Solar Dynamics Observatory - Solar Dynamics Observatory

Solar Dynamics Observatory
Solar Dynamics Observatory 1.jpg
Solar Dynamics Observatory satellit
Navne SDO
Missionstype Solforskning
Operatør NASA GSFC
KOSPAR-ID 2010-005A
SATCAT nr. 36395
Internet side http://sdo.gsfc.nasa.gov
Missionens varighed 5 år (planlagt)
11 år, 4 måneder, 18 dage (forløbet)
Rumfartøjsegenskaber
Rumfartøjstype Solar Dynamics Observatory
Fabrikant Goddard Space Flight Center
Start masse 3.100 kg (6.800 lb)
Tør masse 1.700 kg (3.700 lb)
Nyttelastmasse 290 kg (640 lb)
Start af mission
Frokost aftale 11. februar 2010, 15:23:00 UTC
Raket Atlas V 401
Start websted Cape Canaveral , SLC-41
Entreprenør United Launch Alliance
Orbitale parametre
Reference system Geocentrisk bane
Regime Geosynkron bane
Længde 102 ° vest
Solar Dynamics Observatory insignia.png
Solar Dynamics Observatory patch  
De detaljerede billeder optaget af SDO i 2011-2012 har hjulpet forskere med at afdække nye hemmeligheder om solen.

Den Solar Dynamics Observatory ( SDO ) er en NASA -mission, som er blevet observere Solen siden 2010. Lanceret den 11. februar 2010, observatoriet er en del af Living With en stjerne (LWS) program.

Målet med LWS-programmet er at udvikle den videnskabelige forståelse, der er nødvendig for effektivt at adressere de aspekter af det tilsluttede Sun - Earth- system, der direkte påvirker liv og samfund. Målet med SDO er at forstå Solens indflydelse på Jorden og nær Jorden ved at studere solatmosfæren på små skalaer af rum og tid og i mange bølgelængder samtidigt. SDO har undersøgt, hvordan solens magnetfelt genereres og struktureres, hvordan denne lagrede magnetiske energi omdannes og frigives til heliosfæren og geospace i form af solvind , energiske partikler og variationer i solens bestråling .

Generel

Denne visualisering dækker det samme tidsrum på 17 timer over SDO's fulde bølgelængdeområde.
Lanceringen 11. februar 2010 kl. 15:23:00 UTC

SDO-rumfartøjet blev udviklet på NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland , og blev lanceret den 11. februar 2010 fra Cape Canaveral Air Force Station ( CCAFS ). Den primære mission varede i fem år og tre måneder, hvor forbrugsartikler forventes at vare mindst ti år. Nogle anser SDO for at være en opfølgningsmission til sol- og heliosfærisk observatorium (SOHO).

SDO er et tre-akset stabiliseret rumfartøj med to solarrays og to high-gain antenner i en skrå geosynkron bane omkring Jorden .

Rumfartøjet indeholder tre instrumenter:

Data, som indsamles af fartøjet, stilles til rådighed så hurtigt som muligt, efter at de er modtaget.

Fra februar 2020 forventes SDO at forblive operationel indtil 2030.

Instrumenter

Helioseismisk og magnetisk billedbehandling (HMI)

Sammenligning af HMI-kontinuumbilleder umiddelbart efter en formørkelse og derefter, efter at sensoren er genopvarmet.

Den helioseismiske og Magnetic Imager (HMI), førte fra Stanford University i Stanford, Californien , undersøgelser sol variabilitet og karakteriserer Solens indre og de forskellige komponenter af magnetisk aktivitet. HMI tager målinger i høj opløsning af det langsgående og vektormagnetiske felt over hele den synlige solskive og udvider dermed funktionerne i SOHOs MDI-instrument.

HMI producerer data for at bestemme de indre kilder og mekanismer for solvariabilitet og hvordan de fysiske processer inde i solen er relateret til overflademagnetisk felt og aktivitet. Det producerer også data for at muliggøre estimater af det koronale magnetiske felt til undersøgelser af variabilitet i den udvidede solatmosfære. HMI-observationer gør det muligt at etablere forholdet mellem den interne dynamik og magnetiske aktivitet for at forstå solvariabilitet og dens virkninger.

Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE)

Den Extreme Ultraviolet Foranderlighed Experiment (EVE) måler Sun 's ekstrem ultraviolet bestråling med forbedret spektral opløsning , 'tidsmæssig kadence', nøjagtighed og præcision i løbet af foregående målinger foretaget af TID SEE, SOHO , og sorce XPS . Instrumentet inkorporerer fysikbaserede modeller for at fremme videnskabelig forståelse af forholdet mellem sol- EUV- variationer og magnetiske variationer i solen.

Solens output energiske ekstreme ultraviolette fotoner er først og fremmest, hvad opvarmer Jordens 's øvre atmosfære og skaber ionosfæren . Solar EUV- strålingsoutput gennemgår konstante ændringer, både øjeblik til øjeblik og over solens 11-årige solcyklus , og disse ændringer er vigtige at forstå, fordi de har en betydelig indflydelse på atmosfærisk opvarmning , satellitmodstand og nedbrydning af kommunikationssystem , herunder afbrydelse af det globale positioneringssystem .

Den EVE instrument pakke blev bygget af University of Colorado Boulder 's Laboratorium for Atmospheric and Space Physics (LASP), med Dr. Tom Woods som principal investigator , og blev leveret til NASA Goddard Space Flight Center den 7. september 2007. Instrumentet giver forbedringer på op til 70% i spektralopløsningsmålinger i bølgelængder under 30 nm og en 30% forbedring i "tidskadens" ved at tage målinger hvert 10. sekund over en 100% driftscyklus .

Atmosfærisk billeddannelsesforsamling (AIA)

The Atmospheric Imaging Assembly (AIA), ledet af Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), giver kontinuerlige fuld-disk observationer af solkromosfæren og corona i syv ekstreme ultraviolette (EUV) kanaler, der spænder over et temperaturområde fra ca. 20.000 Kelvin til over 20 millioner Kelvin. Billedstrømens 12 sekunders kadence med 4096 x 4096 pixelbilleder ved 0,6 buesek / pixel giver hidtil uset udsigt over de forskellige fænomener, der opstår i den solformige ydre atmosfære.

AIA-videnskabsundersøgelsen ledes af LMSAL, som også driver instrumentet og - sammen med Stanford University - driver Joint Science Operations Center, hvorfra alle data serveres til det verdensomspændende videnskabelige samfund såvel som offentligheden. LMSAL designede den samlede instrumentering og førte dens udvikling og integration. De fire teleskoper, der leverer de individuelle lysindgange til instrumentet, blev designet og bygget på Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO). Siden starten af ​​sin operationelle fase den 1. maj 2010 har AIA fungeret med succes med hidtil uset EUV-billedkvalitet.

AIA bølgelængdekanal Kilde Region af solatmosfære Karakteristisk
temperatur
Hvidt lys (450 nm ) kontinuum Fotosfæren 5000 K
170 nm kontinuum Temperatur minimum, fotosfære 5000 K
160 nm C IV + kontinuum Overgangsregion og øvre fotosfære 10 5 og 5000 K
33,5 nm Fe XVI Aktiv region corona 2,5 × 10 6 K
30,4 nm Han II Kromosfære og overgangsregion 50.000 K
21,1 nm Fe XIV Aktiv region corona 2 × 10 6 K
19,3 nm Fe XII, XXIV Corona og varm flare plasma 1,2 × 10 6 og 2x10 7 K
17,1 nm Fe IX Rolig korona , øvre overgangsregion 6,3 × 10 5 K
13,1 nm Fe VIII, XX, XXIII Flammende regioner 4 × 10 5 , 10 7 og 1,6 x 10 7 K
9,4 nm Fe XVIII Flammende regioner 6,3 × 10 6 K

Fotografier af solen i disse forskellige regioner i spektret kan ses på NASAs SDO Data-websted. Billeder og film af Solen set på en hvilken som helst dag i missionen, inklusive inden for den sidste halve time, kan findes på The Sun Today .

Kommunikation

SDO nedlinker videnskabelige data ( K-bånd ) fra de to indbyggede high-gain antenner og telemetri ( S-båndet ) fra de to indbyggede omnidirektionelle antenner . Jordstationen består af to dedikerede (redundante) 18 meter radioantenner i White Sands Missile Range , New Mexico , konstrueret specielt til SDO. Missionskontrollere betjener rumfartøjet eksternt fra Mission Operations Center på NASA Goddard Space Flight Center . Den kombinerede datahastighed er ca. 130 Mbit / s (150 Mbit / s med overhead eller 300 Msymboler / s med hastighed 1/2 foldningskodning ), og håndværket genererer ca. 1,5 Terabyte data om dagen (svarende til at downloade ca. 500.000 sange ).

Start

Forsøg Planlagt Resultat Vend om Grund Beslutningspunkt Weather go (%) Bemærkninger
1 10. februar 2010, 15:26:00 Skrubbet - Vejr (kraftig vind) 10. feb 2010, 16:22  (T-3: 59, umiddelbart efter T-4: 00 hold) 40% vindue 10:26 til 11:26 EST, forsøg foretaget kl 10:26, 10:56 og 11:26 EST
2 11. feb 2010, 15:23:00 Succes 0 dage, 23 timer, 57 minutter 60% Vindue: 10:23 til 11:23 EST

NASA 's Launch Services Program på Kennedy Space Center lykkedes nyttelasten integration og lancering. SDO blev lanceret fra Cape Canaveral Space Launch Complex 41 (SLC-41) ved hjælp af en Atlas V -401 raket med en RD-180- drevet Common Core Booster , som er udviklet til at opfylde kravene til Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) -programmet.

Kredsløb

Animation af Solar Dynamics Observatory 's bane fra 11. februar 2010 til 11. april 2010
  Solar Dynamics Observatory  ·   jorden

Efter lanceringen blev rumfartøjet placeret i en bane omkring Jorden med en indledende perigee på ca. 2.500 km. SDO gennemgik derefter en række kredsløbshævende manøvrer, som justerede sin bane, indtil rumfartøjet nåede sin planlagte cirkulære , geosynkrone bane i en højde af 35.789 km, på 102 ° vestlig længde , tilbøjelig til 28,5 °. Denne bane blev valgt for at tillade 24/7 kommunikation til / fra den faste jordstation og for at minimere solformørkelser til omkring en time om dagen i kun et par uger om året.

Solhunde fænomen

Øjeblikke efter lanceringen fløj SDOs Atlas V-raket forbi en solhund, der hænger ophængt i den blå Florida-himmel, og da raketten trængte ind i cirrusskyen, stødte bølger gennem skyen og ødelagde tilpasningen af ​​solhundens krystaller, der gjorde en synlig krusning effekt på himlen.

Mission maskot - Camilla

Camilla Corona er en gummikylling (svarende til et legetøj til børn) og er missionens maskot for SDO. Det er en del af uddannelses- og offentligt opsøgende hold og hjælper med forskellige funktioner til at hjælpe med at uddanne offentligheden, hovedsageligt børn, om SDO-missionen, fakta om sol- og rumvejret . Camilla hjælper også med at krydse informere offentligheden om andre NASA- missioner og rumrelaterede projekter. Camilla Corona SDO bruger sociale medier til at interagere med fans.

Billedgalleri

  • SDO: År 5

  • Camilla Corona SDO

  • SDO 3-D skematisk

  • SDO-instrumenter

  • SDO klar til at blive placeret på Atlas raket til lancering.

  • En animation, der viser implementeringen af ​​SDO.

  • Første lysbillede fra SDO viser en fremtrædende udbrud.

  • Et billede af Venus-transit 2012 taget af SDO.

  • Denne film åbner med en fuld diskvisning af solen i synlige bølgelængder. Derefter påføres filtre på små tærteformede kiler fra solen.

  • SDO har nu fanget næsten syv års værdi af ultrahøj opløsning soloptagelser. Denne tidsfrist viser, at fuld run fra to af SDOs instrumenter.

Frimærker

Det amerikanske postkontor meddelte den 15. januar 2021, at de ville frigive en række frimærker, der fremhæver billeder af solen fanget af NASAs Solar Dynamics Observatory.

NASAs billeder af Solens dynamiske og blændende skønhed har betaget millioner af opmærksomhed. I 2021 viser US Postal Service solens mange ansigter med en række Sun Science-frimærker, der viser billeder af solaktivitet fanget af NASAs Solar Dynamics Observatory (SDO). "Jeg har været frimærkesamler hele mit liv, og jeg kan ikke vente med at se NASA-videnskab fremhævet på denne måde", sagde Thomas Zurbuchen , associeret administrator for NASAs Science Mission Directorate (SMD) i Washington, DC "Jeg føler, at det naturlige verden omkring os er lige så smuk som kunst, og det er inspirerende at være i stand til at dele importen og spændingen ved at studere solen med mennesker rundt om i landet ".

Sættet med 20 stempel indeholder ti billeder, der fejrer videnskaben bag NASAs løbende udforskning af vores nærmeste stjerne. Billederne viser almindelige begivenheder på Solen, såsom solstråler , solpletter og koronale sløjfer . SDO har holdt et konstant øje med solen i over et årti. Udstyret med udstyr til at tage billeder af solen i flere bølgelængder af synligt , ultraviolet og ekstremt ultraviolet lys har SDO samlet hundreder af millioner af billeder i løbet af sin tid for at hjælpe forskere med at lære om, hvordan vores stjerne fungerer, og hvordan dens konstant spændende magnetfelter skaber den solaktivitet, vi ser.

At solaktivitet kan køre rumvejr tættere på Jorden, der kan forstyrre teknologi og radiokommunikation i rummet. Ud over denne umiddelbare relevans for vores højteknologiske daglige liv har undersøgelsen af ​​Solen og dens indflydelse på planeterne og rummet omkring den - et forskningsfelt kendt som heliofysik - dybe konsekvenser for forståelsen af ​​vores solsystem og tusinder af solsystemer, der er blevet opdaget ud over vores egne. Som vores nærmeste stjerne er solen den eneste stjerne i nærheden, som mennesker er i stand til at studere i detaljer, hvilket gør den til en vital datakilde.

Se også

Referencer

eksterne links

Instrumenter