Го-Цзя (25 июля 2011 г.). Верификация алгоритма наведения антенны с высоким коэффициентом усиления обсерватории солнечной динамики с использованием полетных данных (отчет). Американский институт аэронавтики и астронавтики. hdl : 2060/20110015278 .
- ^ Джастин Рэй. «Центр статуса миссии: Атлас V SDO» . Космический полет сейчас . Проверено 13 февраля 2010 г.
- ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: о миссии SDO» . НАСА. Архивировано из оригинала 30 июня 2007 года . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Обсерватория солнечной динамики — наш взгляд на небо» (PDF) . НАСА. 1 февраля 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Домашняя страница Солнечной и гелиосферной обсерватории» . НАСА/ЕКА. 9 февраля 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Обсерватория солнечной динамики — исследование Солнца в высоком разрешении» (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Джонсон-Гро, Мара (11 февраля 2020 г.). «Десять вещей, которые мы узнали о Солнце от SDO НАСА за это десятилетие» . НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: инструменты SDO» . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений для СДО» . Гелиосейсмический и магнитный имиджер для SDO . 4 марта 2011 года . Проверено 12 ноября 2023 г.
- ^ Группа исследований солнечной физики. «Гелиосейсмические и магнитные исследования» . Стэнфордский университет . Проверено 13 февраля 2010 г.
- ^ «SDO – Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета EVE» . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). 27 мая 2010 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 12 марта 2020 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вудс, Том (12 сентября 2007 г.). «Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолетового излучения (EVE) в Обсерватории солнечной динамики (SDO) | Аналогия о том, как будут значительно улучшены измерения экстремального солнечного ультрафиолетового излучения SDO EVE» (PDF) . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 года . Проверено 22 сентября 2011 г.
- ^ Рани Гран (7 сентября 2009 г.). «Первая приборная солнечно-динамическая обсерватория (SDO) прибыла в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА» . НАСА . Проверено 17 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «AIA – Сборка изображений атмосферы» . Локхид Мартин. 3 февраля 2010 г. Проверено 14 февраля 2010 г.
- ^ «Сборка изображений атмосферы - описания и руководства к приборам, данным и пакетам программного обеспечения» . Локхид Мартин . Проверено 27 июня 2012 г.
- ^ «Обсерватория солнечной динамики» . Центр космических полетов Годдарда . НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Данн, Марсия. «Сильный ветер задерживает запуск солнечной обсерватории НАСА» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 19 февраля 2010 года . Проверено 10 февраля 2010 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «AFD-070716-027» (PDF) . ВВС США, 45-я метеорологическая эскадрилья. Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2011 года . Проверено 7 февраля 2010 г.
- ^ «Новый взгляд на Солнце» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 19 июня 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Программа запуска SDO» (PDF) . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Филлипс, Тони (11 февраля 2011 г.). «Тайна СДО Сандог» . НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Уилсон, Джим (11 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики» . Проверено 13 февраля 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Обсерватория солнечной динамики» . sdo.gsfc.nasa.gov . Архивировано из оригинала 19 октября 2011 года . Проверено 3 мая 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Почтовая служба США выпустит марки NASA Sun Science Forever» . НАСА. 15 января 2021 г. Проверено 19 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
Внешние ссылки [ править ]
- Веб-сайт миссии Обсерватории солнечной динамики (SDO)
- Где сейчас находится Обсерватория солнечной динамики (SDO)?
- Информационно-пропагандистский материал SDO , HELAS
- Прибывающая комета SOHO распадается, как видно на изображениях SDO AIA (Cometal, 14 июля 2011 г.)
- История патча SDO , Facebook
- База данных солнечных пятен основана на спутниковых наблюдениях SDO (HMI) с 2010 года по настоящее время с новейшими данными. ( )
- Альбом изображений и видео Шона Дорана, основанный на изображениях SDO, а также более длинное (24 минуты) видео на YouTube: Sun Dance
- SDO замедленное видео Солнца за 5 лет
- SDO замедленное видео Солнца за 10 лет
Инструменты [ править ]
- Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета (EVE). Архивировано 30 апреля 2010 года в Wayback Machine , Университет Колорадо.
- АССАМБЛЕЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АТМОСФЕРЫ (AIA) , Lockheed Martin
- Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображения (HMI) , Стэнфорд
- Объединенный центр научных операций – HMI обработки научных данных – AIA