Van Allen Probes
Van Allen Probes | |
---|---|
Radiation Belt Storm Probes | |
![]() Спутники RBSP-A и RBSP-B перед установкой обтекателя РН | |
Производитель |
![]() |
Оператор | NASA, Applied Physics Laboratory |
Задачи | изучение радиационных поясов Земли |
Спутник | Земли |
Стартовая площадка |
![]() |
Ракета-носитель | Атлас V |
Запуск | 30 августа 2012 08:05 UTC |
Технические характеристики | |
Масса | 1500 кг в сумме |
Размеры | восьмиугольник 1 м высотой и почти 2 м в диаметре |
Срок активного существования | 2 года |
Элементы орбиты | |
Наклонение | 10° |
Период обращения | 9 часов |
Апоцентр | 5,8 радиусов Земли |
Перицентр | 700 км |
Логотип миссии | |
![]() |
|
rbsp.jhuapl.edu | |
![]() |
Van Allen Probes (ранее Radiation Belt Storm Probes, RBSP[1]) — два спутника для изучения радиационных поясов Земли. NASA проводит миссию Van Allen Probes в рамках программы Living With a Star (Жизнь со звездой)[2]. Понимание структуры и характеристик радиационных поясов важно для создания и использования космических аппаратов, планирования миссий и обеспечения безопасности космонавтов[3]. Оба спутника были запущены ракетой Атлас V 30 августа 2012 года с SLC-41. Инструменты, установленные на зондах, оставались в работающем состоянии до конца миссии, однако запас топлива в них подошел к концу, из-за чего в скором времени они стали бы неспособны ориентировать солнечные панели перпендикулярно к Солнцу и потеряли источник энергии для работы. В феврале 2019 года NASA начало готовить зонды к концу миссии, опустив перигей их орбиты до уровня, при котором взаимодействие с атмосферой начало тормозить аппараты. Первым был отключен аппарат B — 19 июля 2019[4], а затем, 18 октября 2019 года, был отключен аппарат А[4]. Ожидается, что орбита аппаратов будет постепенно снижаться и они сгорят в атмосфере примерно в 2034 году[5].
Стоимость миссии 686 миллионов долларов США.
Обзор
[править | править код]Radiation Belt Storm Probes проект из программы Living With a Star (Жизнь со звездой), которой управляет центр NASA GSFC (Greenbelt). Проектированием спутников и их инструментов, а также их управлением занимается Лаборатория прикладной физики (APL) из университета Джонса Хопкинса. Длительность основной миссии запланирована в 2 года, дополнительная миссия ещё 4 года. Космические аппараты RBSP работают совместно с проектом BARREL (метеозонды, запускаемые в Антарктике), в котором изучаются частицы из радиационных поясов, попавшие в атмосферу[6][7].
История
[править | править код]- Концепция миссии была подготовлена к концу января 2007 года[8]
- Проект предварительно одобрен в октябре 2008
- Проект окончательно одобрен в январе 2009
- Спутники перевезены из Applied Physics Laboratory (Laurel, Мэриленд) на Cape Canaveral Air Force Station (Флорида) 30 апреля 2012 года
- Запуск произведен с SLC-41 30 августа 2012 года в 4:05 утра по EDT.[9]
Ракета-носитель
[править | править код]16 марта 2009 года компания United Launch Alliance (ULA) получила контракт от NASA по запуску RSBP с использованием ракеты Атлас V 401.[10] Первая попытка запуска 23 апреля была отменена из-за технических проблем, на следующий день — из-за плохой погоды.[11] Следующая попытка была отложена на несколько дней из-за урагана Isaac. Запуск состоялся 30 августа 2012 года в 4:05 утра по EDT[12].
Научные задачи
[править | править код]Радиационные пояса Ван-Аллена изменяют свои размеры со временем, что обусловлено энергией и веществом, излучаемыми Солнцем.
Основные задачи миссии:[2]
- Поиск процессов, ускоряющих и перемещающих частицы в радиационных поясах.
- Оценка интенсивности потери электронов из поясов
- Определение соотношения между процессами, ускоряющими электроны, и процессами, которые приводят к потере электронов.
- Изучение изменений поясов в контексте геомагнитных бурь.
Спутники
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/Van_Allen_Probes_A_and_B.jpg/200px-Van_Allen_Probes_A_and_B.jpg)
В миссии Van Allen Probes используется два одинаковых спутника, запущенных на одинаковую высокоэллиптическую орбиту с небольшим интервалом между ними. Для стабилизации используется вращение спутников вокруг оси. Спутники регулярно проходят сквозь радиационные пояса, при этом RBSP должны оставаться включенными, в отличие от других космических аппаратов, которые могут пройти пояса в выключенном состоянии. Из-за этого RBSP рассчитаны на длительную работу в условиях повышенной радиации и воздействия заряженных частиц[2].
Оборудование
[править | править код]На обоих спутниках установлены одинаковые наборы научных инструментов, чтобы позволить изучать пояса не только в пространстве, но и во времени.
- Набор инструментов Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma (ECT)[13]. Исследования проводятся под руководством Harlan Spence [1] из Университета Нью-Гэмпшира. Также участвуют LANL, Southwest Research Institute, Aerospace Corporation и LASP
- Набор инструментов Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS); Craig Kletzing (Айовский университет).
- Electric Field and Waves Instrument (EFW); John Wygant из миннесотского университета, совместно с UCB и колорадским университетом.
- Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE); Lou Lanzerotti[14], совместно с APL и Fundamental Technologies LLC [2].
- Relativistic Proton Spectrometer (RPS); National Reconnaissance Office
Результаты
[править | править код]В феврале 2013 спутниками RBSP был открыт третий пояс Ван-Аллена, который может появляться на некоторое время порядка нескольких недель[15][16][17][18]. Предположительно он появляется под действием больших волн в разреженной плазме солнечного ветра. Которые слегка сжимают магнитное поле Земле, вызывая массовую потерю электронов наружными областями внешнего радиационного пояса, часть которых попадает между внешним и внутренним поясами, временно создавая третий пояс[19].
См. также
[править | править код]- Balloon Array for RBSP Relativistic Electron Losses[англ.]
- Cluster[англ.] — программа ЕКА 1996 года, неудачна из-за аварии ракеты-носителя
- Heliophysics[англ.]
- Solar Dynamics Observatory
- Solar and Heliospheric Observatory
- STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory), 2006.
- GGS WIND (1994)
- TIMED, spacecraft launched 2001, still operational
Примечания
[править | править код]- ↑ "Van Allen Probes: NASA Renames Radiation Belt Mission to Honor Pioneering Scientist". Reuters. Science Daily. 2012-11-11. Архивировано 26 января 2021. Дата обращения: 12 ноября 2012.
- ↑ 1 2 3 RBSP - Mission Overview (англ.). NASA (28 марта 2012). Дата обращения: 8 июля 2012. Архивировано 2 января 2020 года.
- ↑ Radiation Belt Storm Probes (RBSP) (англ.). nasa.gov. Архивировано 2 мая 2012 года.
- ↑ 1 2 Van Allen Probes (англ.). vanallenprobes.jhuapl.edu. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 23 января 2021 года.
- ↑ Meghan Bartels 2019-10-18T20:00:00Z Spaceflight. RIP, Van Allen Probes! NASA Ends 7-Year Mission to Explore Earth's Radiation Belts (англ.). Space.com. Дата обращения: 23 октября 2019. Архивировано 19 октября 2019 года.
- ↑ Launching Balloons in Antarctica (англ.). NASA (22 февраля 2011). Дата обращения: 13 июля 2012. Архивировано 13 декабря 2012 года.
- ↑ Balloon Array for RBSP Relativistic Electron Losses (англ.). dartmouth.edu. Дата обращения: 18 июля 2019. Архивировано из оригинала 21 октября 2019 года.
- ↑ Construction Begins! (англ.). The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (январь 2010). Архивировано из оригинала 24 июля 2012 года.
- ↑ Probes launched (англ.). space.com. Дата обращения: 4 августа 2013. Архивировано 28 ноября 2020 года.
- ↑ United Launch Alliance Atlas V Awarded Four NASA Rocket Launch Missions (англ.). ULA (16 марта 2009). Архивировано из оригинала 1 августа 2009 года.
- ↑ Запуск зондов RBSP вновь отложен, на этот раз из-за плохой погоды Архивная копия от 27 ноября 2012 на Wayback Machine // РИА Новости, 25.08.2012
- ↑ Tropical Storm Isaac Delays NASA Launch (англ.). The Brevard Times. Дата обращения: 26 августа 2012. Архивировано 12 ноября 2020 года.
- ↑ RBSP-ECT // About (англ.). Boston University. Дата обращения: 15 февраля 2019. Архивировано из оригинала 4 января 2007 года.
- ↑ Louis J. Lanzerotti - Physics - NJIT (англ.). New Jersey Institute of Technology. Дата обращения: 15 февраля 2019. Архивировано из оригинала 26 февраля 2008 года.
- ↑ Ron Cowen. Ephemeral third ring of radiation makes appearance around Earth (англ.) // Nature News. — doi:10.1038/nature.2013.12529. Архивировано 20 декабря 2020 года.
- ↑ В ПОЯСЕ ВАН АЛЛЕНА ОТКРЫТ НОВЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ПОЯС. Причины его формирования (как и последующей гибели) остаются не слишком ясными. Дата обращения: 4 августа 2013. Архивировано из оригинала 2 августа 2013 года. // Компьютерра, Александр Березин — 01 марта 2013 года, 12:52
- ↑ ТРЕТИЙ ПОЯС: ПОЯВИЛСЯ И ПРОПАЛ. Откуда взялся и почему исчез третий радиационный пояс Земли? Архивная копия от 26 августа 2013 на Wayback Machine // Популярная механика, 24.06.13
- ↑ Зонды RBSP нашли третий радиационный пояс Земли // РИА Новости, 2013-02-28
- ↑ «Солнечные цунами» создали третий радиационный пояс Земли. (23 июня 2016). Дата обращения: 18 ноября 2020. Архивировано 27 октября 2020 года.