Jump to content

КАССИОПА

КАССИОПА
CASSIOPE запускается на Falcon 9 v1.1
Тип миссии Технология
Коммуникации
Исследовать
Оператор Университет Калгари
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2013-055А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 39265
Веб-сайт http://www.asc-csa.gc.ca/eng/satellites/cassiope.asp
Продолжительность миссии Основная миссия: 18 месяцев [1]
Расчетный срок службы: 2 года [2] [3]
Прошло: 10 лет, 10 месяцев, 6 дней
Орбиты завершены 53807 [4]
Свойства космического корабля
Автобус МАК-200
Производитель МДА (бонус)
Магеллан Аэроспейс (субподрядчик)
Com Dev (субподрядчик)
Стартовая масса 500 кг (1100 фунтов) [3]
Размеры 180 × 125 см (71 × 49 дюймов) [3]
Власть 5 солнечных панелей, генерирующих
до 600 Вт [3]
Начало миссии
Дата запуска 29 сентября 2013 г., 16:00 ( 2013-09-29UTC16Z ) UTC
Ракета Сокол 9 v1.1
Запуск сайта Ванденберг SLC-4E
Подрядчик SpaceX
Орбитальные параметры
Справочная система Геоцентрический
Режим Низкая Земля
Большая полуось 7063 км (4389 миль) [4]
Эксцентриситет 0.0526838 [4]
Высота перигея 320 км (200 миль) [4]
Высота апогея 1064,2 км (661,3 миль) [4]
Наклон 80,9604 градуса [4]
Период 98,46 минут [4]
СТО 349,3323 градуса [4]
Аргумент перигея 335,9358 градусов [4]
Средняя аномалия 21,8 градуса [4]
Среднее движение 14.6254 [4]
Эпоха 30 января 2024 г., 12:46:11 UTC [4]

Каскад, Smallsat и ионосферный полярный исследователь ( CASSIOPE ), [5] Канадского космического агентства многоцелевой спутник (CSA), управляемый Университетом Калгари . Разработка и деятельность миссии с момента запуска до февраля 2018 года финансировались через CSA и программу Technology Partnerships Canada. [5] В феврале 2018 года КАССИОПА стала частью Европейского космического агентства в созвездия Swarm рамках программы сторонних миссий. [ постоянная мертвая ссылка ] , известный как Swarm Echo или Swarm-E. [6] Он был запущен 29 сентября 2013 года первым полетом ракеты-носителя SpaceX Falcon 9 v1.1 . [2] [7] CASSIOPE — первый канадский гибридный спутник, выполняющий двойную миссию в области телекоммуникаций и научных исследований. Основные цели заключаются в сборе информации для лучшего понимания науки о космической погоде и одновременной проверке концепций высокоскоростной связи с использованием передовых космических технологий.

Спутник был развернут по эллиптической траектории. [8] полярная орбита [9] и оснащен коммерческой системой связи под названием Cascade, а также пакетом научных экспериментов под названием e-POP (усовершенствованный зонд полярного оттока). [9]

После подготовки первая ступень Falcon 9 была использована SpaceX для испытаний управляемого спуска и посадки . Хотя первая ступень была разрушена при столкновении с океаном, были собраны важные данные, и испытание было признано успешным. [10]

Космический корабль

[ редактировать ]

КАССИОПА - это небольшой спутник массой 500 кг (1100 фунтов) , длиной 180 см (5,9 фута) и высотой 125 см (4,10 фута). Он сочетает в себе функции двух отдельных миссий, чтобы быть более экономически эффективным и снизить риск . [11]

Космический корабль несет основную полезную нагрузку, состоящую из двух комплектов приборов: коммерческой системы связи Cascade и научной полезной нагрузки под названием e-POP.

Коммерческая полезная нагрузка, названная Cascade, представляет собой технологий в небе, целью которого является подтверждение концепции цифровой демонстратор широкополосной курьерской службы для коммерческого использования. Операционная концепция, созданная MDA, заключается в том, чтобы получать очень большие файлы данных, пока спутник вращается вокруг земного шара, временно хранить их на борту, а затем доставлять их в более позднее время практически в любой пункт назначения по всему миру. [11]

Демонстратор обеспечит безопасную цифровую службу доставки файлов с промежуточным хранением , используя тот факт, что CASSIOPE пролетает над большей частью земного шара 15 раз в день. Это было описано [ кем? ] в качестве курьерской службы, где клиенты используют небольшую параболическую антенну длиной один или два метра (три или шесть футов) для загрузки или скачивания файлов со скоростью 1,2 гигабита в секунду. Емкость хранилища составит от 50 до 500 гигабайт, а время доставки данных составит около 90 минут, в зависимости от точек получения и передачи данных по всему миру. [ нужна ссылка ]

электронный POP

[ редактировать ]

Часть CASSIOPE e-POP представляет собой набор из восьми научных инструментов. Институт космических исследований Университета Калгари возглавляет научный проект, а MDA является генеральным подрядчиком миссии, включая запуск и эксплуатацию космического корабля. Орбитальная научная миссия продлится 21 месяц. [9]

e-POP будет собирать данные о солнечных бурях в верхних слоях атмосферы. Эти штормы вызывают полярное сияние или северное сияние, наблюдаемое в небе в северных широтах. Хотя эти атмосферные свечения могут представлять собой захватывающее зрелище в ночное время, вызывающее их излучение может мешать радиосвязи, GPS- навигации и другим космическим системам. [ нужна ссылка ] Восемь научных инструментов на борту «КАССИОПЫ» помогут ученым понять солнечную погоду и в конечном итоге спланировать меры по смягчению ее пагубных последствий. [8]

Полезная нагрузка e-POP содержит восемь научных инструментов: [12]

  • Когерентная электромагнитная радиотомография (CER), измерение распространения радиоизлучения и ионосферных мерцаний.
  • Fast Auroral Imager (FAI), измеряющий крупномасштабные полярные сияния.
  • Эксперимент по определению высоты и профилирования GPS (GAP), высокоточное определение местоположения и ориентации.
  • Ионный масс-спектрометр для визуализации и быстрого сканирования (IRM), измеряющий трехмерное распределение ионов.
  • Феррозондовый магнитометр (MGF), высокоточное измерение возмущений магнитного поля
  • Нейтральный масс-спектрометр (NMS), измеряющий массу, состав и скорость нейтральных частиц.
  • Радиоприемный прибор (RRI), измеряющий распространение радиоволн
  • Супратермальный электронный имиджер (SEI), измеряющий распределение низкоэнергетических электронов

Операции

[ редактировать ]

После успешного запуска 29 сентября 2013 года CASSIOPE вступила в фазу ввода в эксплуатацию, которая продлилась до 1 января 2014 года, при этом на шине космического корабля или полезной нагрузке не было обнаружено никаких неисправностей. Использовались три наземные станции, в том числе Кируна (Швеция), Инувик (Канада) и немецкая антарктическая приемная станция на базе генерала Бернардо О'Хиггинса в Антарктиде. Планировалось, что обычные операции продлятся до марта 2015 года. Миссия была продлена за счет финансирования программы Technology Partnerships Canada через Управление промышленных технологий, которое в то время входило в состав канадского правительства. В феврале 2018 года Европейское космическое агентство в рамках программы сторонних миссий [ постоянная мертвая ссылка ] , интегрировал миссию в созвездие спутников Swarm, назвав CASSIOPE «Swarm-Echo», признавая синергию между двумя миссиями в сборе данных о космической погоде на низкой околоземной орбите. Партнерство позволило осуществлять четыре контакта с наземными станциями в день вместо одного, что значительно увеличило объем данных, которые можно было загрузить из набора инструментов e-POP.

11 августа 2016 года вышло из строя одно из четырех реактивных колес, используемых для управления ориентацией космического корабля. Это не оказало существенного влияния на работу космического корабля, поскольку для 3-осевого стабилизированного наведения требуются всего три колеса. Второе реактивное колесо вышло из строя 27 февраля 2021 года, в результате чего космический корабль принял медленно вращающуюся конфигурацию безопасного положения. Трехосное стабилизированное управление было восстановлено в сентябре 2021 года за счет реализации конфигурации момента смещения на двух оставшихся колесах (вращение колес в противоположных направлениях) и использования магнитных крутящих стержней для управления ориентацией. Три месяца спустя, 17 декабря 2021 года, вышло из строя третье реактивное колесо, в результате чего у космического корабля не осталось жизнеспособных методов наведения с фиксированной ориентацией. Хотя большинство инструментов e-POP были полностью работоспособны, без стабилизированного наведения многие научные цели не могли быть достигнуты, в результате чего оперативная часть миссии была завершена 31 декабря 2021 года. [13]

Спутник, который стал CASSIOPE, начался с концепции в 1996 году небольшого (70 кг/150 фунтов) недорогого микроспутника под названием Polar Outflow Probe , или POP. Канадское космическое агентство в 1997 году профинансировало технико-экономическое обоснование, в результате которого была разработана модифицированная концепция миссии, разработанная в 2000-2005 годах. [9] Пересмотренная концепция заключалась в объединении расширенной версии POP, называемой e-POP, с корпорации MDA коммерческим спутником под названием Cascade в один спутник, а также в разработке и создании типовой недорогой небольшой спутниковой шины , которая была бы полезна для другие канадские спутниковые миссии в будущем.

Восемь научных приборов e-POP были построены, откалиброваны и испытаны в 2005–2007 годах, а в 2008–2009 годах они были интегрированы в спутниковую шину для испытаний на уровне космического корабля. [9]

Запуск SpaceX Falcon 9 из Ванденберга с CASSIOPE

Спутник был запущен 29 сентября 2013 года на борту ракеты SpaceX Falcon 9 v1.1 . [14]

На момент заключения контракта на запуск в 2005 году был SpaceX Falcon 1 запланированной ракетой-носителем . Первоначально запуск был запланирован на 2008 год с острова Омелек . Дата запуска переносилась несколько раз, и после того, как SpaceX прекратила выпуск Falcon 1, запуск был перенесен на гораздо более крупный Falcon 9 в июне 2010 года. [8] [15]

MDA заключила контракт с SpaceX на отправку полезной нагрузки CASSIOPE в первый полет принципиально новой ракеты-носителя — демонстрационный запуск без эксплуатации. [16] Falcon 9 v1.1, модернизированная по сравнению с оригинальной Falcon 9, представляет собой ракету на 60 процентов тяжелее и с увеличенной на 60 процентов тягой. [16] Полет был заключен с массой полезной нагрузки, которая очень мала по сравнению с возможностями ракеты, по сниженной цене, поскольку это была миссия по демонстрации технологий для SpaceX, что составляет примерно 20% от обычной опубликованной цены на SpaceX Falcon 9 LEO . миссии [17]

Поскольку это был первый полет новой ракеты-носителя, ВВС США оценили общую вероятность неудачи миссии почти в пятьдесят процентов. [18] В этом случае миссия была успешной, как и каждая из следующих 13 миссий Falcon 9 v1.1 до того, как в июне 2015 года на Falcon 9, рейс 19, произошел отказ ракеты-носителя и потеря миссии .

Верхняя ступень Falcon 9, использованная для запуска CASSIOPE, осталась заброшенной на распадающейся эллиптической низкой околоземной орбите, которая по состоянию на 20 января 2016 г. , имел перигей 317 км (197 миль) и апогей 1283 км (797 миль). [19]

Испытания ракеты-носителя после миссии

[ редактировать ]

После того, как вторая ступень отделилась от ступени ускорителя, SpaceX провела новые летные испытания , в ходе которых ракета-носитель попыталась контролируемым образом вернуться в нижние слои атмосферы и замедлиться до имитации приземления над водой. [20] Испытание прошло успешно, но разгонную ступень восстановить не удалось.

После трехминутного этапа запуска 29 сентября 2013 года положение ступени ускорителя было изменено, и три из девяти двигателей повторно заработали на большой высоте, как и планировалось, чтобы начать торможение и управляемую траекторию спуска к поверхности океана. Первый этап испытаний прошел хорошо, и первый этап благополучно возобновился . [14]

Однако первая ступень начала крениться из-за аэродинамических сил при спуске через атмосферу , причем скорость крена превысила возможности системы ориентации (САУ) разгонного блока свести ее на нет. Топливо в баках центрифугировалось наружу, и единственный двигатель, участвовавший в маневре замедления на малой высоте, отключился. Обломки первой ступени впоследствии были извлечены из океана. [14]

SpaceX также провела испытания второй ступени после миссии . Хотя ряд новых возможностей был успешно протестирован во время полета CASSIOPE 29 сентября 2013 года, возникла проблема с перезапуском второго этапа. Испытание по повторному запуску вакуумного двигателя Merlin 1D второй ступени после того, как ракета развернула свою основную полезную нагрузку (CASSIOPE) и все вторичные полезные нагрузки наноспутника, оказалась неудачной. [10] Двигатель не удалось перезапустить, пока вторая ступень находилась на низкой околоземной орбите.

Вторичная полезная нагрузка

[ редактировать ]

Пять наноспутниковых космических аппаратов, которые также были доставлены на орбиту на той же ракете-носителе, которая несла основную полезную нагрузку КАССИОПА: [11]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Хауэлл, Элизабет (27 сентября 2013 г.). «SpaceX запустит в воскресенье спутник космической погоды для Канады» . Space.com . Проверено 13 апреля 2014 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б Грэм, Уильям (29 сентября 2013 г.). «SpaceX успешно запускает дебютный Falcon 9 v1.1» . Космический полет НАСА . Проверено 13 апреля 2014 г.
  3. ^ Перейти обратно: а б с д «Информационный бюллетень о CASSIOPE/e-POP» . Университет Калгари. 2014. Архивировано из оригинала 31 октября 2013 года . Проверено 14 апреля 2014 г.
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л «Детали спутника КАССИОПА 2013-055A NORAD 39265» . Н2ЙО. 30 января 2024 г. . Проверено 30 января 2024 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б Гиффин, Грегори Б.; Рессл, Вакар-ун-Нисса; Яу, Эндрю В.; Кинг, Э. Питер (2004). Кассиопа: канадская демонстрационная миссия по космической науке и передовой спутниковой связи на базе малых спутников . 18-я конференция AIAA/УрГУ по малым спутникам. Логан, Юта. 9–12 августа 2004 г. SSC04-VI-5.
  6. ^ «Роевое трио становится квартетом» . www.esa.int . Проверено 14 февраля 2020 г.
  7. ^ Фауст, Джефф (27 марта 2013 г.). «После Dragon внимание SpaceX возвращается к Falcon» . Журнал НьюКосмос . Проверено 5 апреля 2013 г.
  8. ^ Перейти обратно: а б с Баучер, Марк (26 июня 2012 г.). «Канадский спутник КАССИОПА близок к старту» . SpaceRef Канада . Архивировано из оригинала 15 января 2013 года . Проверено 7 сентября 2013 г.
  9. ^ Перейти обратно: а б с д и «Расписание проекта e-POP» . Университет Калгари . 2013. Архивировано из оригинала 28 июля 2013 года . Проверено 6 сентября 2013 г.
  10. ^ Перейти обратно: а б Ферстер, Уоррен (29 сентября 2013 г.). «Модернизированная ракета Falcon 9 успешно дебютирует в Ванденберге» . Космические новости . Архивировано из оригинала 30 сентября 2013 года . Проверено 30 сентября 2013 г.
  11. ^ Перейти обратно: а б с Мессье, Дуг (10 сентября 2013 г.). «Превью полета Falcon 9 из Ванденберга» . Параболическая дуга . Проверено 11 сентября 2013 г.
  12. ^ «Полезная нагрузка e-POP на КАССИОПЕ» . Университет Калгари. 2013. Архивировано из оригинала 31 октября 2013 года . Проверено 20 февраля 2014 г.
  13. ^ «Научные операции КАССИОПЫ подходят к концу» . 2022.
  14. ^ Перейти обратно: а б с Мессье, Дуг (29 сентября 2013 г.). «Falcon 9 выводит полезную нагрузку на орбиту из Ванденберга» . Параболическая дуга . Проверено 30 сентября 2013 г.
  15. ^ Баучер, Марк (28 июня 2010 г.). «Возвращение к старым новостям: SpaceX запустит КАССИОПУ» . SpaceRef Канада . Архивировано из оригинала 17 июля 2012 года . Проверено 7 сентября 2013 г.
  16. ^ Перейти обратно: а б Кларк, Стивен (28 сентября 2013 г.). «SpaceX проведет испытания обновлений Falcon 9 в воскресенье» . Космический полет сейчас . Проверено 28 сентября 2013 г.
  17. ^ Клотц, Ирен (6 сентября 2013 г.). «Маск говорит, что SpaceX проявляет «чрезвычайную параноидальность» во время подготовки к дебюту Falcon 9 в Калифорнии» . Космические новости . Архивировано из оригинала 22 сентября 2013 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
  18. ^ «Отказ Корпорации космических технологий от допустимого предела риска для запуска» . Федеральный реестр . Правительство Соединенных Штатов. Федеральное управление гражданской авиации . 27 августа 2013 года . Проверено 21 января 2016 г. Falcon 9 v1.1 — новая ракета-носитель. ВВС США установили, что общая вероятность отказа составляет почти пятьдесят процентов для каждого из первых двух запусков.
  19. ^ «Фалькон 9 Р/Б — Орбита» . Небеса Выше. 20 января 2016 года . Проверено 21 января 2016 г.
  20. ^ Линдси, Кларк (28 марта 2013 г.). «SpaceX быстро движется к первому этапу обратного полета» . Новые космические часы . Архивировано из оригинала 16 апреля 2013 года . Проверено 29 марта 2013 г.
  21. ^ Холеманс, Уолтер; Мур, Р. Гилберт; Канг, Джин (2012). Обратный отсчет до запуска POPACS (полярно-орбитальные пассивные сферы калибровки атмосферы) . 26-я ежегодная конференция AIAA/УрГУ по малым спутникам. 13–16 августа 2012 г. Университет штата Юта. SSC12-X-3.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4f5b2737bad62a890b37e8faf98f2938__1720219560
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/4f/38/4f5b2737bad62a890b37e8faf98f2938.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
CASSIOPE - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)