Solar Dynamics Observatory ( SDO ) является НАСА миссия , которая осуществляет наблюдение за Солнцем с 2010 года [4] Запущенный 11 февраля 2010 года обсерватория является частью жизни со звездой программы (LWS). [5]
 Спутник обсерватории солнечной динамики | |
| Имена | SDO |
|---|---|
| Тип миссии | Солнечные исследования [1] |
| Оператор | НАСА GSFC [2] |
| COSPAR ID | 2010-005A |
| SATCAT нет. | 36395 |
| Веб-сайт | http://sdo.gsfc.nasa.gov |
| Продолжительность миссии | 5 лет (запланировано) 11 лет, 4 месяца, 26 дней (прошло) |
| Свойства космического корабля | |
| Тип космического корабля | Обсерватория солнечной динамики |
| Производитель | Центр космических полетов Годдарда |
| Стартовая масса | 3100 кг (6800 фунтов) |
| Сухая масса | 1700 кг (3700 фунтов) |
| Масса полезной нагрузки | 290 кг (640 фунтов) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 11 февраля 2010 г., 15:23:00 UTC |
| Ракета | Атлас V 401 |
| Запустить сайт | Мыс Канаверал , SLC-41 |
| Подрядчик | United Launch Alliance |
| Параметры орбиты | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [3] |
| Режим | Геостационарная орбита |
| Долгота | 102 ° з.д. |
 Нашивка обсерватории солнечной динамики | |
Целью программы LWS является развитие научного понимания , необходимой для эффективного решения этих аспектов , связанных ВС - земная системы , непосредственно влияющих на жизнь и общество. Цель SDO - понять влияние Солнца на Землю и околоземное пространство путем изучения солнечной атмосферы в небольших масштабах пространства и времени и одновременно во многих длинах волн. SDO изучает, как магнитное поле Солнца генерируется и структурируется, как эта накопленная магнитная энергия преобразуется и выделяется в гелиосферу и геокосмическое пространство в виде солнечного ветра , энергичных частиц и изменений солнечной освещенности . [6]
Общий
Космический аппарат SDO был разработан в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд , и запущен 11 февраля 2010 года с базы ВВС на мысе Канаверал ( CCAFS ). Первичная миссия длилась пять лет и три месяца, расходных материалов предполагалось прослужить не менее десяти лет. [7] Некоторые считают, что SDO является продолжением миссии Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO). [8]
SDO - это трехосный стабилизированный космический аппарат с двумя солнечными батареями и двумя антеннами с высоким коэффициентом усиления на наклонной геостационарной орбите вокруг Земли .
В состав космического корабля входят три прибора:
- Экстремальный ультрафиолетовый Изменчивость Эксперимент (ЕВА) , построенный в сотрудничестве с университетом Колорадо Боулдер «s Лаборатории атмосферной и космической физики (LASP),
- гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI), созданный в партнерстве со Стэнфордским университетом , и
- Сборка атмосферных изображений (AIA), созданная в сотрудничестве с Лабораторией солнечной и астрофизической науки Lockheed Martin (LMSAL).
Данные, которые собирает корабль, становятся доступными как можно скорее после их получения. [9]
Ожидается, что по состоянию на февраль 2020 года SDO будет работать до 2030 года. [10]
Инструменты
Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI)
Helioseismic и Magnetic Imager (HMI), во главе с Стэнфордского университета в Стэнфорде, штат Калифорния , исследования солнечной изменчивости и характеризует интерьер Солнца и различные компоненты магнитной активности. HMI будет проводить измерения продольного и векторного магнитного поля с высоким разрешением по всему видимому диску Солнца [ как? ], таким образом расширяя возможности прибора SOHO MDI. [11]
HMI производит данные для определения внутренних источников и механизмов солнечной изменчивости и того, как физические процессы внутри Солнца связаны с поверхностным магнитным полем и активностью. Он также предоставляет данные, позволяющие оценить корональное магнитное поле для изучения изменчивости в протяженной солнечной атмосфере. Наблюдения с помощью HMI позволят установить взаимосвязь между внутренней динамикой и магнитной активностью, чтобы понять солнечную изменчивость и ее эффекты. [12]
Эксперимент с экстремальной ультрафиолетовой изменчивостью (EVE)
Эксперимент Экстремальной Ультрафиолетовой Изменчивости (ЕВА) измеряет Sun «с крайней ультрафиолетовой облученностью с улучшенным спектральным разрешением ,„временной такт“, точностью и точностью на предшествующих измерения , сделанные TIMED SEE, SOHO и Sorce XPS . Инструмент включает в себя основанные на физике модели для дальнейшего научного понимания взаимосвязи между солнечными вариациями EUV и изменениями магнитной вариации на Солнце. [13]
Выход Солнца энергичных экстремальных ультрафиолетовых фотонов в первую очередь то , что нагревает Землю «s верхние слои атмосферы и создает ионосферу . Выходная мощность солнечного ультрафиолетового излучения претерпевает постоянные изменения, как от момента к моменту, так и в течение 11-летнего солнечного цикла Солнца , и эти изменения важно понимать, поскольку они оказывают значительное влияние на нагрев атмосферы , сопротивление спутника и деградацию системы связи , включая нарушение работы системы связи. система позиционирования Global . [14]
Пакет инструмент ЕВА был построен Университет Колорадо Боулдер «s Лаборатории атмосферной и космической физики (LASP), с доктором Томом Woods , как главный исследователь , [7] и был доставлен в NASA Goddard Space Flight Center 7 сентября 2007 года. [15] Прибор обеспечивает улучшение спектрального разрешения до 70% при измерениях на длинах волн ниже 30 нм и 30% улучшение «временной каденции», выполняя измерения каждые 10 секунд в течение 100% рабочего цикла . [14]
Сборка атмосферных изображений (AIA)
Сборка атмосферных изображений (AIA), возглавляемая Лабораторией солнечной и астрофизической физики Локхид-Мартина (LMSAL), обеспечивает непрерывные наблюдения всей хромосферы и короны на всем диске в семи каналах крайнего ультрафиолета (EUV) в диапазоне температур примерно от 20000 Кельвинов. до более 20 миллионов Кельвинов. 12-секундная каденция потока изображений с изображениями 4096 на 4096 пикселей при 0,6 угл. Сек / пиксель обеспечивает беспрецедентное представление о различных явлениях, происходящих в эволюционирующей внешней атмосфере Солнца.
Научное исследование AIA возглавляет LMSAL, которая также управляет этим инструментом и - совместно со Стэнфордским университетом - управляет Объединенным научным операционным центром, из которого все данные передаются мировому научному сообществу, а также широкой общественности. LMSAL спроектировал все инструменты и руководил их разработкой и интеграцией. Четыре телескопа, обеспечивающие индивидуальный источник света для инструмента, были спроектированы и изготовлены в Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO). [16] С момента начала эксплуатации 1 мая 2010 года AIA успешно работает с беспрецедентным качеством изображения EUV.
| Канал длины волны AIA | Источник [17] | Область солнечной атмосферы | Характерная температура |
|---|---|---|---|
| Белый свет (450 нм ) | континуум | Фотографиисфера | 5000 К |
| 170 нм | континуум | Температурный минимум, фотосфера | 5000 К |
| 160 нм | C IV + континуум | Переходная область и верхняя фотосфера | 10 5 и 5000 К |
| 33,5 нм | Fe XVI | Корона активной области | 2,5 × 10 6 К |
| 30,4 нм | Он II | Хромосфера и переходная область | 50,000 К |
| 21,1 морских миль | Fe XIV | Корона активной области | 2 × 10 6 К |
| 19,3 нм | Fe XII, XXIV | Корона и горячая вспышечная плазма | 1,2 × 10 6 и 2 × 10 7 К |
| 17,1 морских миль | Fe IX | Тихая корона , верхняя переходная область | 6,3 × 10 5 К |
| 13,1 морских миль | Fe VIII, XX, XXIII | Факельные регионы | 4 × 10 5 , 10 7 и 1,6 × 10 7 К |
| 9,4 нм | Fe XVIII | Факельные регионы | 6,3 × 10 6 К |
Фотографии Солнца в этих различных областях спектра можно увидеть на веб-сайте NASA SDO Data. [18] Изображения и видеозаписи Солнца в любой день миссии, в том числе в течение последних получаса, можно найти на сайте The Sun Today .
Связь
SDO передает научные данные ( диапазон K ) от двух бортовых антенн с высоким коэффициентом усиления и телеметрию ( диапазон S ) от двух бортовых всенаправленных антенн . Наземная станция состоит из двух выделенных (дублирующих) 18-метровых радиоантенн на ракетном полигоне Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико , построенных специально для SDO. Контроллеры миссии работают космические аппараты удаленно от операций центра Миссии в NASA Goddard Space Flight Center . Комбинированная скорость передачи данных составляет около 130 Мбит / с (150 Мбит / с с накладными расходами или 300 Мбит / с со скоростью сверточного кодирования 1/2 ), и аппарат генерирует примерно 1,5 Терабайта данных в день (что эквивалентно загрузке около 500000 песен. ). [7]
Запуск
| Пытаться | Планируется | Результат | Повернись | Причина | Точка принятия решения | Погода идет (%) | Заметки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 10 фев 2010, 15:26:00 | Очищенный | - | Погода (сильный ветер) [19] | 10 фев 2010, 16:22 (T-3: 59, сразу после удержания T-4: 00) | 40% [20] | окно с 10:26 по 11:26 EST, попытки, сделанные в 10:26, 10:56 и 11:26 EST |
| 2 | 11 фев 2010, 15:23:00 | Успех | 0 дней, 23 часа, 57 минут | 60% [20] | Окно: с 10:23 до 11:23 EST |
NASA «s Launch Services Program в Космическом центре Кеннеди удалось интеграции полезной нагрузки и запуск. [21] SDO, запущенный с космического стартового комплекса 41 на мысе Канаверал (SLC-41), с использованием ракеты Atlas V- 401 с двигателем Common Core Booster с двигателем RD-180 , который был разработан для соответствия требованиям усовершенствованной многоразовой ракеты- носителя (EELV). программные требования. [22]
Орбита
Обсерватория солнечной динамики · земля
После запуска космический корабль был выведен на орбиту вокруг Земли с начальным перигеем около 2500 км (1600 миль). СДО затем прошел ряд орбитальных маневров средств , которые скорректированные свою орбиту , пока космический аппарат не достиг своей запланированной круговой , геосинхронной орбиты на высоту 35,789 км (22238 миль), при 102 ° Западной долготы , наклоненной под 28,5 °. [23] Эта орбита была выбрана для обеспечения круглосуточной связи с / от фиксированной наземной станции и для минимизации солнечных затмений примерно до часа в день в течение всего нескольких недель в году.
Феномен Солнечной собаки
Через несколько мгновений после запуска ракета Atlas V компании SDO пролетела мимо Солнечной собаки, висящей в голубом небе Флориды, и когда ракета проникла в перистое облако, ударные волны пробежали по облаку и разрушили выравнивание кристаллов Солнечной собаки, создав видимую рябь. эффект в небе. [24]
Талисман миссии - Камилла
Камилла Корона - резиновый цыпленок (похожий на детскую игрушку) и талисман миссии SDO. Он является частью группы по просвещению и информированию общественности и помогает с различными функциями, чтобы помочь просвещать общественность, в основном детей, о миссии SDO, фактах о Солнце и космической погоде . [25] Камилла также помогает информировать общественность о других миссиях НАСА и проектах, связанных с космосом. Камилла Корона SDO использует социальные сети для общения с фанатами.
Галерея
- "> Воспроизвести медиа
SDO: год 5
Камилла Корона SDO
Трехмерная схема SDO
SDO инструменты
СО готово к размещению на ракете Атлас к запуску.
Анимация, показывающая развертывание SDO.