Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Место PEPSSI среди семи инструментов New Horizons указано на

Наука исследования энергетического спектрометра частиц Плутона (PEPSSI) - это прибор на космическом зонде New Horizons до Плутона и за его пределами, он предназначен для измерения ионов и электронов. [1] В частности, он сосредоточен на измерении ионов, вылетающих из атмосферы Плутона во время пролета 2015 года . [2] Это один из семи основных научных инструментов на борту космического корабля. [2] Космический корабль был запущен в 2006 году, в следующем году пролетел мимо Юпитера и в 2015 году отправился на пролёт Плутона, где PEPSI смогла записать и передать обратно на Землю свои запланированные наборы данных. [3] [4]

PEPSSI разработан, чтобы помочь понять скорость потери атмосферы из атмосферы Плутона в космос, которая считается утечкой кометоподобной атмосферы в космическое пространство. [5] [1] Эти ионы сливаются с окружающим солнечным ветром, прошедшим мимо Плутона. [4] Во время полета PEPSSI отправляла данные на Землю каждый день. [6] Во время путешествия к Плутону PEPSSI также использовался для записи данных о межпланетной среде . [7] Данные о Юпитере и его хвосте магнитосферы были также собраны PEPSSI во время его пролета над этой планетой в 2007 году. [8]За пределами Плутона и в поясе Койпера, PEPSSI можно использовать для изучения того, как солнечный ветер взаимодействует с межзвездным ветром, добавляя к пачке данных от Вояджера, который также покинул Солнечную систему в том же направлении, что и траектория New Horizons. [9]

Одно из ожиданий, которое не подтвердилось PEPSSI, заключалось в том, что солнечный свет создаст большой пузырь ионизированных газов вокруг Плутона из его атмосферы. [10] PEPSSI обнаружил, что скорость атмосферных потерь составила всего 0,01% от ожидаемой, а область взаимодействия с солнечным ветром была намного меньше ожидаемой. [10]

Дизайн [ править ]

PEPSSI - один из семи основных инструментов New Horizons , который вместе с SWAP предназначен для обнаружения ионов. [11] Ионы входят и проходят через две фольги, которые при прохождении через эти фольги синхронизируются, а затем попадают в твердотельный детектор. [11] Время пролета между двумя фольгами помогает определить массу частиц, а детектор измеряет энергию, и на основании этого можно определить состав частицы в пределах определенных параметров. [11] Инструмент разработан, чтобы «попробовать» атмосферу Плутона, и его конструкция ориентирована на малый вес, низкую мощность и понимание природы атмосферных потерь Плутона. [11]

PEPPSI - это компактное устройство для измерения ионов малой мощности, и это прибор времяпролетного типа [5] . Конструкция определяет ионы от примерно 10 кэВ до 1 МэВ в веерообразной форме с углом обзора 160 градусов и дуги 12 градусов. [1] Устройство имеет массу 1,5 кг (3,31 фунта) и может потреблять около 2,5 Вт электроэнергии. [1] Ионизированные частицы проходят через две микроканальные пластины с записью времени между этими обнаружениями. [12] После прохождения этой секции находится твердотельный кремниевый детектор. [12] В конструкции не использовались магниты во время пролета, что увеличивало вес и / или экономию энергии для прибора. [13]

Поле зрения 160 на 12 градусов покрывается шестью детекторами с полем зрения 25 на 12 градусов каждый. [12] Отметив, к какому детектору прибыла частица, можно отметить ее общее направление входа. [12]

Для удовлетворения требований к низкому энергопотреблению и весу в устройстве использовались специализированные интегральные схемы (ASIC). [7]

PEPSSI основан на инструменте, который был на борту MESSENGER программы Discovery (орбитальный аппарат для планеты Меркурий, запущен в 2004 / закончился в 2015 году), называемый спектрометром энергетических частиц. [12] PEPSSI дополняет SWAP, который ориентирован на ионы с более низкой энергией. [12] В то время как PEPSSI измеряет ионы с энергией примерно от 10 кэВ до 1000 кэВ, SWAP измеряет ионы от 25 до 7,5 кэВ. [12]

PEPSSI имеет усовершенствованную конструкцию для снижения веса и энергопотребления, связанного с обнаружением электронов, с наследием 1980-х и 1990-х годов. [9] Инструмент на MESSENGER был основан на инструментах, предложенных для того периода, для полета к Плутону. [9] Конструкция может восходит к некоторому наследию инструментов для обнаружения ионов 1980-х годов. [14]

Технические характеристики [ править ]

Технические характеристики: [1] [15]

  • Масса: 1,5 килограмма (3,31 фунта); 1475 грамм [15]
  • Потребляемая мощность: ∼2,5 Вт
  • Поле зрения: 160 ° × 12 °
  • Диапазон регистрации энергии ионов: от 20 кэВ до 1 МэВ [16]

См. Также [ править ]

  • MAVEN (орбитальный аппарат Марса, который также занимался изучением взаимодействия атмосферы планеты со средой Солнечной системы)
  • Кома (комета)
  • JEDI (детектор энергичных частиц на орбите Юпитера 2010-х годов)
  • Эксперимент по распределению полярных сияний Юпитера (инструменты космического корабля обнаруживают ионы)
  • IS☉IS (детектор энергичных частиц на зонде Parker Solar Probe, запущенный в 2018 году к Солнцу)
  • Список New Horizons темы
  • Pepsi (похожий по звучанию американский безалкогольный напиток, также отправленный в космос на космическом шаттле)
  • Поглощение ионов

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e McNutt, Ralph L .; Ливи, Стефано А .; Gurnee, Reid S .; Хилл, Мэтью Э .; Купер, Ким А.; Эндрюс, Дж. Брюс; Кит, Эдвин П .; Krimigis, Stamatios M .; Митчелл, Дональд Г. (октябрь 2008 г.). "Научное исследование энергетического спектрометра частиц Плутона (PEPSSI) в рамках миссии New Horizons". Обзоры космической науки . 140 (1–4): 315–385. arXiv : 0709.4428 . DOI : 10.1007 / s11214-008-9436-у . ISSN  0038-6308 . S2CID  121584795 .
  2. ^ a b Талберт, Триша (2015-03-25). «Космические аппараты и приборы» . НАСА . Проверено 20 октября 2018 .
  3. ^ [1]
  4. ^ a b Гипсон, Лилиан (01.07.2015). «Цветные изображения New Horizons показывают два отчетливых облика Плутона» . НАСА . Проверено 20 октября 2018 .
  5. ^ а б Л., Макнатт, Ральф; Э., Хилл, Мэтью; М., Лиссе, Кэри; Питер, Коллманн; Фран, Багенал; М., Кримигис, Стаматиос; Дж., МакКомас, Дэвид; А., Эллиотт, Хизер; Дж., Волк, Скотт (ноябрь 2015 г.). «Побег из атмосферы Плутона: измерения на месте с помощью инструмента исследования спектрометра энергетических частиц Плутона (PEPSSI) на новых горизонтах и ​​удаленных наблюдениях из рентгеновской обсерватории Чандра». AAA / Отдел планетарных наук, тезисы собрания № 47 . 47 : 105.09. Bibcode : 2015DPS .... 4710509M .
  6. ^ Гипсон, Лилиан (2015-07-01). «Цветные изображения New Horizons показывают два отчетливых облика Плутона» . НАСА . Проверено 27 октября 2018 .
  7. ^ a b Пасхалид, Николай; Макнатт, Ральф (01.01.2010). "ASIC для исследования на основе спектрометра энергетических частиц Плутона в рамках миссии НАСА" Новые горизонты "к Плутону" . 38-я научная ассамблея Cospar . 38 : 3. Bibcode : 2010cosp ... 38.2235P .
  8. ^ МакНатт, Ральф Л .; Ливи, Стефано А .; Gurnee, Reid S .; Хилл, Мэтью Э .; Купер, Ким А.; Эндрюс, Дж. Брюс; Кит, Эдвин П .; Krimigis, Stamatios M .; Митчелл, Дональд Дж .; Тоссман, Барри; Багенал, Фран; Болдт, Джон Д .; Брэдли, Уолтер; Devereux, William S .; Хо, Джордж К .; Jaskulek, Stephen E .; Лефевр, Томас У .; Малком, Гораций; Маркус, Джеффри А .; Hayes, John R .; Мур, Г. Тай; Перри, Марк Э .; Уильямс, Брюс Д .; Уилсон, Пол; Браун, Лоуренс Э .; Кустерер, Марта Б .; Вандегриф, Джон Д. (2008). "Научное исследование энергетического спектрометра частиц Плутона (PEPSSI) в рамках миссии New Horizons" (PDF) . Обзоры космической науки . 140 (1–4): 315–385. arXiv : 0709.4428 . Bibcode : 2008ССРв..140..315М . DOI : 10.1007 / s11214-008-9436-у . S2CID  121584795 .
  9. ^ а б в [2]
  10. ^ a b Келли Битти - Атмосфера Плутона сбивает с толку исследователей (25 марта 2016 г.) - Журнал Sky & Telescope
  11. ^ а б в г [3]
  12. ^ Б с д е е г Рассела, CT (2009-02-28). Новые горизонты: разведка системы Плутон-Харон и пояса Койпера . Springer Science & Business Media. ISBN 9780387895185.
  13. ^ [4]
  14. ^ McNutt, и др всех - Плутон Energetic Particle Спектрометр Наука Исследование (PEPSSI) на горизонтах миссии New
  15. ^ a b pluto.jhuapl.edu http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Spacecraft/Payload.php . Проверено 3 января 2019 . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  16. ^ "ASICs для исследования энергетического спектрометра частиц Плутона в рамках миссии НАСА New Horizons к Плутону" . ResearchGate . Проверено 3 января 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • НАСА - инструменты New Horizons
  • PEPSSI Pluto обнаруживает канал передачи данных
  • Калиброванные данные New Horizons PEPSSI Pluto Encounter v3.0