Ван Аллен Пробс
 Впечатление художника от зондов Ван Аллена на орбите | |
| Имена | Зонды радиационного пояса (RBSP) |
|---|---|
| Тип миссии | Астрофизика |
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2012-046А / 2012-046Б |
| САТКАТ нет. | 38752 / 38753 |
| Веб-сайт | Ваналлензонды |
| Продолжительность миссии | Планируется: 2 года Финал: 7 лет, 1 месяц, 17 дней |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | Лаборатория прикладной физики |
| Стартовая масса | ~1500 кг за оба |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 30 августа 2012, 08:05 UTC |
| Ракета | Atlas V 401 |
| Запуск сайта | Мыс Канаверал SLC-41 |
| Подрядчик | Объединенный стартовый альянс |
| Конец миссии | |
| Деактивирован | Ван Аллен Проб А: 18 октября 2019 г. Ван Аллен Зонд B: 19 июля 2019 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Сильно эллиптическая |
| Большая полуось | 21887 км (13600 миль) |
| Высота перигея | 618 км (384 миль) |
| Высота апогея | 30 414 км (18 898 миль) |
| Наклон | 10.2° |
| Период | 537,1 минут |
 | |
Зонды Ван Аллена , ранее известные как Штормовые зонды радиационного пояса (RBSP), [1] Это были два автоматических космических корабля , которые использовались для изучения радиационных поясов Ван Аллена , окружающих Землю. НАСА провело миссию Van Allen Probes в рамках программы «Жизнь со звездой» . [2] Понимание окружающей среды радиационного пояса и ее изменчивости имеет практическое применение в области эксплуатации космических кораблей, проектирования систем космических кораблей, планирования миссий и безопасности космонавтов. [3] Зонды были запущены 30 августа 2012 года и проработали семь лет. Оба космических корабля были остановлены в 2019 году, когда у них закончилось топливо. Ожидается, что они сойдут с орбиты в 2030-х годах.
Обзор [ править ]
НАСА Центр космических полетов Годдарда управляет общей программой «Жизнь со звездой» , проектом которой является RBSP, вместе с Обсерваторией солнечной динамики (SDO). Университета Джонса Хопкинса Лаборатория прикладной физики (APL) отвечала за общую реализацию и управление приборами RBSP. Планировалось, что основная миссия продлится 2 года, а расходных материалов - 4 года. Планировалось, что основная миссия продлится всего два года, поскольку существовали большие опасения по поводу того, выдержит ли электроника спутника агрессивную радиационную среду в радиационных поясах в течение длительного периода времени. Когда через 7 лет миссия завершилась, это произошло не из-за отказа электроники, а из-за нехватки топлива. Это доказало надежность электроники космического корабля. Продолжительность пребывания космического корабля в радиационных поясах считалась рекордной для спутников по радиационной устойчивости. [4]
Космический корабль работал в тесном сотрудничестве с системой Balloon Array для измерения релятивистских потерь электронов RBSP (BARREL), которая может измерять частицы, которые вырываются из поясов и достигают атмосферы Земли. [5] [6]
Лаборатория прикладной физики управляла, строила и эксплуатировала зонды Ван Аллена для НАСА.
Зонды названы в честь Джеймса Ван Аллена , первооткрывателя изучаемых ими радиационных поясов. [4]
Вехи [ править ]
- Обзор концепции миссии завершен, 30–31 января 2007 г. [7]
- Предварительная проверка проекта, октябрь 2008 г.
- Проверка подтверждения, январь 2009 г.
- Зонды доставлены из Лаборатории прикладной физики в Лорел, штат Мэриленд, на базу ВВС на мысе Канаверал во Флориде, 30 апреля 2012 г.
- Зонды были запущены с космодрома 41 на базе ВВС на мысе Канаверал во Флориде 30 августа 2012 года. Старт произошел в 4:05 утра по восточному времени. [8]
- Зонд Ван Аллена B деактивирован, 19 июля 2019 г.
- Зонд Ван Аллена А деактивирован, 18 октября 2019 г. Окончание миссии.
Ракета-носитель [ править ]
16 марта 2009 года United Launch Alliance (ULA) объявила, что НАСА заключило с ULA контракт на запуск RSBP с использованием ракеты Atlas V 401. [9] НАСА отложило запуск, так как он отсчитывал четыре минуты ранним утром 23 августа. После того, как плохая погода помешала запуску 24 августа и была сделана дополнительная задержка в целях защиты ракеты и спутников от урагана «Исаак» , старт произошел 30 августа 2012 года в 4:05 утра по восточному времени. [10]
Конец миссии [ править ]
12 февраля 2019 года диспетчеры миссии начали процесс завершения миссии Van Allen Probes, опустив перигеи космического корабля, что увеличивает его атмосферное сопротивление и приводит к его возможному разрушительному возвращению в атмосферу. Это гарантирует, что зонды вернутся в разумные сроки, чтобы не представлять особой угрозы в отношении проблемы орбитального мусора . Планировалось, что зонды прекратят работу к началу 2020 года или тогда, когда у них закончится необходимое топливо, чтобы солнечные панели были направлены на Солнце. По прогнозам, возвращение в атмосферу произойдет в 2034 году. [11]
Van Allen Probe B был остановлен 19 июля 2019 года после того, как операторы миссии подтвердили, что в нем закончилось топливо. [12] Van Allen Probe A, у которого также заканчивалось топливо, был деактивирован 18 октября 2019 года, положив конец миссии Van Allen Probes после семи лет эксплуатации. [13]
Наука [ править ]
Радиационные пояса Ван Аллена со временем набухают и сжимаются как часть гораздо более крупной системы космической погоды, движимой энергией и материалом, которые вырываются с поверхности Солнца и заполняют всю Солнечную систему . Космическая погода является источником полярных сияний , мерцающих в ночном небе, но она также может нарушать работу спутников, вызывать сбои в энергосистеме и нарушать GPS связь . Зонды Ван Аллена были построены, чтобы помочь ученым понять этот регион и лучше спроектировать космические корабли , способные пережить суровые условия космического пространства . [2] Целью миссии было дальнейшее научное понимание того, как популяции релятивистских электронов и ионов в космосе формируются или изменяются в ответ на изменения солнечной активности и солнечного ветра . [2]
Общенаучные цели миссии заключались в следующем: [2]
- Узнайте, какие процессы — по отдельности или в сочетании — ускоряют и переносят частицы в радиационном поясе и при каких условиях.
- Понять и количественно оценить потери электронов из радиационных поясов.
- Определить баланс между процессами, вызывающими ускорение электронов, и процессами, вызывающими потери.
- Поймите, как изменяются радиационные пояса в контексте геомагнитных бурь .
В мае 2016 года исследовательская группа опубликовала свои первоначальные результаты, заявив, что кольцевой ток , окружающий Землю, ведет себя совершенно иначе, чем предполагалось ранее. [14] Кольцевой ток находится на расстоянии примерно от 10 000 до 60 000 километров (от 6 200 до 37 000 миль) от Земли. Вариации электрического тока отражают динамику только протонов низкой энергии. Данные показывают, что вокруг Земли существует значительный постоянный кольцевой ток даже в периоды отсутствия штормов, который переносится протонами высокой энергии. Во время геомагнитных бурь усиление кольцевого тока происходит за счет попадания в околоземную область новых, низкоэнергетических протонов. [14] [15]
Научные результаты
В феврале 2013 года на основе данных, собранных зондами Ван Аллена, был обнаружен третий временный радиационный пояс. Через несколько недель третий пояс был разрушен порывом солнечного ветра. [16]
Космический корабль [ править ]
Зонды Ван Аллена состояли из двух космических кораблей со стабилизированным вращением, которые запускались с помощью одной ракеты Атлас V. Двум зондам пришлось работать в суровых условиях, которые они изучали; В то время как другие спутники могут позволить себе роскошь отключаться или защищать себя в условиях суровой космической погоды, зондам Ван Аллена пришлось продолжать сбор данных. Поэтому зонды были построены так, чтобы выдерживать постоянную бомбардировку частицами и радиацией, которую они могли бы испытать в этой интенсивной области космоса. [2]
Инструменты [ править ]
Поскольку было жизненно важно, чтобы два корабля провели одинаковые измерения для наблюдения за изменениями в радиационных поясах как в пространстве, так и во времени, каждый зонд имел следующие инструменты:
- Набор приборов для измерения энергетических частиц, состава и термической плазмы (ECT); [17] Главный исследователь — Харлан Спенс из Университета Нью-Гэмпшира . [18] Ключевыми партнерами в этом расследовании являются LANL , Юго-Западный исследовательский институт , Aerospace Corporation и LASP.
- Комплект приборов для электрических и магнитных полей и комплексная наука (EMFISIS); [19] Главный исследователь — Крейг Клетцинг из Университета Айовы .
- Инструмент электрического поля и волн (EFW); Главным исследователем является Джон Вайгант из Университета Миннесоты . Ключевыми партнерами в этом расследовании являются Калифорнийский университет в Беркли и Университет Колорадо в Боулдере.
- Эксперимент по ионному составу зондов радиационного пояса (RBSPICE); Главный исследователь — Луис Дж. Ланцеротти из Технологического института Нью-Джерси . Ключевыми партнерами являются Лаборатория прикладной физики и ООО «Фундаментальные технологии».
- Релятивистский протонный спектрометр (RPS) Национального разведывательного управления.
См. также [ править ]
- Баллонная решетка для релятивистских потерь электронов RBSP (BARREL)
- Кассини
- Кластер II (космический корабль)
- Гелиофизика
- Обсерватория солнечной динамики
- Солнечная и гелиосферная обсерватория
- СТЕРЕО (Обсерватория солнечно-земных связей)
- ВРЕМЯ (космический корабль)
- ВЕТЕР (космический корабль)
Ссылки [ править ]
- ^ «Зонды Ван Аллена: НАСА переименовывает миссию радиационного пояса в честь ученого-новатора» . Наука Дейли. Рейтер. 11 ноября 2012 года . Проверено 12 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и «RBSP — Обзор миссии» . НАСА . 28 марта 2012 года . Проверено 8 июля 2012 года .
- ↑ Зонды радиационного пояса (RBSP). Архивировано 2 мая 2012 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Устойчивые зонды Ван Аллена НАСА закрылись - космический полет сейчас» .
- ^ Карен С. Фокс (22 февраля 2011 г.). «Запуск воздушных шаров в Антарктиде» . НАСА . Проверено 13 июля 2012 г.
- ^ Баллонная решетка для релятивистских потерь электронов RBSP
- ^ «Строительство начинается!» . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Январь 2010 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2012 г.
- ^ «Зонды запущены» . Space.com . 30 августа 2012 г.
- ^ «United Launch Alliance Atlas V наградил НАСА четыре миссии по запуску ракет» . УЛА. 16 марта 2009 г. Архивировано из оригинала 1 августа 2009 г.
- ^ «Тропический шторм «Исаак» задерживает запуск НАСА» . Бревард Таймс. Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 года . Проверено 26 августа 2012 г.
- ^ Гебхардт, Крис (14 февраля 2019 г.). «Начало конца: зонды НАСА Ван Аллена готовятся к завершению миссии» . NASASpaceFlight.com . Проверено 17 февраля 2019 г.
- ^ «Космический корабль Van Allen Probes B завершает миссию» . Лаборатория прикладной физики . 23 июля 2019 года . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Десять основных моментов миссии НАСА по исследованию зондов Ван Аллена» . НАСА . 17 октября 2019 г. Проверено 21 октября 2019 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кауинг, Кейт (19 мая 2016 г.). «Зонды Ван Аллена выявили долговременное поведение кольцевого тока Земли» . Космос Арт . Проверено 20 мая 2016 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ Гкиулиду, Матина; и др. (19 мая 2016 г.). «Грозовая динамика протонов кольцевого тока: последствия для долгосрочного энергетического баланса во внутренней магнитосфере» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (10): 4736–4744. Бибкод : 2016GeoRL..43.4736G . дои : 10.1002/2016GL068013 .
- ^ Коуэн, Рон (28 февраля 2013 г.). «Эфемерное третье кольцо радиации появляется вокруг Земли» . Природа . дои : 10.1038/nature.2013.12529 . Проверено 26 марта 2024 г.
- ^ «РБСП-ЭТЦ // О компании» . Архивировано из оригинала 10 июня 2008 года.
- ^ UNH, Кристи Донахью. «Команда РБСП ЭСТ» . rbsp-ect.sr.unh.edu . Проверено 24 апреля 2017 г.
- ^ Клетцинг, Калифорния; Курт, WS; Акуна, М.; МакДауэлл, Р.Дж.; Торберт, РБ; Аверкамп, Т.; Бодет, Д.; Баундс, СР; Чаттер, М.; Коннерни, Дж.; Кроуфорд, Д.; Долан, Дж.С.; Дворский Р.; Господирский, ГБ; Ховард, Дж. (1 ноября 2013 г.). «Комплект приборов для электрического и магнитного поля и комплексная наука (EMFISIS) на RBSP» . Обзоры космической науки . 179 (1): 127–181. дои : 10.1007/s11214-013-9993-6 . ISSN 1572-9672 .
Внешние ссылки [ править ]
- Веб-сайт Van Allen Probes на сайте NASA.gov.
- Веб-сайт Van Allen Probes в Университете Джонса Хопкинса
- Веб-страница Van Allen Probes. Архивировано 20 ноября 2012 г. в Wayback Machine на сайте NASAtech.net.
2012 в космосе |
|---|
