ПРОБА-3
 Художественная визуализация ПРОБА-3. | |
| Тип миссии | Солнечная обсерватория демонстратор технологий |
|---|---|
| Оператор | ЧТО |
| Веб-сайт | связь |
| Продолжительность миссии | 2 года (номинально) |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | S/C: SENER / Redwire / EADS CASA / GMV / SPACEBEL ASPIICS: CSL |
| Стартовая масса | CSC и OSC в штабеле : 550 кг (1210 фунтов) |
| Размеры | CSC : 1,1 на 1,8 на 1,7 метра (3,6 × 5,9 × 5,6 футов) OSC : 0,9 на 1,4 метра (3,0 × 4,6 фута) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | Сентябрь 2024 г. (планируется) [1] |
| Ракета | PSLV-XL C-62 (базовый) [2] |
| Запуск сайта | Индия |
| Подрядчик | НСИЛ |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Высокоэллиптическая околоземная орбита |
| Большая полуось | 36 943 километра (22 955 миль) |
| Эксцентриситет | 0.8111 |
| Высота перигея | 600 километров (370 миль) |
| Высота апогея | 60 530 километров (37 610 миль) |
| Наклон | 59 градусов |
| Период | 19,7 часов |
| СТО | 153 градуса |
| Аргумент перигея | 188 градусов |
| Эпоха | запланировано |
«Проба-3» — это демонстрационная технологическая миссия с двумя зондами Европейского космического агентства, посвященная высокоточным полетам группировок для достижения научной коронографии . Это часть серии PROBA спутников , которые используются для проверки новых технологий и концепций космических аппаратов, а также несут на себе научные инструменты.
История
[ редактировать ]ЕКА было проведено исследование Концепция миссии возникла в 2005 году, когда в CDF . После нескольких исследований фазы А и изменения промышленной организации в начале фазы Б, [3] Фаза реализации миссии (Фазы C/D/E1) в конечном итоге началась в июле 2014 года. [4]
системы Критическая проверка проекта завершена в 2018 году. [5]
Интеграция двух космических кораблей до завершения экологической кампании по состоянию на март 2023 года. [6]
Концепция миссии
[ редактировать ]«Проба-3» состоит из двух независимых трехосных стабилизированных космических кораблей: космического корабля «Коронограф» (CSC) и космического корабля «Оккультер» (OSC) .Оба космических корабля будут летать близко друг к другу по высокоэллиптической орбите вокруг Земли с апогеем на высоте 60 500 км. [4] [7] [8]
В ЕКА заявили, что, пролетая плотным строем на расстоянии около 150 метров друг от друга, Оккультист точно отбрасывает свою тень на телескоп Коронографа, блокируя прямой свет Солнца. Это позволит коронографу отображать слабую солнечную корону в видимом, ультрафиолетовом и поляризованном свете в течение многих часов за раз. [9]
Вдоль дуги апогея, когда градиент силы тяжести значительно меньше, два космических корабля автономно приобретут такую конфигурацию строя, при которой CSC останется в фиксированном положении в тени, отбрасываемой OSC. В CSC имеется коронограф , который затем сможет наблюдать солнечную корону, не будучи ослепленным интенсивным светом фотосферы .Учитывая диаметр затененного диска на OSC и предполагаемые области наблюдения за короной, CSC должен находиться примерно в 150 метрах от OSC и поддерживать это положение с точностью до миллиметра как по дальности, так и по горизонтали. Научная цель — наблюдать Корону на расстоянии примерно 1,1 солнечного радиуса в видимом диапазоне длин волн.
Помимо групповых полетов для коронографии, групповых полетов во время апогейной фазы орбиты будут предприняты попытки некоторых демонстрационных маневров (маневры перенацеливания и изменения размеров), а также эксперимент по космическому сближению . [8]
Сбор и контроль пласта осуществляется на борту благодаря комплексу метрологического оборудования и исполнительных механизмов. Метрологическое оборудование включает в себя лазерную систему, обеспечивающую высокую точность оценки относительного положения, визуальный датчик с более грубой точностью, но более широким полем зрения, а также датчик положения тени, обеспечивающий максимальную точность, когда CSC находится вблизи заданного положения в теневой конус.
После дуги апогея строй разрывается импульсивными маневрами КА. Два КА размещены на относительной траектории, пассивно обеспечивающей отсутствие риска столкновения при прохождении перигея при снижении высоты корабля до 600 км. Вдоль фазы перигея орбиты 2 КА собирают данные GNSS для получения точной оценки относительного положения и скорости, которая распространяется в течение нескольких часов до повторного получения метрологических данных перед следующей дугой апогея.
CSC и OSC обмениваются данными датчиков и командами через межспутниковую связь на основе радиочастотного сигнала для координации своей деятельности. Ученые надеются, что уникальная точка обзора Проба-3 обеспечит новое понимание происхождения корональных выбросов массы (CME) — извержений солнечного материала, которые может вывести из строя спутники и электросети на Земле. Миссия также будет измерять общее солнечное излучение, отслеживая изменения в излучении солнечной энергии, которые могут влиять на климат Земли. [9]
Дизайн
[ редактировать ]
Космические корабли CSC и OSC
[ редактировать ]CSC представляет собой мини-спутник массой 300 кг, на котором размещен коронограф ASPIICS и датчики положения теней. Он оснащен монотопливной двигательной установкой для выполнения большого маневра Delta-V, необходимого для захвата и разрушения пласта. Здесь также размещены мишени, используемые метрологическими оптическими головками на борту OSC.
OSC представляет собой мини-спутник массой 250 кг, на котором размещены оптические головки лазерной и визуальной метрологии. Он представляет собой затменный диск диаметром 1,4 метра. Форма его обода призвана уменьшить количество дифрагированного солнечного света, попадающего в коронограф.OSC использует двигательную установку на холодном газе с малой тягой, которая обеспечивает точный контроль положения, необходимый для полета пласта.
Научная полезная нагрузка
[ редактировать ]Основная полезная нагрузка — ASPIICS Coronagraph . Он соответствует концепции конструкции классического коронографа Лио с внешним затемнением , при этом внешний затемняющий элемент физически прикреплен к OSC, а остальная часть инструмента находится на CSC. [10]
ASPIICS будет наблюдать солнечную корону с помощью рефракционной оптики, способной выбирать 3 различных спектральных диапазона: линию Fe XIV @ 530,4 нм, линию He I D3 @ 587,7 нм и спектральный диапазон белого света [540; 570 нм]. [11]
Ожидается, что данные ASPIICS заполнят пробел в поле зрения между устройствами формирования изображения EUV и коронографами с внешним затмением, поскольку последние представляют собой монолитные инструменты, которые не получают преимуществ от большего расстояния, обеспечиваемого групповым полетом. [12]
Главный исследователь коронографа — Королевская обсерватория Бельгии. [13]
Вторичная научная полезная нагрузка (DARA) размещается на OSC. DARA означает Давосский абсолютный радиометр и представляет собой абсолютный радиометр для измерения общего солнечного излучения (TSI). [14]
Наземный сегмент и операции
[ редактировать ]Как и другие спутники Proba, PROBA-3 будет управляться из центра ЕКА в Реду , Бельгия. [15]
Разработка проекта
[ редактировать ]Проба-3 — проект Европейского космического агентства . Промышленное развитие КА и наземного сегмента возглавляет компания SENER Aerospace. [16] [17] которая координирует работу основной группы с Airbus Defence and Space , Qinetiq Space , GMV , Celestia Antwerp BV и Spacebel .
Полезная нагрузка «Коронографа» разработана для ЕКА консорциумом во главе с Льежским космическим центром (CSL) в Бельгии, в состав которого входят 15 компаний и институтов из пяти государств-членов ЕКА. [17]
DARA предоставляется институтом PMOD в Швейцарии. [12]
Испытание сенсорной системы миссии на основе машинного зрения было проведено в техническом центре ESTEC ЕКА в Нидерландах в марте 2021 года. Система позволит двум космическим кораблям летать в точном строю. Сообщается, что испытания дали многообещающие результаты. [18] .Миниатюрные спутники недавно прошли окончательную интеграцию, и их лично наблюдала научная рабочая группа Пробы-3. Члены команды планируют протестировать летное оборудование во время апрельского полного солнечного затмения над Северной Америкой, получив ценный опыт для интерпретации будущих результатов Пробы-3. [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Лицом к лицу с Затменной Солнцем Пробой-3» . ЕКА . 2 января 2024 г. Проверено 2 января 2024 г.
- ^ Арлансон, Хесуальдо (2020). «Термическое проектирование и анализ PROBA 3» (PDF) . Проверено 10 ноября 2021 г.
- ^ Льоренте, Дж. Сальваторе; Агенджо, А.; Карраскоса, К.; де Негеруэла, К.; Местро-Гарро, А.; Кропп, А.; Сантовинченцо, А. (январь 2013 г.). «ПРОБА-3: Демонстрационный полет точного строя» . Акта Астронавтика . 82 (1). Эльзевир : 38–46. Бибкод : 2013AcAau..82...38L . дои : 10.1016/j.actaastro.2012.05.029 . Проверено 1 апреля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Миссия Проба-3» . ЕКА . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ «Проба-3 Технологии» . ЕКА . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ «Проба-3 завершена: полностью интегрированные летающие спутники» . ЕКА . 27 марта 2023 г. Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ «Платформы Проба-3» . ЕКА . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Пенин, Луис (1–6 августа 2020 г.). Проба-3: миссия точного формирования малых спутников ЕКА для изучения внутренней короны Солнца, как никогда раньше . Конференция по малым спутникам 2020. Университет штата Юта, Логан, Юта: SmallSat.
- ^ Jump up to: а б с «Исследование Солнца: Индия запустит европейский комплекс Проба-3 для создания искусственного затмения» . Таймс оф Индия . 05.01.2024. ISSN 0971-8257 . Проверено 5 января 2024 г.
- ^ Галано, Дэмиен (6 июля 2018 г.). Разработка ASPIICS: коронограф на базе летной миссии формирования «Проба-3» . SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, 2018. Остин, Техас, США: Труды SPIE . дои : 10.1117/12.2312493 .
- ^ Гали, К.; Тизи, К.; Стокман, Ю.; Галано, Д.; Ружо, Р.; Мелич, Р.; Шестов С.; Ландини, Ф.; Зухов А.; Киршнер, В.; Городиска, П.; Финески, С. (6 июля 2019 г.). «Анализ постороннего света на ASPIICS, коронографе ПРОБА-3» . Труды SPIE . 11180 (111802H): 29. Бибкод : 2019SPIE11180E..2HG . дои : 10.1117/12.2536008 .
- ^ Jump up to: а б Жуков Андрей (22 ноября 2018 г.). PROBA-3/ASPIICS и его потенциальная синергия с Solar Orbiter/Metis (PDF) . 6-й семинар по метисам. Геттинген : Институт Макса Планка по исследованию Солнечной системы . Проверено 13 октября 2019 г.
- ^ «Бюллетень ЕКА 160 (ноябрь 2014 г.)» (PDF) . ЕКА . Ноябрь 2014. с. 61. ISSN 0376-4265 .
- ^ «Описание ДАРА» . ЕКА . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ «О Пробе-3» . ЕКА . Проверено 23 ноября 2022 г.
- ^ «SENER и ESA достигли соглашения о роли главного подрядчика на этапах C/D и E1 миссии Проба-3» . СЕНЕР (Пресс-релиз). 14 июня 2014 года . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Двойной спутник «Проба-3» ближе к космосу» . ЕКА . 8 декабря 2014 года . Проверено 6 марта 2021 г.
- ^ Парсонсон, Эндрю (29 марта 2021 г.). «ЕКА использует самый длинный коридор для тестирования спутниковых технологий следующего поколения» . Ракетный рандаун . Проверено 1 апреля 2021 г.
