Эксплорер 61
 Спутник Explorer 61 (Magsat) | |
| Имена | Эксплорер 61 Магсат-А АЕМ-С Обозреватель приложений Mission-C |
|---|---|
| Тип миссии | Космическая физика |
| Оператор | НАСА / Геологическая служба США |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1979-094А |
| САТКАТ нет. | 11604 |
| Продолжительность миссии | 7,5 месяцев (достигнуто) |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Исследователь LXI |
| Тип космического корабля | Магнитное поле Спутник |
| Автобус | Миссия обозревателя приложений |
| Производитель | Центр космических полетов Годдарда |
| Стартовая масса | 158 кг (348 фунтов) |
| Власть | Солнечные панели и батареи |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 30 октября 1979 г., 14:16 UTC |
| Ракета | Разведчик Г-1 (С-203С) |
| Запуск сайта | Ванденберг , SLC-5 |
| Подрядчик | Воут |
| Вступил в сервис | 30 октября 1979 г. |
| Конец миссии | |
| Дата распада | 11 июня 1980 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [1] |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота перигея | 351,90 км (218,66 миль) |
| Высота апогея | 578,40 км (359,40 миль) |
| Наклон | 96.80° |
| Период | 93,90 минут |
| Инструменты | |
| Скалярный магнитометр Векторный магнитометр | |
Magsat ( Спутник магнитного поля , Applications Explorer Mission-C или AEM-C или Explorer 61 ) — космический корабль NASA / USGS (Геологическая служба США), запущенный 30 октября 1979 года. Миссия заключалась в составлении карты магнитного поля Земли , спутника. было два магнитометра . Скалярный ( на парах цезия ) и векторный магнитометры дали Magsat возможности, превосходящие возможности любого предыдущего космического корабля. Выдвинутые с помощью телескопической стрелы магнитометры были удалены от магнитного поля, создаваемого спутником и его электроникой . На спутнике были установлены два магнитометра: трехосный феррозондовый магнитометр для определения силы и направления магнитных полей и ионно-паровой/векторный магнитометр для определения магнитного поля, создаваемого самим векторным магнитометром. [2] Магсат считается одним из наиболее важных запущенных научных спутников на околоземной орбите; накопленные им данные до сих пор используются, особенно для увязки новых спутниковых данных с прошлыми наблюдениями.
Миссия
[ редактировать ]
Проект Magsat представлял собой совместную попытку НАСА и Геологической службы США по измерению околоземных магнитных полей на глобальной основе. В задачи входило получение точного описания магнитного поля Земли, получение данных для использования при обновлении и уточнении мировых и региональных магнитных карт, составление глобальной карты магнитных аномалий земной коры и интерпретация этой карты с точки зрения геологических/геофизических моделей. земная кора . [3]
Космический корабль
[ редактировать ]
«Эксплорер 61» был выведен на низкую околополярную орбиту с помощью корабля «Скаут». Базовый космический корабль состоял из двух отдельных частей: приборного модуля, содержащего векторный и скалярный магнитометры, а также их уникальное вспомогательное оборудование; и базовый модуль, который содержал необходимые подсистемы обработки данных, питания, связи, управления и ориентации для поддержки инструментального модуля. Базовый модуль вместе со своими подсистемами состоял из остаточного оборудования малого астрономического спутника (SAS-C). Магнитометры были развернуты после запуска на позиции в 6 м (20 футов) позади космического корабля. На этом расстоянии влияние магнитных материалов от прибора и базового модуля (в основном от звездных камер) составляло менее 1 мТл . Каждую секунду выполнялось шестнадцать полных измерений векторного магнитного поля и восемь скалярных измерений. [3]
Запуск
[ редактировать ]30 октября 1979 года Magsat был запущен с площадки SLC-5 на базе ВВС Ванденберг в Калифорнии на корабле Scout G-1 с курсом 96,80 ° по орбите от заката до рассвета. [4] [5] Космический корабль был выведен на орбиту с перигеем 351,90 км (218,66 миль) и апогеем 578,40 км (359,40 миль). [1] После достижения орбиты его телескопическая стрела выдвинулась наружу на 6 м (20 футов). Двухзвездочные камеры использовались для определения положения космического корабля относительно Земли. Орбита позволила спутнику нанести на карту большую часть поверхности Земли, за исключением географических полюсов. [3]
После запуска полезная нагрузка была выведена на орбиту 96,80°, обращенную к Солнцу , когда Земля вращалась под ней. Он находился на близкой околоземной орбите с векторными магнитометрами, способными измерять магнитные поля ближе к поверхности Земли. Данные, собранные этим спутником, позволили создать трехмерную карту магнитной внутренней части Земли, как никогда раньше. В сочетании с более поздним спутником Ørsted он стал важным компонентом для объяснения текущего состояния ухудшения магнитного поля Земли. [6] [7]
Компьютеры и обработка данных
[ редактировать ]Согласно Джонса Хопкинса Университета отчету Лаборатории прикладной физики (JHU/APL), [8] и архивную исходную документацию НАСА (Технический дайджест Johns Hopkins APL, июль – сентябрь 1980 г., том 1, № 3), [9] В космическом корабле Magsat использовались два RCA 1802, микропроцессора работающие с тактовой частотой 2 МГц в резервированной установке. Хранимая память объемом 2,8 килобайта в PROM и 1 килобайт оперативной памяти (ОЗУ) обеспечивала программу и рабочее пространство для микропроцессора. Также использовались другие интегральные микросхемы семейства CDP 1800, в том числе интерфейсная схема CDP 1852 и ОЗУ CDP 1822 1K x 1, а также PROM Harris CMOS 6611A.
Для проектирования компьютерной системы рассматривались три семейства схем: два NMOS семейства (микропроцессоры Motorola 6800 и Intel 8080 ) и CMOS-микропроцессор RCA CDP1802 . RCA 1802 был выбран на основе различных критериев, в том числе CMOS-технологии 1802, обеспечивающей энергоэффективность на два порядка по сравнению с NMOS -микропроцессорами, совместимости с существующим источником питания спутника и требований к малому энергопотреблению CMOS, радиационной стойкости. 1802 и его отсутствие в 6800 и 8080, а также другие функции и функции на основе 1802. Программное обеспечение для проекта было разработано с помощью собственного APL кросс-ассемблера 1802, созданного IBM 360/370 и работающего на мейнфреймах .
Эксперименты
[ редактировать ]Скалярный магнитометр
[ редактировать ]Скалярный магнитометр имел две двухэлементные сенсорные головки на парах цезия, выходная частота которых была пропорциональна общему магнитному полю. При такой конфигурации датчика существовало только две небольшие мертвые зоны ромбовидной формы. Они лежали вдоль нормали орбиты (направление Восток-Запад) для орбиты и положения, выбранных для этой миссии, и направления, в котором магнитное поле никогда не было ориентировано. Основная точность скалярного магнитометра составляла порядка 0,5 нТл. Система подсчета периода преобразовала выходную частоту магнитометра в цифровое слово, приемлемое для телеметрической системы космического корабля. Эти цифровые данные имели разрешение и точность от 0,5 до 1,0 нТл в диапазоне от 1,5E4 до 6,4E4 нТл. В большинстве случаев из-за шума на космическом корабле одновременно работал только один датчик. Каждую секунду производилось восемь измерений суммарной напряженности магнитного поля. [10]
Векторный магнитометр
[ редактировать ]Векторный магнитометр состоял из трех феррозондовых чувствительных элементов, ориентированных по ортогональным осям. Выходной сигнал каждого векторного датчика преобразовывался в цифровое слово с помощью аналого-цифрового преобразователя. Выходные данные всех этих осей были выбраны практически одновременно. В секунду измерялось шестнадцать векторов. Каждое векторное измерение имело разрешение лучше 1 нТл и абсолютную точность лучше 6 нТл среднеквадратичного значения применительно к геоцентрической системе координат. Диапазон измерений составлял ±6,4E4 нТл. [11]
Критика
[ редактировать ]Магсат оказался не без проблем. Одним из самых важных является то, что движение металлического объекта имеет тенденцию создавать магнитное поле. Одно исследование после миссии обнаружило нелинейный феррозондовый отклик при воздействии полей напряженностью более 5000 мТл. Приложенное поле должно было быть поперечно оси магнитометра. [12] Конструкция была улучшена за счет создания реле обратной связи сферической конструкции. [13] Такая конструкция использовалась на более поздних космических кораблях, таких как спутник Эрстед. Магнитометр этой конфигурации позже также использовался на магнитометре орбитального Юпитера аппарата «Юнона» , который прибыл к планете Юпитер в 2010-х годах. [14]
Вход в атмосферу
[ редактировать ]Спутник сошел с орбиты 11 июня 1980 года. [15] [3]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Траектория: Эксплорер 61 (Магсат) 1979-094А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 22 ноября 2021 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «История векторных магнитометров в космосе» . Архивировано из оригинала 20 мая 2012 года . Проверено 8 июля 2008 года .
- ^ Jump up to: а б с д «Дисплей: Эксплорер 61 (Магсат) 1979-094А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 22 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Мобли Ф., Экард Л., Фонтан Дж. и Оусли Г. - MAGSAT - Новый спутник для исследования магнитного поля Земли. 1980 IEEE Transactions on Magnetics 16 (5): 758–760.
- ^ История запуска авиабазы Ванденберг. Космический архив
- ^ Юло Г.; Эймин С.; Лангле Б.; Мандеа М.; Олсен Н. (апрель 2002 г.). «Мелкомасштабная структура геодинамо, полученная на основе спутниковых данных Эрстед и Магсат». Природа . 416 (6881): 620–623. Бибкод : 2002Natur.416..620H . дои : 10.1038/416620a . ПМИД 11948347 . S2CID 4426588 .
- ↑ БАЗА МАГНИТНЫХ ДАННЫХ НАСА И USGS "КАЧАЕТ" МИР. Архивировано 15 сентября 2011 г. на Wayback Machine. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Лью, Арк Л. (февраль 1980 г.). «Космические программы – микропроцессорная система управления MAGSAT» (PDF) . Проверено 16 мая 2016 г.
- ^ «Технический дайджест Johns Hopkins APL, июль – сентябрь 1980 г., том 1, № 3» (PDF) . Джонс Хопкинс . Архивы НАСА . Проверено 5 июня 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Скалярный магнитометр» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 22 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Векторный магнитометр» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 22 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Акуна, штат Массачусетс; MAGSAT - Определение абсолютного выравнивания датчика векторного магнитометра. Сентябрь 1981 г. Технический меморандум НАСА 79648 Центр космических полетов Годдарда, НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Примдал, Ф.; Х. Лур и Э.К. Лауридсен, Влияние больших некомпенсированных поперечных полей на выходной сигнал феррозондового магнитного датчика, Отчет Датского института космических исследований 1-92, 1992 г.
- ^ [1] В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Лангель Р.; Оусли Г.; Берберт Дж.; Мерфи Дж. и Сеттл М. Миссия MAGSAT. Архивировано 6 июня 2011 г. в Wayback Machine. ПИСЬМА О ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, ТОМ. 9, НЕТ. 4, СТРАНИЦЫ 243–245, 1982 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
медиафайлы по теме: Магсат Викискладе есть
