Van Allenovy sondy

Van Allen Probes (dříve Radiation Belt Storm Probes , RBSP [1] ) jsou dva satelity ke studiu radiačních pásů Země . NASA provádí misi Van Allen Probes jako součást programu Living With a Star [2] . Pochopení struktury a charakteristik radiačních pásů je důležité pro vytvoření a použití kosmických lodí , plánování misí a zajištění bezpečnosti astronautů [3] . Oba satelity byly vypuštěny raketou Atlas V dne 30. srpna 2012 z SLC-41 . Přístroje namontované na sondách zůstaly v provozu až do konce mise, ale skončily jejich zásoby paliva, kvůli čemuž by brzy přestaly být schopny orientovat solární panely kolmo ke Slunci a ztratily zdroj energie pro práci. V únoru 2019 začala NASA připravovat sondy na konec mise a snížila perigeum jejich oběžné dráhy na úroveň, kdy interakce s atmosférou začala vozidla zpomalovat. Zařízení B bylo vypnuto nejprve 19. července 2019 [4] a následně 18. října 2019 bylo vypnuto zařízení A [4] . Očekává se, že oběžná dráha zařízení bude postupně klesat a kolem roku 2034 shoří v atmosféře [5] .

Mise stála 686 milionů USD.

Přehled

Radiation Belt Storm Probes je projekt z programu Living With a Star provozovaného NASA GSFC (Greenbelt). Návrh a správu satelitů a jejich přístrojů zajišťuje Laboratoř aplikované fyziky (APL) na Univerzitě Johnse Hopkinse . Doba trvání hlavní mise je plánována na 2 roky, doplňkové mise na další 4 roky. Kosmická loď RBSP pracuje ve spojení s projektem BARREL (Antarctic Weather Probes), který studuje částice z radiačních pásů, které vstupují do atmosféry [6] [7] .

Historie

• Koncepce mise byla připravena do konce ledna 2007 [8]
• Projekt byl předběžně schválen v říjnu 2008
• Projekt byl definitivně schválen v lednu 2009
• Satelity se 30. dubna 2012 přesunuly z Applied Physics Laboratory (Laurel, Maryland ) na Cape Canaveral Air Force Station ( Florida ).
• Spuštěno z SLC-41 dne 30. srpna 2012 ve 4:05 EDT . [9]

Odpalovací vozidlo

United Launch Alliance (ULA) obdržela 16. března 2009 od NASA kontrakt na vypuštění RSBP pomocí rakety Atlas V 401. [10] První pokus o start 23. dubna byl zrušen kvůli technickým problémům, druhý den kvůli špatné počasí . [11] Další pokus byl zpožděn o několik dní kvůli hurikánu Isaac . Start proběhl 30. srpna 2012 ve 4:05 EDT [12] .

Vědecké úkoly

Van Allenovy radiační pásy v průběhu času mění svou velikost v důsledku energie a hmoty vyzařované Sluncem.

Hlavní cíle mise: [2]

• Hledání procesů urychlujících a pohybujících se částic v radiačních pásech.
• Odhad intenzity ztráty elektronů z pásů
• Stanovení vztahu mezi procesy urychlujícími elektrony a procesy, které vedou ke ztrátě elektronů.
• Studium změn pásu v kontextu geomagnetických bouří .

Satelity

Mise Van Allen Probes využívá dva identické satelity vypuštěné na stejnou vysoce eliptickou dráhu s krátkým prostorem mezi nimi. Pro stabilizaci se využívá rotace satelitů kolem osy. Satelity pravidelně procházejí radiačními pásy, zatímco RBSP musí zůstat zapnuté, na rozdíl od jiných kosmických lodí, které mohou pásy míjet. Z tohoto důvodu jsou RBSP navrženy pro dlouhodobý provoz v podmínkách zvýšené radiace a expozice nabitým částicím [2] .

Vybavení

Obě družice jsou vybaveny stejnou sadou vědeckých přístrojů, aby bylo možné pásy studovat nejen v prostoru, ale i v čase.

1. Sada nástrojů pro energetické částice, složení a tepelné plazmy (ECT) [13] . Výzkum vede Harlan Spence [1] z University of New Hampshire . Zapojeny jsou také LANL , Southwest Research Institute , Aerospace Corporation a LASP
2. Sada nástrojů pro elektrické a magnetické pole a sada nástrojů pro integrovanou vědu ( EMFISIS); Craig Kletzing ( Univerzita v Iowě ).
3. Přístroj pro elektrické pole a vlny (EFW); John Wygant z University of Minnesota , s UCB a University of Colorado .
4. Radiation Belt Storm Probes Experiment iontového složení (RBSPICE); Lou Lanzerotti [14] , s APL a Fundamental Technologies LLC [2] .
5. relativistický protonový spektrometr (RPS); Národní úřad pro průzkum

Výsledky

V únoru 2013 družice RBSP objevily třetí Van Allenův pás, který se může objevit na nějakou dobu v řádu několika týdnů [15] [16] [17] [18] . Pravděpodobně se objevuje působením velkých vln ve řídké plazmě slunečního větru . Které mírně stlačují magnetické pole Země, což způsobuje masivní ztrátu elektronů z vnějších oblastí vnějšího radiačního pásu, z nichž některé spadají mezi vnější a vnitřní pás, čímž dočasně vzniká třetí pás [19] .

Viz také

• Balloon Array pro RBSP relativistické ztráty elektronů
• Cluster - Program ESA 1996, neúspěšný kvůli selhání nosné rakety
• Heliofyzika
• Observatoř sluneční dynamiky
• Sluneční a heliosférická observatoř
• STEREO (Solar Terrestrial RElations Observatory), 2006.
• GGS WIND (1994)
• TIMED , kosmická loď vypuštěná v roce 2001, stále funkční

Poznámky

1. ↑ Van Allen Probes: NASA Renames Radiation Belt Mission to Honor Pioneering Scientist , Reuters , Science Daily (11. listopadu 2012). Archivováno z originálu 26. ledna 2021. Staženo 12. listopadu 2012.
2. ↑ 1 2 3 RBSP - Přehled mise  . NASA (28. března 2012). Získáno 8. července 2012. Archivováno z originálu dne 2. ledna 2020.
3. ↑ Radiation Belt Storm Probes (RBSP  ) . nasa.gov. Archivováno z originálu 2. května 2012.
4. ↑ 12 Van Allenových sond . vanallenprobes.jhuapl.edu. Získáno 23. října 2019. Archivováno z originálu dne 23. ledna 2021. 
5. ↑ Meghan Bartels 2019-10-18T20:00:00Z Spaceflight. RIP, sondy Van Allen! NASA ukončila sedmiletou misi k průzkumu radiačních  pásů Země . space.com. Získáno 23. října 2019. Archivováno z originálu 19. října 2019.
6. ↑ Vypouštění balónů v  Antarktidě . NASA (22. února 2011). Získáno 13. července 2012. Archivováno z originálu 13. prosince 2012.
7. ↑ Balloon Array pro RBSP Relativistic Electron Losss  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . dartmouth.edu. Získáno 18. července 2019. Archivováno z originálu dne 21. října 2019.
8. ↑ Stavba začíná!  (anglicky)  (nedostupný odkaz) . Laboratoř aplikované fyziky Univerzity Johnse Hopkinse (leden 2010). Archivováno z originálu 24. července 2012.
9. ↑ Sondy  spuštěny . space.com. Získáno 4. srpna 2013. Archivováno z originálu dne 28. listopadu 2020.
10. ↑ United Launch Alliance Atlas V oceněna čtyřmi misemi NASA Rocket Launch Mission  (angl.)  (odkaz není dostupný) . ULA (16. března 2009). Archivováno z originálu 1. srpna 2009.
11. ↑ Vypuštění sond RBSP bylo opět odloženo, tentokrát kvůli špatnému počasí Archivní kopie z 27. listopadu 2012 na Wayback Machine
12. ↑ Tropická bouře Isaac odložila  start NASA . Brevard Times. Získáno 26. srpna 2012. Archivováno z originálu 12. listopadu 2020.
13. ↑ RBSP-ECT // About  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . Bostonská univerzita . Datum přístupu: 15. února 2019. Archivováno z originálu 4. ledna 2007.
14. ↑ Louis J. Lanzerotti - Physics - NJIT  (angl.)  (odkaz není k dispozici) . New Jersey Institute of Technology . Získáno 15. února 2019. Archivováno z originálu 26. února 2008.
15. ↑ Ron Cowen. Pomíjivý třetí prstenec záření se objevuje kolem Země  //  Nature News. - doi : 10.1038/příroda.2013.12529 . Archivováno z originálu 20. prosince 2020.
16. ↑ U VAN ALLENSKÉHO PÁSU OBJEVEN NOVÝ RADIČNÍ PÁS. Důvody jeho vzniku (stejně jako následné smrti) zůstávají nejasné. (nedostupný odkaz) . Získáno 4. srpna 2013. Archivováno z originálu dne 2. srpna 2013.  (Ruština)  // Computerra, Alexander Berezin - 1. března 2013, 12:52
17. ↑ TŘETÍ PÁS: OBJEVIL A ZMIZIL. Kde se vzal třetí radiační pás Země a proč zmizel? Archivováno 26. srpna 2013 na Wayback Machine // Popular Mechanics, 06/24/13
18. ↑ Sondy RBSP nalezly třetí radiační pás Země // RIA Novosti, 28.02.2013
19. ↑ „Solární tsunami“ vytvořily třetí radiační pás Země. (23. června 2016). Získáno 18. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 27. října 2020. (Ruština)

Odkazy

• Webové stránky mise NASA Van Allen Probes
• Místo mise Van Allen Probes od Johnse Hopkinse APL
• Van Allen Probes na Twitteru
•  Panoramatické snímky satelitů před startem
• NASA vypustí sondy ke studiu radiačních pásů Země
• Sondy pro studium radiačního pásu , 22.08.2012