Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
ASTERIA (Космический телескоп Arcsecond, позволяющий проводить исследования в области астрофизики)
Космический телескоп ASTERIA CubeSat.jpg
АСТЕРИЯ во время тестирования. Это космический телескоп CubeSat высотой 6U для обнаружения экзопланет.
ИменаExoplanetSat (2011)
Тип миссииДемонстратор технологий
ОператорНАСА
COSPAR ID1998-067NH
SATCAT нет.43020
Интернет сайтWWW .jpl .nasa .gov / CubeSat / миссии / ASTERIA .php
Продолжительность миссииНоминально: 90 дней
Продление: до 1 года
Достигнуто: 2 года, 15 дней
Свойства космического корабля
Космический корабльАСТЕРИЯ
Автобус6U CubeSat
ПроизводительJPL и MIT
Стартовая масса12 кг (26 фунтов)
Размеры10 см × 20 см × 30 см (0,33 футов × 0,66 футов × 0,98 футов)
Начало миссии
Дата запуска14 августа 2017 г. , 16:31 UTC развернуто: 20 ноября 2017 г. ( 2017-08-14 )
РакетаСокол-9
Запустить сайтКеннеди LC-39A
ПодрядчикSpaceX
Конец миссии
Последний контакт5 декабря 2019 г.
Дата распада24 апреля 2020 г.
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимНизкая Земля
Высота перигея402,7 км (250,2 миль)
Высота апогея406,7 км (252,7 миль)
Наклон51,6 °
Период92,5 мин.
Главный
Длины волнвидимый спектр : 390–700 нм
 

ASTERIA ( Космический телескоп Arcsecond, позволяющий проводить исследования в области астрофизики ) представлял собой миниатюрную демонстрацию технологии космического телескопа и научную миссию для проведения астрофизических измерений с использованием CubeSat . Он был разработан в сотрудничестве между Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Лабораторией реактивного движения НАСА . ASTERIA был первым спутником CubeSat, созданным JPL , который успешно работал в космосе. Первоначально задуманная как проект по обучению начинающих ученых и инженеров, техническая цель ASTERIA заключалась в достижении угловой секунды.-уровневая ошибка наведения по линии визирования и высокостабильный контроль температуры фокальной плоскости. Эти технологии важны для прецизионной фотометрии , т. Е. Измерения яркости звезд во времени. Прецизионная фотометрия, в свою очередь, дает возможность изучать звездную активность, транзитные экзопланеты и другие астрофизические явления.

ASTERIA была запущена 14 августа 2017 года и выведена на низкую околоземную орбиту с Международной космической станции 20 ноября 2017 года. [1] Основная миссия длилась 90 дней, но спутник продолжал работать в течение 745 дней в течение трех расширенных миссий, пока не была установлена ​​последняя успешная связь. сделано 5 декабря 2019 года. [2] Спутник разрушился 24 апреля 2020 года. Главным исследователем была канадско-американский астроном и планетолог Сара Сигер из Массачусетского технологического института.

Обзор [ править ]

Космический телескоп Arcsecond, позволяющий проводить исследования в области астрофизики (ASTERIA), представлял собой космический телескоп CubeSat с шестью модулями (6U), развернутый с Международной космической станции (МКС) с целью тестирования новых технологий обнаружения экзопланет с использованием метода транзита . [1] [3] [4] Программа финансировалась JPL через Программу Phaeton для обучения сотрудников, начинающих карьеру. [1] Его целевая миссия длилась 90 дней, [1] после чего она была продлена до потери контакта с космическим кораблем. [5] [2]

Возможности ASTERIA позволили проводить прецизионную фотометрию на оппортунистической основе для изучения звездной активности, транзитных экзопланет и других астрофизических явлений. Технологические цели миссии заключались в том, чтобы «достичь ошибки наведения линии визирования на уровне второй угловой дуги и высокостабильного контроля температуры фокальной плоскости для прецизионной фотометрии» как способа обнаружения транзитных экзопланет и определения характеристик их родительских звезд. [3] Стабильность наведения была продемонстрирована в течение 20-минутных наблюдений. Повторяемость наведения будет определяться как минимум в пяти наблюдениях в течение восьми или более дней, при этом целевая звезда возвращается в то же положение в фокальной плоскости путем регулировки ориентации космического корабля и положения фокальной плоскости.[3]

Эта миссия может служить путеводной звездой для парка недорогих космических телескопов, наблюдающих сразу за несколькими целями, для уточнения долгосрочных целей миссии путем выявления новых объектов для наблюдения с помощью других телескопов. Миниатюризация фотометрической системы обнаружения в CubeSat могла бы позволить созвездию из нескольких орбитальных обсерваторий для непрерывного изучения ярчайших солнцеподобных звезд, что невозможно для обычных космических обсерваторий с учетом их стоимости. [6] Если один или несколько спутников CubeSat наведены на звезду в течение длительного времени, это может выявить экзопланеты с длительным транзитом. [6] Эта миссия также предоставила дополнительную информацию при проектировании будущих космических телескопов. [3]

Запустить [ редактировать ]

ASTERIA была запущена на борту ракеты SpaceX Falcon-9 (миссия SpaceX CRS-12 [4] ) 14 августа 2017 года и была выведена на низкую околоземную орбиту с Международной космической станции в ноябре 2017 года. [1] Член экипажа на борту космического корабля. МКС передала спутник из грузового корабля в воздушный шлюз японского экспериментального модуля (JEM) для передачи за пределы МКС.

Дизайн [ править ]

линза

Концепция ASTERIA была продолжением предложенной миссии 3U CubeSat под названием ExoplanetSat, которая была разработана в начале 2010-х годов. [3] [7] Телескоп ASTERIA представляет собой CubeSat высотой 6U размером 10 × 20 × 30 см и массой 12 кг (26 фунтов). [1] [6] Электроэнергия обеспечивалась развертываемыми стационарными солнечными панелями и аккумуляторными батареями. [4]

Коммерческие реактивные колеса обеспечивали грубую ориентацию ( управление ориентацией ), в то время как точное управление наведением достигалось путем отслеживания набора направляющих звезд на активном пиксельном датчике (CMOS) и перемещения пьезоэлектрической ступени позиционирования для компенсации остаточных ошибок наведения. [1] Цель состояла в том, чтобы поддерживать изображение звезды с точностью до доли пикселя детектора в течение длительного времени [3] с точностью наведения лучше 60 угловых секунд , а оптимально - 5 угловых секунд [8] в течение периода времени 20 минут. Коэффициент усиления каждого пикселя зависел от температуры, поэтому второй целью ASTERIA было продемонстрировать миллиметровыеТемпературная стабильность детектора изображения на уровне Кельвина . [3]

ASTERIA продемонстрировала способность собирать фотометрические данные и обрабатывать фотометрические кривые блеска с CubeSat. Вторичные приложения включали измерение периодов вращения звезд, характеристику звездной активности экзопланет-хозяев и поддержку наземных измерений лучевой скорости с одновременной фотометрией. После успеха своей 90-дневной запланированной миссии расширенная миссия ASTERIA была нацелена на яркие звезды ( светимость Vmag <8) с известными маломассивными планетами, обнаруженными методом лучевых скоростей, которые еще не известно о прохождении. [3]

Научная полезная нагрузка [ править ]

Полезная нагрузка телескопа состояла из линзы и перегородки, формирователя изображения CMOS и пьезоэлектрического позиционирующего столика с двумя осями, на котором была установлена фокальная плоскость . [3] Секция оптики состояла из объектива Zeiss f / 1.4 85 мм с полем зрения 28,6 градуса и шести элементов, фокусирующих изображение диаметром 43 мм на фокальную плоскость. Матрица фокальной плоскости вмещала две активные области детектора - один более крупный КМОП-детектор, который выполнял научную функцию, и КМОП-датчик меньшего размера, который действовал как звездная камера с быстрой каденцией для предоставления данных об ориентации в систему управления ориентацией . [5]

В апреле 2018 года Лаборатория реактивного движения НАСА сообщила, что ASTERIA «выполнила все основные задачи своей миссии, продемонстрировав, что миниатюрные технологии на борту могут работать в космосе, как и ожидалось». [9]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Космический телескоп Arcsecond, позволяющий проводить исследования в области астрофизики (ASTERIA) . Джон Нельсон, Лаборатория реактивного движения, НАСА.
  2. ^ a b «Крошечный спутник для изучения далеких планет становится тихим» . JPL.
  3. ^ a b c d e f g h i МКС - АСТЕРИЯ . Виктор М. Эскобедо-младший. Новости НАСА , октябрь 2017 г.
  4. ^ а б в АСТЕРИЯ . Гюнтер Кребс, Космическая страница Гюнтера . 14 августа 2017.
  5. ^ a b АСТЕРИЯ Спутник . Spaceflight 101 18 ноября 2017 года.
  6. ^ a b c Сара Сигер - космические миссии экзопланеты. Архивировано 7 декабря 2018 г. в Wayback Machine . 2017 г.
  7. ^ ExoplanetSat: Наноспутниковый космический телескоп для обнаружения транзитных экзопланет. Архивировано 12 августа 2014 г. на Wayback Machine (PDF). Мэтью В. Смит, Сара Сигер, Кристофер М. Понг, СунгёнЛим, Мэтью В. Кнутсон, Тимоти К. Хендерсон, Джоэл Н. Вилласеньор, Николас К. Борер, Дэвид В. Миллер, Шон Мерфи. Массачусетский Институт Технологий. Мастерская разработчиков CubeSat . 20–22 апреля 2011 г. Сан-Луис-Обиспо, Калифорния
  8. ^ Описание узлов реактивного колеса CubeSat (PDF). Джоэл Шилдс, Кристофер Понг, Кевин Ло, Лаура Джонс, Свати Мохан, Хава Маром, Ян МакКинли, Уильям Уилсон и Луис Андраде. Журнал малых спутников , Vol. 6, № 1. С. 565–580. 2017 г.
  9. ^ Astrophysics CubeSat демонстрирует большой потенциал в небольшом корпусе . Лаборатория реактивного движения, НАСА. 12 апреля 2018.