Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Обсерватория солнечной динамики
Обсерватория солнечной динамики 1.jpg
Спутник обсерватории солнечной динамики
ИменаSDO
Тип миссииСолнечные исследования [1]
ОператорНАСА GSFC [2]
COSPAR ID2010-005A
SATCAT нет.36395
Интернет сайтhttp://sdo.gsfc.nasa.gov
Продолжительность миссии5 лет (планируется)
11 лет 9 дней (прошло)
Свойства космического корабля
Тип космического корабляОбсерватория солнечной динамики
ПроизводительЦентр космических полетов Годдарда
Стартовая масса3100 кг (6800 фунтов)
Сухая масса1700 кг (3700 фунтов)
Масса полезной нагрузки290 кг (640 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска11 февраля 2010 г., 15:23:00 UTC
РакетаАтлас V 401
Запустить сайтМыс Канаверал , SLC-41
ПодрядчикUnited Launch Alliance
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрическая орбита [3]
РежимГеосинхронная орбита
Долгота102 ° з.д.
Обсерватория солнечной динамики insignia.png
Нашивка обсерватории солнечной динамики  
Подробные изображения, сделанные SDO в 2011–2012 годах, помогли ученым раскрыть новые секреты Солнца.

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]

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]

Общие [ править ]

Воспроизвести медиа
Эта визуализация охватывает тот же промежуток времени в 17 часов во всем диапазоне длин волн SDO.
Запуск, 11 февраля 2010 г., 15:23:00 UTC.

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 последующей миссией 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 геосинхронной 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 продолжит работу до 2030 года [10].

Инструменты [ править ]

Гелиосейсмический и магнитный сканер (HMI) [ править ]

Сравнение изображений HMI Continuum сразу после затмения , а затем после повторного прогрева сенсора.

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? ], тем самым расширяя возможности инструмента 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 по экстремальной изменчивости ультрафиолета (EVE) [ править ]

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 моментально, 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 на 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» за счет выполнения измерений каждые 10 секунд в течение 100% рабочего цикла . [14]

Сборка атмосферных изображений (AIA) [ править ]

Сборка атмосферных изображений (AIA), возглавляемая Лабораторией солнечной и астрофизической науки Lockheed Martin (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 угловых секунды на пиксель обеспечивает беспрецедентное представление о различных явлениях, происходящих в развивающейся 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 международному 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 построены 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 AIAИсточник [17]Область солнечной атмосферыХарактерная
температура
Белый свет (450 нм )континуумФотографиисфера5000 К
170 нмконтинуумТемпературный минимум, фотосфера5000 К
160 нмC IV + континуумПереходная область и верхняя фотосфера10 5 и 5000 К
33,5 нмFe XVI Корона активной области2,5 × 10 6 К
30,4 нмОн IIХромосфера и переходная область50,000 К
21,1 морских мильFe XIV Корона активной области2 × 10 6 К
19,3 нмFe XII, XXIVКорона и горячая вспышечная плазма1,2 × 10 6 и 2x10 7 К
17,1 морских мильFe IXТихая корона , верхняя переходная область6,3 × 10 5 К
13,1 нмFe VIII, XX, XXIIIФакельные регионы4 × 10 5 , 10 7 и 1,6 × 10 7 К
9,4 нмFe XVIIIФакельные регионы6,3 × 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 [ править ]

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 , Нью-Мексико , построенных специально для SDO. Контроллеры миссии работают космические аппараты дистанционно из оперативного 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.), а аппарат генерирует примерно 1,5 терабайта данных в день (что эквивалентно загрузке около 500 000 песен). [7]

Запустить [ редактировать ]

ПытатьсяПланируетсяРезультатПовернисьПричинаТочка принятия решенияПогода идет (%)Примечания
110 фев 2010, 15:26:00Очищенный-Погода (сильный ветер) [19]10 февраля 2010 г., 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
211 фев 2010, 15:23:00Успех0 дней, 23 часа, 57 минут60% [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 расходуемой ракеты- носителя (EELV) программные требования. [22]

Орбита [ править ]

Анимация траектории обсерватории солнечной динамики с 11 февраля 2010 г. по 11 апреля 2010 г.
  Обсерватория солнечной динамики  ·   земной шар

После запуска космический корабль был выведен на орбиту вокруг Земли с начальным перигеем около 2500 км (1600 миль). СДО затем прошли ряд орбитальных маневров средств , которые скорректированных свою орбиту , пока космический аппарат не достиг своей запланированной круговой , геосинхронной орбиты на высоте 35,789 км (22238 миль), при 102 ° Западной долготы , наклоненной под 28,5 °. [23] Эта орбита была выбрана для обеспечения круглосуточной связи с фиксированной наземной станцией и от нее , а также для минимизации солнечных затмений примерно до часа в день в течение всего лишь нескольких недель в году.

Феномен Солнечной собаки [ править ]

Через несколько мгновений после запуска ракета SDO Atlas V пролетела мимо Солнечной собаки, висящей в синем 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 [ править ]

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. Camilla Corona SDO использует социальные сети для общения с фанатами.

Галерея изображений [ править ]

  • Воспроизвести медиа

    SDO: год 5

  • Камилла Корона SDO

  • Трехмерная схема SDO

  • SDO инструменты

  • СО готово к размещению на ракете Атлас для запуска.

  • Воспроизвести медиа

    Анимация, показывающая развертывание SDO.

  • Первое световое изображение с SDO, показывающее известное извержение.

  • Изображение прохождения Венеры в 2012 году, сделанное SDO.

  • Воспроизвести медиа

    Этот фильм начинается с полного диска Солнца в видимом диапазоне длин волн. Затем фильтры накладываются на небольшие пирожные клинья Солнца.

  • Воспроизвести медиа

    SDO уже почти семь лет отсняла солнечную съемку в сверхвысоком разрешении. Этот промежуток времени показывает этот полный прогон с двух инструментов SDO.

Марки [ править ]

15 января 2021 года почтовое отделение США объявило, что выпустит серию марок с изображением Солнца, сделанных обсерваторией солнечной динамики НАСА.

Изображения динамичной и ослепительной красоты Солнца, сделанные НАСА, привлекли внимание миллионов. В 2021 году Почтовая служба США продемонстрирует многоликость Солнца с помощью серии марок Sun Science forever, на которых показаны изображения солнечной активности, сделанные Обсерваторией солнечной динамики НАСА (SDO). «Я был коллекционером марок всю свою жизнь, и мне не терпится увидеть, как наука НАСА будет освещена таким образом», - сказал Томас Зурбухен , заместитель администратора Управления научной миссии НАСА (SMD) в Вашингтоне, округ Колумбия. «Я чувствую, что естественный мир вокруг нас прекрасен, как искусство, и это вдохновляет иметь возможность делиться важностью и волнением изучения Солнца с людьми по всей стране ». [26]

Набор из 20 марок включает десять изображений, которые прославляют науку, стоящую за продолжающимся исследованием НАСА ближайшей звезды. На изображениях показаны обычные события на Солнце, такие как солнечные вспышки , солнечные пятна и корональные петли . SDO пристально следит за Солнцем более десяти лет. Оснащенный оборудованием для захвата изображений Солнца в нескольких длинах волн видимого , ультрафиолетового и экстремального ультрафиолетового света, SDO за время своего пребывания в должности собрал сотни миллионов изображений, чтобы помочь ученым узнать о том, как работает наша звезда и как ее постоянно меняющиеся магнитные поля создают солнечную активность мы видим. [26]

Эта солнечная активность может приблизить космическую погоду к Земле, что может мешать технологиям и радиосвязи в космосе. В дополнение к этой непосредственной связи с нашей повседневной жизнью, связанной с высокими технологиями, изучение Солнца и его влияния на планеты и окружающее его пространство - область исследований, известная как гелиофизика - имеет большое значение для понимания нашей Солнечной системы и тысячи солнечных систем, которые были открыты за пределами нашей собственной. Как наша ближайшая звезда, Солнце - единственная ближайшая звезда, которую люди могут изучать в деталях, что делает ее жизненно важным источником данных. [26]

См. Также [ править ]

  • Гелиофизика
  • Штормовые зонды радиационного пояса ( зонды Ван Аллена)
  • Ричард Р. Фишер
  • Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO)
  • STEREO (солнечно-земная обсерватория) запущена в 2006 г., один из двух космических аппаратов все еще находится в эксплуатации.
  • "Ветер" (космический корабль) , запущен в 1994 году, все еще работает.
  • Список гелиофизических миссий

Ссылки [ править ]

  1. ^ "SDO Наш глаз на солнце" (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  2. ^ Дин Pesnell; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: спецификации SDO» . НАСА. Архивировано из оригинала на 30 января 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  3. ^ "SDO 2010-005A" . N2YO. 24 января 2015 . Проверено 25 января 2015 года .
  4. ^ Bourkland, Кристин Л .; Лю, Куо-Чиа. "Проверка алгоритма наведения антенны с высоким коэффициентом усиления обсерватории солнечной динамики с использованием полетных данных". Американский институт аэронавтики и астронавтики. hdl : 2060/20110015278 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ Джастин Рэй. «Центр статуса миссии: Атлас V SDO» . Космический полет сейчас . Проверено 13 февраля 2010 года .
  6. ^ Дин Pesnell; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). "Обсерватория солнечной динамики: о миссии SDO" . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  7. ^ a b c "Обсерватория солнечной динамики - наш взгляд на небо" (PDF) . НАСА. 1 февраля 2010 . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  8. ^ "Домашняя страница солнечной и гелиосферной обсерватории" . НАСА / ЕКА. 9 февраля 2010 . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  9. ^ "Обсерватория солнечной динамики - Исследование Солнца в высоком разрешении" (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  10. ↑ Джонсон-Гро, Мара (11 февраля 2020 г.). «Десять фактов, которые мы узнали о Солнце из SDO НАСА за это десятилетие» . НАСА . Дата обращения 13 марта 2020 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  11. ^ Дин Pesnell; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). "Обсерватория солнечной динамики: инструменты SDO" . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  12. ^ Группа исследований солнечной физики. «Гелиосейсмические и магнитные исследования» . Стэнфордский университет . Проверено 13 февраля 2010 года .
  13. ^ "SDO - EVE-Extreme ультрафиолетовый эксперимент изменчивости" . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). 27 мая 2010 года Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Дата обращения 12 марта 2020 .
  14. ^ a b Вудс, Том (12 сентября 2007 г.). «Эксперимент с экстремальной ультрафиолетовой изменчивостью (EVE) на обсерватории солнечной динамики (SDO) | Аналогия с тем, как будут значительно улучшены измерения экстремальной ультрафиолетовой освещенности с помощью SDO EVE» (PDF) . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). Архивировано из оригинального (PDF) 16 июля 2011 года . Проверено 22 сентября 2011 года .
  15. ↑ Рани Гран (7 сентября 2009 г.). "Первый прибор солнечной динамической обсерватории (SDO) прибывает в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА" . НАСА . Проверено 17 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  16. ^ "AIA - Сборка атмосферных изображений" . Локхид Мартин. 3 февраля 2010 . Проверено 14 февраля 2010 года .
  17. ^ «Сборка атмосферных изображений - описания и руководства приборов, данных и пакетов программного обеспечения» . Локхид Мартин . Проверено 27 июня 2012 года .
  18. ^ "Обсерватория солнечной динамики" . Центр космических полетов Годдарда . НАСА . Дата обращения 13 марта 2020 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  19. ^ Данн, Марсия. «Сильный ветер задерживает запуск НАСА солнечной обсерватории» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 10 февраля 2010 года .
  20. ^ a b "AFD-070716-027" (PDF) . Военно-воздушные силы США, 45-я метеорологическая эскадрилья. Архивировано из оригинального (PDF) 13 июня 2011 года . Проверено 7 февраля 2010 года .
  21. ^ «Новый глаз на солнце» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинального 19 июня 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  22. ^ "Программа служб запуска SDO" (PDF) . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  23. ↑ Уилсон, Джим (11 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики» . Проверено 13 февраля 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  24. ↑ Филлипс, Тони (11 февраля 2011 г.). "SDO Sundog Mystery" . НАСА . Дата обращения 13 марта 2020 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  25. ^ "Обсерватория солнечной динамики" . sdo.gsfc.nasa.gov . Дата обращения 3 мая 2018 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  26. ^ a b c «Почтовая служба США будет выпускать марки NASA Sun Science Forever» . НАСА. 15 января 2021 . Проверено 19 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт миссии обсерватории солнечной динамики (SDO)
  • Где сейчас находится Обсерватория солнечной динамики (SDO)?
  • Информационные материалы SDO , HELAS
  • Прибывающая комета SOHO распадается, как видно на изображениях SDO AIA (Cometal, 14 июля 2011 г.)
  • История патча SDO , Facebook
  • База данных солнечных пятен на основе спутниковых наблюдений SDO (HMI) с 2010 года по настоящее время с новейшими данными. ( Солнечная обсерватория - Дебрецен, Венгрия)
  • Альбом изображений и видео Шона Дорана, основанный на изображениях SDO, и более продолжительное (24 мин.) Видео на YouTube: Sun Dance
  • Видео (61:17) - десять лет активности на YouTube ( NASA ; SDO; 24 июня 2020 г.)

Инструменты [ править ]

  • Эксперимент экстремальной ультрафиолетовой изменчивости (EVE) , Университет Колорадо
  • БЛОК АТМОСФЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ (AIA) , Lockheed Martin
  • Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI) , Стэнфорд
  • Объединенный научный операционный центр - HMI для обработки научных данных - AIA