АСТЕРИЯ (космический корабль)
Имена | ЭкзопланетСат (2011) |
---|---|
Тип миссии | Демонстратор технологий |
Оператор | НАСА |
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1998-067НХ |
САТКАТ нет. | 43020 |
Веб-сайт | www |
Продолжительность миссии | Номинал: 90 дней Продление: до 1 года Достигнуто: 2 года, 15 дней. |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | АСТЕРИЯ |
Автобус | 6U КубСат |
Производитель | Лаборатория реактивного движения и Массачусетский технологический институт |
Стартовая масса | 12 кг (26 фунтов) |
Размеры | 10 см × 20 см × 30 см (0,33 фута × 0,66 фута × 0,98 фута) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 14 августа 2017 г. развернут: 20 ноября 2017 г. | , 16:31 UTC
Ракета | Сокол 9 |
Запуск сайта | Кеннеди LC-39A |
Подрядчик | SpaceX |
Конец миссии | |
Последний контакт | 5 декабря 2019 г. |
Дата распада | 24 апреля 2020 г. |
Орбитальные параметры | |
Справочная система | Геоцентрический |
Режим | Низкая Земля |
Высота перигея | 402,7 км (250,2 миль) |
Высота апогея | 406,7 километров (252,7 миль) |
Наклон | 51.6° |
Период | 92,5 минуты |
Основной | |
Длины волн | видимый спектр : 390–700 нм |
ASTERIA ( Астросекундный космический телескоп, позволяющий проводить исследования в области астрофизики ) представлял собой миниатюрный космический телескоп, демонстрирующий технологию космического телескопа и оппортунистическую научную миссию по проведению астрофизических измерений с использованием CubeSat . Он был разработан в сотрудничестве Массачусетского технологического института НАСА (MIT) и Лаборатории реактивного движения . ASTERIA был первым спутником CubeSat, построенным Лабораторией реактивного движения , который успешно эксплуатировался в космосе. Первоначально задуманная как проект по обучению молодых ученых и инженеров, техническая цель ASTERIA заключалась в достижении ошибки наведения на линии прямой видимости на уровне угловой секунды и высокостабильного контроля температуры в фокальной плоскости. Эти технологии важны для прецизионной фотометрии , то есть измерения яркости звезд с течением времени. Прецизионная фотометрия, в свою очередь, дает возможность изучать звездную активность, транзитные экзопланеты и другие астрофизические явления.
ASTERIA была запущена 14 августа 2017 года и выведена на низкую околоземную орбиту с Международной космической станции 20 ноября 2017 года. [1] Основная миссия длилась 90 дней, но спутник продолжал работать в течение 745 дней, выполняя три расширенные миссии, пока последняя успешная связь не была произведена 5 декабря 2019 года. [2] Спутник распался 24 апреля 2020 года. Главным исследователем была канадско-американский астроном и планетолог Сара Сигер из Массачусетского технологического института. [3]
Обзор
[ редактировать ]Космический телескоп Arc Second, позволяющий проводить исследования в астрофизике (ASTERIA), представлял собой шестиблочный (6U) космический телескоп CubeSat, развернутый с Международной космической станции (МКС) с целью тестирования новых технологий обнаружения экзопланет с использованием транзитного метода . [1] [4] [5] Программа финансировалась в JPL через программу Phaeton для обучения молодых специалистов. [1] Его целевая миссия длилась 90 дней. [1] после чего его продлили до потери связи с космическим кораблем. [6] [2]
Возможности ASTERIA позволили прецизионную фотометрию проводить на произвольной основе для изучения звездной активности, транзитных экзопланет и других астрофизических явлений. Технологические цели миссии заключались в том, чтобы «достичь ошибки наведения на линии обзора на уровне угловой секунды и высокостабильного контроля температуры в фокальной плоскости для точной фотометрии» как способа обнаружения транзитных экзопланет и характеристики их звезд-хозяев. [4] Стабильность наведения была продемонстрирована в течение 20-минутных наблюдений. Повторяемость наведения будет определяться как минимум в течение пяти наблюдений в течение восьми или более дней, при этом целевая звезда будет возвращена в то же положение в фокальной плоскости путем корректировки ориентации космического корабля и положения фокальной плоскости. [4]
Эта миссия может послужить ориентиром для парка недорогих космических телескопов, наблюдающих за несколькими целями одновременно, чтобы уточнить долгосрочные цели миссии путем выявления новых объектов для наблюдения другими телескопами. Миниатюризация системы фотометрического обнаружения в CubeSat может позволить создать группировку из нескольких орбитальных обсерваторий для непрерывного изучения ярчайших звезд типа Солнца , что невозможно с помощью обычных космических обсерваторий, учитывая их стоимость. [7] Если один или несколько CubeSats будут направлены на целевую звезду в течение длительного времени, это может выявить экзопланеты, находящиеся в длительном транзите. [7] Эта миссия также предоставила дополнительную информацию о конструкции будущих космических телескопов. [4]
Запуск
[ редактировать ]ASTERIA была запущена на борту ракеты SpaceX Falcon-9 (миссия SpaceX CRS-12 [5] ) 14 августа 2017 года и был выведен на низкую околоземную орбиту с Международной космической станции в ноябре 2017 года. [1] Член экипажа МКС перенес спутник из грузового корабля в шлюзовую камеру японского экспериментального модуля (JEM) для транспортировки за пределы МКС.
Дизайн
[ редактировать ]Концепция ASTERIA была продолжением предложенной миссии 3U CubeSat под названием ExoplanetSat, которая была разработана в начале 2010-х годов. [4] [8] Телескоп ASTERIA представляет собой CubeSat высотой 6U размером 10 × 20 × 30 см и массой 12 кг (26 фунтов). [1] [7] Электроэнергия обеспечивалась развертываемыми стационарными солнечными панелями и аккумуляторными батареями. [5]
Коммерческие реактивные колеса обеспечивали грубую ориентацию ( контроль ориентации ), в то время как точное управление наведением достигалось за счет отслеживания набора направляющих звезд на датчике активных пикселей (CMOS) и перемещения пьезоэлектрического позиционирующего столика для компенсации остаточных ошибок наведения. [1] Цель заключалась в том, чтобы поддерживать изображение целевой звезды с точностью до доли пикселя детектора в течение длительного времени. [4] с точностью наведения более 60 угловых секунд и оптимально не более 5 угловых секунд [9] в течение 20 минут. Усиление каждого пикселя было чувствительно к температуре, поэтому второй целью ASTERIA было продемонстрировать миллиКельвина . температурную стабильность детектора изображения на уровне [4]
ASTERIA продемонстрировала способность собирать фотометрические данные и обрабатывать фотометрические кривые блеска со спутника CubeSat. Вторичные приложения включали измерение периодов вращения звезд, характеристику звездной активности экзопланет и поддержку наземных измерений лучевой скорости с одновременной фотометрией. После успеха своей 90-дневной запланированной миссии расширенная миссия ASTERIA была нацелена на яркие звезды ( светимость Vmag <8) с известными планетами малой массы, обнаруженными методом лучевых скоростей, о транзите которых еще не известно. [4]
Научная полезная нагрузка
[ редактировать ]Полезная нагрузка телескопа состояла из узла линзы и перегородки, формирователя изображения КМОП и двухосного пьезоэлектрического позиционирующего столика, на котором фокальная плоскость . была установлена [4] Оптическая секция состояла из f/1,4 85 мм объектива Zeiss с полем зрения 28,6 градуса и шести элементов, фокусирующих изображение диаметром 43 мм в фокальной плоскости. Матрица в фокальной плоскости содержала две активные области детектора: один больший КМОП-детектор, выполнявший научную функцию, и меньший КМОП-сенсор, который действовал как быстродействующая звездная камера и предоставлял данные об ориентации в систему управления ориентацией . [6]
В апреле 2018 года Лаборатория реактивного движения НАСА сообщила, что ASTERIA «выполнила все основные задачи своей миссии, продемонстрировав, что миниатюрные технологии на борту могут работать в космосе, как и ожидалось». [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Космический телескоп Arc Second, позволяющий проводить исследования в области астрофизики (ASTERIA) . Джон Нельсон, Лаборатория реактивного движения НАСА.
- ^ Jump up to: а б «Крошечный спутник для изучения далеких планет затих» . Лаборатория реактивного движения.
- ↑ Сигер, Сара (январь/февраль 2021 г.). « Мой спутник поместился бы в небольшой чемодан. Но он мог бы помочь нам найти другие миры » (отрывок из книги « Самые маленькие огни во Вселенной» (2020)). MIT News , стр. 12-17. Проверено 20 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я МКС - АСТЕРИЯ Виктор М. Эскобедо мл. Новости НАСА , октябрь 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с АСТЕРИЯ . Гюнтер Кребс, Космическая страница Гюнтера . 14 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Спутник АСТЕРИЯ . Космический полет 101 18 ноября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Сара Сигер - Космические миссии на экзопланетах, заархивировано 7 декабря 2018 г. в Wayback Machine . 2017.
- ^ ExoplanetSat: Наноспутниковый космический телескоп для обнаружения транзитных экзопланет. Архивировано 12 августа 2014 г. в Wayback Machine (PDF). Мэтью В. Смит, Сара Сигер, Кристофер М. Понг, Сунгён Лим, Мэтью В. Натсон, Тимоти К. Хендерсон, Джоэл Н. Вильясеньор, Николас К. Борер, Дэвид В. Миллер, Шон Мерфи. Массачусетский технологический институт. Семинар разработчиков CubeSat . 20–22 апреля 2011 г. Сан-Луис-Обиспо, Калифорния.
- ^ Характеристики узлов реактивного колеса CubeSat (PDF) . Джоэл Шилдс, Кристофер Понг, Кевин Ло, Лора Джонс, Свати Мохан, Чава Маром, Иэн МакКинли, Уильям Уилсон и Луис Андраде. Журнал малых спутников , Vol. 6, № 1, стр. 565–580. 2017.
- ^ Астрофизика CubeSat демонстрирует большой потенциал в небольшом корпусе . Лаборатория реактивного движения НАСА. 12 апреля 2018 г.
- КубСаты
- Космические телескопы на орбите Земли
- Проекты поиска экзопланет
- Лаборатория реактивного движения
- Массачусетский технологический институт
- Спутники, запущенные с Международной космической станции
- Космический корабль выведен из эксплуатации в 2019 году.
- Космические зонды, запущенные в 2017 году
- Вторичная полезная нагрузка
- Спутники НАСА на орбите Земли