Van Allen Probes - Van Allen Probes
Navne | Strålingsbælte stormprober (RBSP) |
---|---|
Missionstype | Astrofysik |
Operatør | NASA |
COSPAR ID | 2012-046A / 2012-046B |
SATCAT nr. | 38752 /38753 |
Internet side | vanallenprobes |
Missions varighed | Planlagt: 2 år Final: 7 år, 1 måned, 17 dage |
Rumfartøjs egenskaber | |
Fabrikant | Anvendt fysiklaboratorium |
Start masse | ~ 1500 kg for begge |
Missionens start | |
Frokost aftale | 30. august 2012, 08:05 UTC |
Raket | Atlas V 401 |
Lancering site | Cape Canaveral SLC-41 |
Entreprenør | United Launch Alliance |
Afslutning af mission | |
Deaktiveret | Van Allen Probe A: 18. oktober 2019
Van Allen Probe B: 19. juli 2019 |
Orbitale parametre | |
Referencesystem | Geocentrisk |
Regime | Meget elliptisk |
Halv-større akse | 21.887 km (13.600 mi) |
Perigee højde | 618 km (384 mi) |
Apogee højde | 30.414 km (18.898 mi) |
Hældning | 10,2 ° |
Periode | 537,1 minutter |
The Van Allen Probes (VAP), tidligere kendt som Radiation Belt Storm Probes (RBSP), var to robotic rumfartøjer , som blev anvendt til at undersøge Van Allen stråling bælter , der omgiver jorden. NASA gennemførte Van Allen Probes -missionen som en del af programmet Living With a Star . At forstå strålingsbæltmiljøet og dets variabilitet har praktiske anvendelser inden for rumfartøjsoperationer, rumfartøjssystemdesign, missionplanlægning og astronautsikkerhed. Proberne blev lanceret den 30. august 2012 og opereret i syv år. Begge rumfartøjer blev deaktiveret i 2019, da de løb tør for brændstof. De forventes at deorbitere i løbet af 2030'erne.
Oversigt
NASAs Goddard Space Flight Center administrerer det samlede Living With a Star -program, som RBSP er et projekt sammen med Solar Dynamics Observatory (SDO). Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) var ansvarlig for den overordnede implementering og instrumentstyring for RBSP. Den primære mission var planlagt til at vare 2 år, og forbrugsstoffer forventes at vare i 4 år. Den primære mission var planlagt til kun at vare 2 år, fordi der var stor bekymring for, om satellitens elektronik ville overleve det fjendtlige strålingsmiljø i strålingsbælterne i en lang periode. Da missionen efter 7 år sluttede, var det ikke på grund af elektronikfejl, men på grund af at løbe tør for brændstof. Dette beviste modstandsdygtigheden af rumfartøjets elektronik. Rumfartøjets levetid i strålingsbælterne blev betragtet som en rekordstor ydeevne for satellitter med hensyn til strålingsresistens.
Rumfartøjet arbejdede i tæt samarbejde med Balloon Array for RBSP Relativistic Electron Losses (BARREL), som kan måle partikler, der bryder ud af bælterne og komme helt til Jordens atmosfære.
Applied Physics Laboratory administrerede, byggede og drev Van Allen -proberne til NASA.
Proberne er opkaldt efter James Van Allen , opdageren af strålingsbælterne, de undersøgte.
Milepæle
- Gennemgang af missionskoncept, 30. – 31. Januar 2007
- Foreløbig designanmeldelse, oktober 2008
- Bekræftelsesgennemgang, januar 2009
- Prober transporteret fra Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland til Cape Canaveral Air Force Station i Florida, 30. april 2012
- Prober lanceret fra Space Launch Complex 41 ved Cape Canaveral Air Force Station i Florida den 30. august 2012. Liftoff fandt sted kl. 04:05 EDT.
- Van Allen Probe B deaktiveret, 19. juli 2019.
- Van Allen Probe A deaktiveret, 18. oktober 2019. Missionens afslutning.
Lanceringskøretøj
Den 16. marts 2009 meddelte United Launch Alliance (ULA), at NASA havde tildelt ULA en kontrakt om at lancere RSBP ved hjælp af en Atlas V 401 -raket . NASA forsinkede lanceringen, da den tællede ned til fire-minutters mærke tidligt om morgenen den 23. august. Efter at dårligt vejr forhindrede en opsendelse den 24. august og en yderligere forsigtighedsforsinkelse for at beskytte raketten og satellitterne mod orkanen Isaac , opstod den 30. august 2012 kl. 04:05 EDT.
Afslutning af mission
Den 12. februar 2019 begyndte missionskontrollører processen med at afslutte Van Allen Probes -missionen ved at sænke rumfartøjets perigeer, hvilket øger deres atmosfæriske træk og resulterer i deres destruktive genindtrængning i atmosfæren. Dette sikrer, at proberne kommer ind igen inden for en rimelig tidsperiode for at udgøre en lille trussel med hensyn til problemet med orbitalt affald . Proberne forventedes at stoppe driften i begyndelsen af 2020, eller når de løb tør for det nødvendige drivmiddel for at holde deres solpaneler rettet mod solen. Genindtræden i atmosfæren forventes at ske i 2034.
Van Allen Probe B blev lukket ned den 19. juli 2019, efter at missionsoperatører havde bekræftet, at den var ude af drivmidlet. Van Allen Probe A, der også var ved at løbe tør for drivmiddel, blev deaktiveret den 18. oktober 2019 og satte en stopper for Van Allen Probes -missionen efter syv års drift.
Videnskab
De Van Allen stråling bælter svulme op og skrumpe med tiden som en del af en meget større plads vejr system, drevet af energi og materiale, der bryder ud fra Solens overflade og fylde hele solsystemet . Rumvejr er kilden til aurora, der skinner på nattehimlen, men det kan også forstyrre satellitter, forårsage fejl i strømnettet og forstyrre GPS -kommunikation. Van Allen -proberne blev bygget for at hjælpe forskere med at forstå denne region og til bedre at designe rumfartøjer, der kan overleve det ydre rums strenghed . Missionen havde til formål at yderligere videnskabelig forståelse af, hvordan populationer af relativistiske elektroner og ioner i rummet dannes eller ændres som reaktion på ændringer i solaktivitet og solvinden .
Missionens generelle videnskabelige mål var at:
- Find ud af hvilke processer - enkeltvis eller i kombination - accelererer og transporterer partiklerne i strålingsbæltet, og under hvilke forhold.
- Forstå og kvantificere tabet af elektroner fra strålingsbælterne.
- Bestem balancen mellem de processer, der forårsager elektronacceleration, og dem, der forårsager tab.
- Forstå, hvordan strålingsbælterne ændres i forbindelse med geomagnetiske storme .
I maj 2016 offentliggjorde forskerholdet deres oprindelige fund, om, at ringen strøm , der omkranser Jorden opfører sig på en meget anderledes måde end tidligere forstået. Ringstrømmen ligger cirka 10.000 til 60.000 kilometer (6.200 til 37.000 mi) fra Jorden. Elektriske strømvariationer repræsenterer kun dynamikken i lavenergiprotoner. Dataene indikerer, at der er en betydelig, vedvarende ringstrøm rundt om Jorden, selv under ikke-stormtider, som bæres af højenergiprotoner. Under geomagnetiske storme skyldes forbedringen af ringstrømmen, at nye, lavenergiprotoner kommer ind i området nær Jorden.
Videnskabelige resultater
I februar 2013 blev et tredje midlertidigt Van Allen strålingsbælte opdaget ved hjælp af data indsamlet af Van Allen Probes. Det nævnte tredje bælte varede et par uger.
Rumfartøj
Van Allen Probes bestod af to spin-stabiliserede rumfartøjer, der blev opsendt med en enkelt Atlas V-raket. De to sonder skulle operere under de hårde forhold, de studerede; mens andre satellitter har den luksus at slukke eller beskytte sig selv midt i hårdt rumvejr, måtte Van Allen Probes fortsætte med at indsamle data. Proberne blev derfor bygget til at modstå det konstante bombardement af partikler og stråling, de ville opleve i dette intense rumområde.
Instrumenter
Fordi det var afgørende, at de to fartøjer foretog identiske målinger for at observere ændringer i strålingsbælterne gennem både rum og tid, bar hver sonde følgende instrumenter:
- Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma (ECT) Instrumentsuite; Hovedundersøgeren er Harlan Spence fra University of New Hampshire . Nøglepartnere i denne undersøgelse er LANL , Southwest Research Institute , Aerospace Corporation og LASP
- Elektrisk og magnetisk feltinstrumentsuite og integreret videnskab (EMFISIS); Hovedundersøgeren er Craig Kletzing fra University of Iowa .
- Electric Field and Waves Instrument (EFW); Hovedundersøgeren er John Wygant fra University of Minnesota . Nøglepartnere i denne undersøgelse omfatter University of California i Berkeley og University of Colorado i Boulder.
- Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE); Hovedundersøgeren er Louis J. Lanzerotti fra New Jersey Institute of Technology . Nøglepartnere omfatter Applied Physics Laboratory og Fundamental Technologies, LLC.
- Relativistisk protonspektrometer (RPS) fra National Reconnaissance Office
Se også
- Ballonarray til RBSP -relativistiske elektrontab (BARREL)
- Cassini
- Cluster II (rumfartøj)
- Heliofysik
- Solar Dynamics Observatory
- Solar og Heliospheric Observatory
- STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory)
- TIMED (rumfartøj)
- WIND (rumfartøj)
Referencer
eksterne links
- Van Allen Probes websted på NASA.gov
- Van Allen Probes hjemmeside på Johns Hopkins University
- Van Allen Probes webside på NASAtech.net