Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«IBEX» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Козерог (значения) .

Исследователь межзвездных границ
IBEX spacecraft.jpg
ИменаПроводник 91
SMEX-10
Тип миссииАстрономия
ОператорНАСА
COSPAR ID2008-051A
SATCAT нет.33401
Интернет сайтhttp://ibex.swri.edu/
Продолжительность миссииПланируется: 2 года
Прошло: 12 лет, 4 месяца, 4 дня
Свойства космического корабля
АвтобусMicroStar-1
ПроизводительОрбитальные науки
Стартовая масса107 кг (236 фунтов) [1]
Сухая масса80 кг (176 фунтов) [1]
Масса полезной нагрузки26 кг (57 фунтов) [1]
Размеры95 × 58 см (37 × 23 дюйма) [1]
Мощность66 Вт (116 Вт макс.) [1]
Начало миссии
Дата запуска19 октября 2008 г., 17:47:23  UTC ( 2008-10-19UTC17: 47: 23Z )
РакетаПегас XL
Запустить сайтЗвездочет , Аэродром Бухольц
ПодрядчикОрбитальные науки
Поступил в сервисЯнварь 2009 г. [1]
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимВысокая Земля
Большая полуось202811 км (126.021 миль)
Эксцентриситет0,6586277
Высота перигея62,855 км (39,056 миль)
Высота апогея330,008 км (205,057 миль)
Наклон26,0179 °
Период13962,6 мин.
РААН93.9503 °
Аргумент перигея22,5731 °
Средняя аномалия356.6008 °
Среднее движение0,095053 об / сутки
Эпоха11 июня 2017 г. 20:05:05 UTC [2]
Революции нет.393
Инструменты
IBEX-Lo, IBEX-Hi
← 90: ЦЕЛЬ
92: МУДРА  →
 

Interstellar Boundary Explorer ( IBEX ) - это спутник НАСА на околоземной орбите, который использует энергетические нейтральные атомы (ENA) для изображения области взаимодействия между Солнечной системой и межзвездным пространством . Миссия является частью программы NASA Small Explorer и была запущена с помощью ракеты Pegasus-XL 19 октября 2008 г. [3]

Миссию возглавляет доктор Дэвид Дж. МакКомас (главный исследователь IBEX), ранее работавший в Юго-западном исследовательском институте, а теперь работавший в Принстонском университете . Национальной лаборатории в Лос - Аламосе и Мартин Локхид Advanced Technology Center построен датчики IBEX-Hi и IBEX-Lo соответственно. Orbital Sciences Corporation изготовил автобус космического корабля и был местом для космического экологического тестирования. Номинальная базовая продолжительность миссии составляла два года после ввода в эксплуатацию, а основная продолжительность полета закончилась в начале 2011 года. Космический аппарат и датчики все еще исправны, и миссия продолжается в своей расширенной миссии. [4]

IBEX находится на ориентированной на Солнце орбите со стабилизированным вращением вокруг Земли. [5] В июне 2011 года IBEX был переведен на новую, более эффективную и более стабильную орбиту. [6] Он не подходит так близко к Луне на новой орбите и расходует меньше топлива для поддержания своего положения. [6]

Научная цель [ править ]

Научная цель миссии Interstellar Boundary Explorer (IBEX) - открыть природу взаимодействия между солнечным ветром и межзвездной средой на краю нашей солнечной системы. [7] IBEX достиг этой цели, создавая полные карты неба с отображением интенсивности (интегрированной по линии прямой видимости) ENA в диапазоне энергий каждые шесть месяцев. Большинство этих ENA генерируются в гелиооболочке , которая является областью взаимодействия.

Миссия [ править ]

Запустить [ редактировать ]

Спутник IBEX был соединен с его ракетой Pegasus XL на базе ВВС Ванденберг , Калифорния , а затем комбинированный аппарат был подвешен под базовым самолетом Lockheed L-1011 Stargazer и доставлен на атолл Кваджалейн в центральной части Тихого океана . [8] Звездочет прибыл в Кваджалейн в воскресенье, 12 октября 2008 года. [7]

Спутник IBEX был доставлен в космос 19 октября 2008 года на ракете Pegasus XL. Ракета была выпущена из Stargazer , который взлетел из Кваджалейна в 17:47:23  UTC . [3] Запустившись с этого места недалеко от экватора , ракета «Пегас» подняла на орбиту массу на 16 кг больше, чем при запуске из Космического центра Кеннеди во Флориде . [9]

Профиль миссии [ править ]

Спутник IBEX, первоначально выведенный на высокоэллиптическую переходную орбиту с низким перигеем, использовал твердотопливный ракетный двигатель в качестве последней ступени разгона в апогее, чтобы значительно поднять свой перигей и выйти на желаемую эллиптическую орбиту на большой высоте.

IBEX находится на очень эксцентричной эллиптической земной орбите, которая колеблется от перигея около 86 000 км (53 000 миль) до апогея около 260 000 км (160 000 миль). [2] Его первоначальная орбита составляла примерно 7000 на 320 000 км (4300 на 198 800 миль) [5], то есть около 80% расстояния до Луны , которая изменилась в основном из-за преднамеренной корректировки для продления срока службы космического корабля. (см. Регулировку орбиты ниже).

Эта очень высокая орбита позволяет спутнику IBEX выходить из магнитосферы Земли при проведении научных наблюдений. Эта экстремальная высота имеет решающее значение из-за количества помех заряженных частиц, которые могут возникнуть при проведении измерений в магнитосфере. Находясь в магнитосфере Земли (70 000 км или 43 000 миль), спутник также выполняет другие функции, в том числе телеметрические линии вниз. [10]

Орбита скорректирована [ править ]

В июне 2011 года IBEX перешел на новую орбиту, в результате чего ее перигей поднялся до более чем 30 000 километров (19 000 миль). Период новой орбиты составляет одну треть лунного месяца, что при правильной фазировке позволяет избежать попадания космического корабля слишком близко к Луне, гравитация которой может негативно повлиять на орбиту IBEX. Теперь космический корабль использует меньше топлива для поддержания стабильной орбиты, увеличивая его полезный срок службы до более чем 40 лет. [6]

Инструменты [ править ]

Датчик IBEX Lo

Гелиосферная граница Солнечной системы отображается путем измерения местоположения и величины столкновений с перезарядкой, происходящих во всех направлениях. Полезная нагрузка спутника состоит из двух формирователей изображений энергетического нейтрального атома (ENA), IBEX-Hi и IBEX-Lo. Каждый из них состоит из коллиматора, который ограничивает их поле зрения, поверхности преобразования для преобразования нейтрального водорода и кислорода в ионы , электростатического анализатора (ESA) для подавления ультрафиолета.свет и для выбора ионов определенного диапазона энергии, а также детектор для подсчета частиц и определения типа каждого иона. Оба этих датчика представляют собой однопиксельные камеры с полем обзора примерно 7 ° x 7 °. Прибор IBEX-Hi регистрирует количество частиц в более высоком энергетическом диапазоне (от 300 эВ до 6 кэВ), чем в энергетическом диапазоне IBEX-Lo (от 10 эВ до 2 кэВ). Полезная нагрузка для научных исследований также включает комбинированный электронный блок (CEU), который контролирует напряжения на коллиматоре и ESA, а также считывает и записывает данные с детекторов частиц каждого датчика. [11]

Связь [ править ]

По сравнению с другими космическими обсерваториями IBEX имеет низкую скорость передачи данных из-за ограниченных требований миссии. [12]

... Скорость передачи данных IBEX низкая по сравнению с другими телескопами из-за характера данных, которые он собирает. IBEX не нуждается в «высокоскоростном» соединении, так как у него есть возможность собирать до нескольких частиц в минуту. Связь между спутником и землей в 20 раз медленнее, чем у обычного домашнего кабельного модема (320 000 бит в секунду [это скорость передачи данных спутника [13] ]), а из земли на спутник - всего 2000 бит в секунду, что составляет 250 раз медленнее! Как только сигнал собирается приемниками на Земле, он передается через Интернет в Центр управления полетами в Даллесе, штат Вирджиния, и в Центр научных операций IBEX в Сан-Антонио, штат Техас ».

-  Вопросы и ответы НАСА IBEX [12]

.

Сбор данных [ править ]

Карта высоких энергий гелиосферы
Лента выбросов ENA на карте IBEX

IBEX собирает выбросы энергетических нейтральных атомов (ENA), которые проходят через Солнечную систему на Землю, которые невозможно измерить с помощью обычных телескопов. Эти ENA создаются на границе нашей Солнечной системы в результате взаимодействия между частицами солнечного ветра и частицами межзвездной среды. [14]

В среднем IBEX-Hi обнаруживает около 500 частиц в день, а IBEX-Lo - менее 100. [15] К 2012 году было опубликовано более 100 научных работ, связанных с IBEX, которые PI охарактеризовал как «невероятный научный урожай». [15]

Доступность данных [ править ]

По мере проверки данных IBEX данные IBEX становятся доступными в серии выпусков данных на веб-сайте открытых данных SWRI IBEX (см. Внешние ссылки ниже). Кроме того, данные периодически отправляются в NASA Space Physics Data Facility (SPDF), который является официальным сайтом архива данных IBEX. Данные SPDF можно найти на Портале гелиофизических данных (см. Внешние ссылки ниже).

Результаты науки [ править ]

Воспроизвести медиа
Анимация, иллюстрирующая сбор данных IBEX о нейтральных атомах на границе Солнечной системы.

Первоначальные данные выявили ранее непредсказуемую «очень узкую ленту, которая в два-три раза ярче всего на небе». [16] Первоначальные интерпретации предполагают, что «межзвездная среда имеет гораздо большее влияние на структуру гелиосферы, чем кто-либо ранее считал». [14] Неизвестно, что создает ленту ENA (энергетически нейтральные атомы) . [17] Солнце в настоящее время движется через Местное межзвездное облако , и размер и форма гелиосферы являются ключевыми факторами в определении ее защитной способности от космических лучей . Если IBEX обнаружит изменения формы ленты, это может показать, как гелиосфера взаимодействует с локальным пухом.. [18] Он также наблюдал ENA из магнитосферы Земли . [4]

В октябре 2010 года на ленте через шесть месяцев были обнаружены значительные изменения, основанные на втором наборе наблюдений IBEX. [19]

Затем он обнаружил нейтральные атомы за пределами Солнечной системы, которые, как было установлено, отличаются по составу от Солнца. [20] Удивительно, но IBEX обнаружил, что гелиосфера не имеет головной ударной волны , и измерил ее скорость относительно местной межзвездной среды (LISM) как 23,2 км / с (52000 миль в час), что лучше предыдущего измерения 26,3 км / с ( 59000 миль в час) от Улисса . [21] Эти скорости означают, что давление на гелиосферу Солнца на 25% меньше, чем считалось ранее. [20] [21]

В июле 2013 года результаты IBEX выявили четырехлепестковый хвост на гелиосфере Солнечной системы. [22]

См. Также [ править ]

  • Межзвездное картографирование и датчик ускорения : IMAP, следующая миссия IBEX
  • Дэвид Дж. МакКомас : доктор Дэвид Дж. МакКомас, главный исследователь IBEX ( Принстонский университет )

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f "IBEX (Исследователь межзвездных границ)" . eoPortal . Европейское космическое агентство . Проверено 13 августа 2015 года .
  2. ^ а б «IBEX - Орбита» . Небеса выше. 11 июня 2017 . Проверено 2 апреля 2018 года .
  3. ^ a b Рэй, Джастин (19 октября 2008 г.). «Центр статуса миссии: Pegasus / IBEX» . Космический полет сейчас . Проверено 27 ноября 2009 года .
  4. ^ a b «Архивные обновления» . Юго-Западный научно-исследовательский институт.
  5. ^ a b «Информационный бюллетень: IBEX» (PDF) . Орбитальный АТК. FS001_06_3695. Архивировано из оригинального (PDF) 16 марта 2015 года . Проверено 27 апреля 2015 года .
  6. ^ a b c МакКомас, Дэйв (14 ноября 2011 г.). «Маневр по подъему орбиты IBEX» . Юго-Западный научно-исследовательский институт . Проверено 1 марта 2012 года .
  7. ^ а б «Миссия исследователя межзвездной границы» . НАСА. 14 октября 2008 г.
  8. ↑ Диллер, Джордж (3 октября 2008 г.). «Отчет о состоянии расходуемой ракеты-носителя» . НАСА . ELV-100308.
  9. ^ МакКомас, Дэйв (ноябрь 2006 г.). «Джанет Болл, Lockheed Martin Space Systems» . Юго-Западный научно-исследовательский институт . Проверено 19 ноября 2009 года .
  10. ^ «IBEX FAQ» . НАСА. 14 января 2008 . Проверено 14 января 2019 года .
  11. ^ "IBEX COSPAR ID 2008-051A" . НАСА NSSDC. 28 ноября 2018 . Проверено 22 января 2019 года .
  12. ^ a b «IBEX Q and A» . НАСА. 25 июля 2008 . Проверено 14 мая 2015 года .
  13. ^ http://www.nasa.gov/pdf/280255main_IBEXFactSheetOct08.pdf
  14. ^ a b МакКомас, Дэйв (15 октября 2009 г.). "Первые научные результаты от IBEX!" . Юго-Западный научно-исследовательский институт . Проверено 5 сентября 2010 года .
  15. ^ a b МакКомас, Дэйв (15 октября 2012 г.). «3 года наблюдений IBEX» . Юго-Западный научно-исследовательский институт.
  16. ↑ Болдуин, Эмили (15 октября 2009 г.). «IBEX отображает край Солнечной системы» . Астрономия сейчас . Проверено 14 августа 2016 года .
  17. ↑ Керр, Ричард А. (16 октября 2009 г.). «Связывание Солнечной системы лентой заряженных частиц» . Наука . 326 (5951). С. 350–351. DOI : 10.1126 / science.326_350a .
  18. Рианна Филлипс, Тони (25 января 2010 г.). «Загадочная группа частиц дает ключ к разгадке будущего Солнечной системы» . Космос . Архивировано из оригинального 13 октября 2016 года . Проверено 5 сентября 2010 года .
  19. ^ "Постоянно меняющийся край Солнечной системы" . Журнал астробиологии . 2 октября 2010 года Архивировано из оригинального 23 августа 2014 года . Проверено 8 ноября 2010 года .
  20. ^ a b Зелл, Холли, изд. (10 мая 2012 г.). «IBEX обнаруживает недостающую границу на краю Солнечной системы» . НАСА.
  21. ^ a b Колер, Сюзанна (14 мая 2012 г.). «Никаких ударов для этого лука: IBEX говорит, что мы неправы» . Астробиты . Проверено 14 августа 2016 года .
  22. Перейти ↑ Fox, Karen C. (10 июля 2013 г.). «IBEX НАСА обеспечивает первое представление о хвосте Солнечной системы» . НАСА . Проверено 13 августа 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт
  • Публичные данные IBEX от научной группы IBEX
  • Гелиофизика Портал данных по Отделу Гелиофизики НАСА
  • Профиль миссии IBEX от NASA Solar System Exploration
  • Космический корабль НАСА показывает изменения на краю Солнечной системы на YouTube
  • McComas, D .; Allegrini, F .; Bartolone, L .; Bochsler, P .; Bzowski, M .; и другие. (Сентябрь 2005 г.). Fleck, B .; Zurbuchen, TH; Лакост, Х. (ред.). Миссия исследователя межзвездных границ (IBEX) . Солнечный ветер 11 / SOHO 16 - Соединение Солнца и гелиосферы. 12–17 июня 2005 г. Уистлер, Британская Колумбия, Канада. п. 689. Bibcode : 2005ESASP.592..689M . ISBN 92-9092-903-0.