Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

ИКАРОС
ИКАРОС модель
Макет космического корабля ИКАРОС в масштабе 1:64.
Тип миссииТехнология солнечного паруса
ОператорJAXA [1] [2] [3] [4]
COSPAR ID2010-020E
SATCAT нет.36577
Веб-сайтглобальный .jaxa .jp / проекты / sas / ikaros /
Продолжительность миссии5 лет с запуска до последнего контакта в 2015 году
Свойства космического корабля
Стартовая масса315 кг (694 фунта)
Габаритные размерыСолнечный парус: 14 м × 14 м (46 футов × 46 футов) (площадь: 196 м 2 (2110 квадратных футов)) [5]
Начало миссии
Дата запуска21:58:22, 20 мая 2010 г. (UTC) ( 2010-05-20T21: 58: 22Z )
РакетаH-IIA 202
Запустить сайтТанегашима , Лос-Анджелес
Конец миссии
Последний контакт20 мая 2015 [6]
Параметры орбиты
Справочная системаГелиоцентрическая орбита
Пролет Венеры
Ближайший подход8 декабря 2010 г.
Расстояние80 800 км (50 200 миль)
 

IKAROS ( Межпланетный воздушный змей, ускоряемый радиацией Солнца ) - экспериментальный космический корабль Японского агентства аэрокосмических исследований ( JAXA ). Космический корабль был запущен 20 мая 2010 года на борту ракеты H-IIA вместе с зондом Akatsuki (Venus Climate Orbiter) и четырьмя другими небольшими космическими кораблями. ИКАРОС - первый космический корабль, успешно продемонстрировавший технологию солнечного паруса в межпланетном пространстве. [3] [7]

8 декабря 2010 года IKAROS пролетел мимо Венеры на расстоянии 80 800 км (50 200 миль), успешно выполнив свою запланированную миссию и вступил в расширенную фазу эксплуатации. [8] [9] [10] [11]

Цель [ править ]

Зонд IKAROS - это первый в мире космический корабль, в котором в качестве основной движущей силы используется солнечный свет . [12] Он был разработан для демонстрации четырех ключевых технологий (комментарии в скобках относятся к рисунку):

  1. Развертывание и управление большой тонкой мембраной солнечного паруса (серо-синие области, пронумерованные 3)
  2. Тонкопленочные солнечные элементы, встроенные в парус для питания полезной нагрузки (черные прямоугольники с номерами 4)
  3. Измерение ускорения от радиационного давления на солнечный парус
  4. Управление ориентацией путем изменения коэффициента отражения 80 жидкокристаллических панелей, встроенных в парус (оранжевые прямоугольники с номерами 2)

Миссия также включает исследования таких аспектов межпланетного пространства, как гамма-всплески , солнечный ветер и космическая пыль . [13]

Прибор ALADDIN зонда (ALDN-S и ALDN-E) измерял изменение плотности пыли [14], в то время как его поляриметр гамма-всплесков (GAP) измерял поляризацию гамма-всплесков во время его шестимесячного полета. [15]

За IKAROS последует парус 40 × 40 м, Jupiter Trojan Asteroid Explorer , предназначенный для путешествия к Юпитеру и троянским астероидам , который должен быть запущен в конце 2020-х годов с предлагаемой целью вернуть на Землю образец астероида. 2050-е гг. [16] [17] [18] [19]

Дизайн [ править ]

Схема паруса ИКАРОС :
  1. (синий квадрат на линии) Масса наконечника 0,5 кг (1,1 фунта), 1 из 4.
  2. (оранжевый прямоугольник) Жидкокристаллическое устройство, 1 из 80.
  3. (синий квадрат) Мембрана толщиной 7,5 мкм (0,00030 дюйма), 20 метров (66 футов) по диагонали.
  4. (черный прямоугольник) Солнечные элементы толщиной 25 мкм (0,00098 дюйма).
  5. (желтые и синие линии) Тросы.
  6. (синий диск) Основной корпус.
  7. (желтые точки) Инструменты.
Космический зонд ИКАРОС в полете (изображение художника)

Квадратный парус, развернутый вращательным движением с использованием наконечников масс 0,5 кг (1,1 фунта) (ключевой элемент 1 на рисунке справа), составляет 20 м (66 футов) по диагонали и состоит из 7,5 микрометров (0,00030 дюйма). ) толстый лист полиимида (обозначение 3 на рисунке справа). Полиимидный лист имел массу около 10 граммов на квадратный метр, в результате чего общая масса паруса составляла 2 килограмма, без учета масс кончика, прикрепленных панелей и страховочных ремней. Тонкопленочная солнечная батарея встроена в парус (ключевой элемент 4 на рисунке справа). PowerFilm, Inc. предоставила тонкопленочные солнечные батареи. [20] Восемьдесят блоков ЖК- панелей встроены в парус [21] , коэффициент отражения которых можно регулировать для управления ориентацией.(обозначение 2 на рисунке справа). Парус также содержит восемь счетчиков пыли на противоположной стороне как часть научной полезной нагрузки. [22] [23]

Прогресс миссии [ править ]

IKAROS был успешно запущен вместе с Акацуки (Венера Climate Orbiter) на борту ракеты H-IIA из космического центра Танегасимского 21 мая 2010 года [ править ]

IKAROS вращался со скоростью 20–25 оборотов в минуту и ​​закончил развертывание своего паруса 10 июня 2010 года. [24] [25] [26] Корабль содержит две крошечные выдвижные камеры, DCAM1 и DCAM2. DCAM2 использовался для фотографирования паруса после развертывания 14 июля 2010 г. [27]

Ускорение и контроль ориентации (ориентация) были успешно протестированы в течение оставшегося шестимесячного путешествия к Венере. 9 июля 2010 года JAXA подтвердило, что IKAROS ускоряется его солнечным парусом [28], а 23 июля объявил об успешном управлении ориентацией. За 23-часовой период времени солнечный угол паруса был изменен на полградуса не за счет подруливающих устройств, а за счет динамического управления отражательной способностью 80 жидкокристаллических панелей на внешнем крае паруса, так что давление солнечного света создаст крутящий момент. [29] IKAROS продолжает вращаться со скоростью примерно 2 об / мин , что требует переключения ЖК-панелей с такой скоростью для управления ориентацией. [ необходима цитата ]

Согласно JAXA, IKAROS завершил все запланированные эксперименты в декабре 2010 года, но миссия продолжалась и после этой даты, «чтобы улучшить навыки управления солнечным парусом». [30] 30 ноября 2012 года JAXA объявило, что IKAROS был признан Книгой рекордов Гиннеса первым в мире космическим кораблем на солнечном парусе между планетами и что две его отдельные камеры, DCAM1 и DCAM2, были признаны наименьшим размером космического корабля. полет между планетами. [31] [32]По состоянию на 2012 год IKAROS продолжал вращаться, но его контроль над ориентацией ухудшился. Это привело к неожиданным движениям паруса, и в результате нисходящая линия связи через антенну со средним усилением была доступна только с перерывами. Команда проекта была распущена 28 марта 2013 года, хотя пробное получение данных было запланировано на более поздний срок. [ необходима цитата ]

Проект был возобновлен 20 июня 2013 года в ожидании того, что спутник выйдет из состояния гибернации, когда станет доступно больше энергии от солнечных панелей. Команда смогла получить телеметрию от IKAROS в период с 20 июня по 12 сентября 2013 года, после чего контакт снова был потерян. Потеря контакта произошла примерно в то время, когда космический корабль снова перешел в режим гибернации с низким энергопотреблением, поскольку мощность солнечных панелей снизилась. Доступное время связи через антенну Usuda Deep Space Center было ограничено, поэтому данные собирались только с перерывами для оценки скорости, траектории и вращения спутника. [33] [34]По состоянию на август 2013 года ускорение паруса IKAROS изменило скорость корабля примерно на 400 метров в секунду (890 миль в час) в целом. [35]

Передачи были снова получены 22 мая 2014 года, когда космический корабль пролетел на расстоянии около 230 миллионов километров от Земли. К маю 2014 года IKAROS находился на десятимесячной орбите вокруг Солнца, проводя по семь месяцев на каждой орбите в режиме гибернации из-за недостаточной мощности. [36] К 23 апреля 2015 года космический аппарат в 4-й раз вышел из режима гибернации и пролетел на расстоянии около 120 миллионов километров от Земли. [37] 21 мая 2015 года JAXA не смогло получить сигнал от IKAROS и пришло к выводу, что космический корабль перешел в режим гибернации в пятый раз, как и ожидалось. Согласно данным за май 2015 года, положение IKAROS в то время находилось примерно в 110 миллионах километров от Земли и примерно в 130 миллионах километров от Солнца. [38]

Научные результаты [ править ]

Из данных по поляризации гамма-лучей GAP, Toma et al. [39] устанавливает более строгие ограничения на нарушение CPT . Это улучшение на восемь порядков по сравнению с предыдущими пределами. [40] [41]

Ученые JAXA заявили, что измеренная сила тяги от давления солнечной радиации на парусе IKAROS площадью 196 м 2 составляет 1,12 миллиньютона. [42]

См. Также [ править ]

  • CubeSail  - Планируемый космический корабль с солнечным парусом
  • КубПарус (UltraSail)
  • LightSail 2
  • Список миссий на Венеру  - статья со списком в Википедии
  • Разведчик по околоземным астероидам  - Планируемый космический корабль с солнечным парусом
  • НаноПарус-Д2
  • OKEANOS  - Предлагаемый космический зонд для обнаружения троянских астероидов.

Заметки [ править ]

  1. ^ Мори и др. (2009)
  2. ^ "Демонстрация паруса малой солнечной энергии" ИКАРОС " " . JAXA . Проверено 1 октября 2010 года .
  3. ^ a b Стивен Кларк (20 мая 2010 г.). «Отчет о запуске H-2A - Центр состояния миссии» . Космический полет сейчас . Проверено 21 мая 2010 года .
  4. ↑ Саманта Харви (20 мая 2010 г.). «Исследование Солнечной системы: Миссии: По цели: Венера: Будущее: Акацуки» . НАСА . Проверено 21 мая 2010 года .
  5. ^ "ИКАРОС: Демонстратор паруса солнечной энергии" . ISAS . JAXA . Дата обращения 24 мая 2015 .
  6. ^ «IKAROS 5-й раз переходит в режим гибернации» . Парусный демонстратор малой солнечной энергии "ИКАРОС" Темы . JAXA . Проверено 2 марта 2019 .
  7. ^ "День запуска ракеты-носителя H-IIA № 17 (H-IIA F17)" . JAXA. 3 марта 2010 . Проверено 7 мая 2010 года .
  8. ^ «今日 の IKAROS (12/10) - Ежедневный отчет - 10 декабря 2010 г.» . Блог IKAROS (на японском). JAXA. 10 декабря 2010 . Проверено 22 января 2011 года .
  9. ^ «2010 年 の 締 め く く り (12/26) - Ежедневный отчет - 26 декабря 2010» . Блог IKAROS (на японском). JAXA. 26 декабря 2010 . Проверено 22 января 2011 года .
  10. ^ 宇宙 帆船 イ カ ロ ス 、 お 疲 れ さ ま… 実 験 終 え 「人工 惑星」 に(на японском). Асахи Симбун. 10 декабря 2010 года Архивировано из оригинала 30 мая 2020 года . Проверено 22 января 2011 года .
  11. ↑ Мори, Осаму (26 января 2011 г.). «小型 ソ ー ラ ー 電力 セ イ 実 証 機 （IKAROS） の 定 常 運用 終了 報告» (PDF) (на японском языке). JAXA . Проверено 2 февраля 2011 года .
  12. ^ Сиддики, Асиф А. (2018). За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 (PDF) . Серия истории НАСА (второе изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Офис программы истории НАСА. п. 2. ISBN  9781626830424. LCCN  2017059404 . СП2018-4041.
  13. ^ "小型 ソ ー ラ ー 電力 セ イ ル 実 機「 IKAROS （イ カ ロ ス） の ガ ン マ 線 ー 測 成功 い て " (на японском языке). JAXA. 14 июля 2010 . Проверено 15 июля 2010 года .
  14. ^ Яно, H .; и другие. «ОБНАРУЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ С ПОМОЩЬЮ ОБЪЕМНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИКАРОСА В МЕЖПЛАНЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ (АЛАДДИН) ОТ ЗЕМЛИ ДО ВЕНЕРЫ» (PDF) . 42-я Конференция по изучению Луны и планет (2011 г.) . Проверено 14 февраля 2011 года .
  15. ^ Yonetoku, D .; и другие. (26 октября 2010 г.). «Поляриметр гамма-всплесков - GAP - на борту малого паруса на солнечной энергии IKAROS». Публикации Астрономического общества Японии . 63 (3): 625–638. arXiv : 1010,5305 . Bibcode : 2011PASJ ... 63..625Y . DOI : 10.1093 / pasj / 63.3.625 .
  16. ^ "Проект ИКАРОС" . JAXA. 2008. Архивировано из оригинального 22 сентября 2008 года . Проверено 12 июля 2010 года . Вторая миссия состоится в конце 2010-х годов. Он будет включать в себя парус среднего размера на солнечной энергии диаметром 50 м и со встроенными ионно-силовыми двигателями. Пунктами назначения космического корабля будут Юпитер и троянские астероиды.
  17. ^ НАУКА И ИССЛЕДОВАНИЯ В СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ МИССИЯ ОКЕАНОС НА АСТЕРОИД ЮПИТЕР ТРОЯН. (PDF). Т. Окада, Т. Ивата, Дж. Мацумото, Т. Чуджо, Ю. Кебукава, Дж. Аоки, Ю. Кавай, С. Йокота, Ю. Сайто, К. Терада, М. Тойода, М. Ито, Х. Ябута, Х. Юримото, К. Окамото, С. Мацуура, К. Цумура, Д. Йонетоку, Т. Михара, А. Мацуока, Р. Номура, Х. Яно, Т. Хираи, Р. Накамура, С. Уламек, Р. Яуманн, Ж.-П. Бибринг, Н. Гранд, К. Сопа, Э. Паломба, Дж. Хелберт, А. Херике, М. Гротт, Х. У. Остер, Г. Клингельхофер, Т. Сайки, Х. Като, О. Мори, Дж. Кавагути. 49-я Конференция по изучению луны и планет, 2018 г. (Доклад ФИАН № 2083).
  18. ↑ Джереми Сюй (21 июля 2010 г.). "Солнечный парус Японии - тост космической науки" . space.com . Проверено 8 декабря +2016 .
  19. ^ Shusuke Мерэй (21 июля 2016). "JAXA обнаруживает солнечную панель зонда астероида" . The Japan Times Online . The Japan Times . Проверено 8 декабря +2016 .
  20. ^ Claire М. Умали (4 мая 2010). «Япония испытывает мощность солнечных парусов в глубоком космосе» . EcoSeed . Архивировано из оригинала 2 декабря 2010 года . Проверено 25 января 2011 года .
  21. ^ "Небольшой демонстратор паруса на солнечной энергии" ИКАРОС: Успешное управление отношением с помощью жидкокристаллического устройства " . Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 23 июля 2010 г.
  22. ^ "Небольшой демонстратор паруса солнечной энергии" . JAXA. 11 марта 2010 . Проверено 7 мая 2010 года .
  23. ^ "Проект ИКАРОС" . JAXA. 2008. Архивировано из оригинального 22 сентября 2008 года . Проверено 30 марта 2010 года .
  24. ↑ Эдвардс, Лин (11 июня 2010 г.). «IKAROS запускает первый в истории солнечный парус в космосе» . PhysOrg . Проверено 11 июня 2010 года .
  25. ↑ Штатные писатели (11 июня 2010 г.). «Японский космический корабль разворачивает солнечный парус» . Space.com . Проверено 11 июня 2010 года .
  26. ↑ Амос, Джонатан (11 июня 2010 г.). «Япония разворачивает в космос солнечный парус Икароса» . BBC News . Проверено 25 января 2011 года .
  27. ↑ Штатные писатели (16 июня 2010 г.). "Мини-камера снимает солнечный парус Японии Икарос" . BBC News . Проверено 17 июня 2010 года .
  28. ^ "О подтверждении фотонного ускорения" ИКАРОС "небольшого демонстрационного корабля с солнечным парусом" . Пресс-релиз веб-сайта JAXA (пресс-релиз) (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований. 9 июля 2010 . Проверено 25 января 2011 года . График показывает приблизительно силу 1,1 мН
  29. ^ "Демонстратор небольшого паруса на солнечной энергии" ИКАРОС "Успешный контроль отношения с помощью жидкокристаллического устройства" (пресс-релиз). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 23 июля 2010 . Проверено 25 января 2011 года .
  30. ^ "Демонстратор паруса солнечной энергии" ИКАРОС " " . Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). Архивировано из оригинального 22 сентября 2008 года . Проверено 30 декабря 2012 года .
  31. ^ "Мировой рекорд ИКАРОС сертифицирован!" . Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 30 ноября 2012 . Проверено 30 декабря 2012 года .
  32. ^ "Солнечный космический корабль JAXA попадает в Книгу рекордов Гиннеса" . Асахи Симбун. 30 декабря 2012 года Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 года . Проверено 30 декабря 2012 года .
  33. ^ «今日 の IKAROS (2013/06/20) - Ежедневный отчет - 20 июня 2013 г.» (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 20 июня 2013 . Проверено 8 июня 2014 .
  34. ^ «今日 の IKAROS (12/7) - Ежедневный отчет - 7 декабря 2013 г.» (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 20 июня 2013 . Проверено 8 июня 2014 .
  35. ^ «今日 の IKAROS (29.08) - Ежедневный отчет - 29 августа 2013 г.» (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 29 августа 2013 . Проверено 8 июня 2014 .
  36. ^ «ИКАРОС ： 3 回 目 の 冬眠 モ ー ド け に つ い て» (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 26 мая 2014 . Проверено 8 июня 2014 .
  37. ^ "IKAROS выходит из режима гибернации в 4-й раз" . JAXA . 30 апреля 2015 . Дата обращения 24 мая 2015 .
  38. ^ «IKAROS 5-й раз переходит в режим гибернации» . JAXA . 29 мая 2015.
  39. ^ Kenji Toma; и другие. (Декабрь 2012 г.). «Строгий предел нарушения CPT из-за поляризации всплесков гамма-излучения». Письма с физическим обзором . 109 (24): 241104. arXiv : 1208.5288 . Bibcode : 2012PhRvL.109x1104T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.109.241104 . PMID 23368301 . 
  40. ^ Майкл Ширбер (2012). «Сводка: далекие вспышки не показывают признаков предсказанного вращения света». Письма с физическим обзором . 109 (24): 241104. arXiv : 1208.5288 . Bibcode : 2012PhRvL.109x1104T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.109.241104 . PMID 23368301 . 
  41. ^ «Строгий предел нарушения CPT из-за всплесков гамма-излучения» . Кавли Институт физики и математики Вселенной. 7 декабря 2012 . Проверено 16 декабря 2012 года .
  42. ^ "ИКАРОС - Все новости канала" . JAXA . 9 июля 2010 года Архивировано из оригинала 19 августа 2010 года . Дата обращения 24 мая 2015 .

Ссылки [ править ]

  • Осаму Мори; и другие. (6 июля 2008 г.). "Разработка системы развертывания для малых миссий с солнечными парусами" (PDF) . 26-й Международный симпозиум по космическим технологиям и науке . 7 : Pd_87 – Pd_94. Bibcode : 2009TrSpT ... 7.Pd87M . DOI : 10.2322 / tstj.7.Pd_87 . Проверено 9 мая 2011 года .
  • Осаму Мори; и другие. (9 июля 2009 г.). "Первая демонстрация парусов на солнечной энергии, проведенная IKAROS" (PDF) . 27-й Международный симпозиум по космическим технологиям и науке . 8 : К_4. Bibcode : 2011TJSAI ... 8To425M . Проверено 6 марта 2010 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Успешная съемка изображения второй камерой разделения - 28 июня 2010 г. пресс-релиз JAXA
  • Солнечная навигационная технология IKAROS