CRRES
CRRESvitenskapelig satellitt
Kunstnerens inntrykk av CRRES i bane
| Organisasjon | NASA / US Air Force |
|---|---|
| Bygger | Ball Aerospace |
| Program | Romtestprogram (US Air Force) |
| Felt | Studie av ionosfæren og strålingsbeltene |
| Status | Oppdrag fullført |
| Andre navn | Kombinert satellitt med frigjørings- og strålingseffekter |
| Start | 25. juli 1990 |
| Launcher | Atlas 1 |
| Oppdragets slutt | 12. oktober 1991 |
| Livstid | 3 år (mål) |
| COSPAR-identifikator | 1990-065A |
| Messe ved lansering | 1.716 kg |
|---|---|
| Holdningskontroll | Spinne |
| Energikilde | Solcellepaneler |
| Bane | Geostasjonær overføringsbane |
|---|---|
| Periapsis | 347 km |
| Apoapsis | 33 293 km |
| Tilbøyelighet | 18.15 ° |
CRRES ( Combined Release and Radiation Effects Satellite ) er et felles US Air Force- og NASA- romoppdrag lansert i 1990. Målet var å studere ionosfæren samt å måle effekten av belter, stråling på elektronikk. Under oppdraget ble kjemiske pulverutgivelser utført i rommet i forskjellige høyder og tider på dagen for å studere ionosfærens struktur og oppførsel. Den omtrent 1,7 tonn store satellitten hadde rundt førti måleinstrumenter samt eksempler på elektroniske komponenter. Plassert i en geostasjonær overføringsbane av en Atlas- rakett for å tillate den med jevne mellomrom å krysse strålingsbelter, fikk den en svikt i oktober litt over et år etter lanseringen.
Historisk
Oppfatningen av CRRES-oppdraget dateres tilbake til 1984. På den tiden skulle satellitten designet av NASA og det amerikanske luftforsvaret i bane av den amerikanske romfergen . Satellitten må plasseres i en lav bane av den. I en første fase av oppdraget frigjør det fra denne bane metallpulver ( litium , barium ) eller ikke ( kalsium , strontium ) for å tillate studiet av ionosfæren innenfor rammen av en 90-dagers kampanje, så plasserer den seg selv i en geostasjonær overføre bane ved hjelp av et rakettstadium for å utføre ytterligere kjemiske pulverdråper og for å studere effekten av strålingsbelter på elektroniske komponenter. Den romfergen Challenger-ulykken i januar 1986 behov for en endring i midler for å lansere brukt. Men Atlas I- bæreraketten som må implementeres, har ikke de samme mulighetene som romfergen. Festepunktet for solcellepanelene er modifisert for å imøtekomme den begrensede diameteren på dekselet til bæreraketten, og bare 24 av de 48 kjemikaliepulverpatronene er lastet for å redusere massen. Til slutt plasseres satellitten direkte i en geostasjonær overføringsbane.
Prosjektet er finansiert av US Air Force bortsett fra eksperimentene utviklet av NASA. Prosjektledelse er NASA Marshall Center. Realiseringen av satellitten er betrodd Ball Aerospace, som også har ansvaret for integreringen av nyttelasten og testene.
Mål
Oppdraget har tre mål definert av de to bidragsyterne:
- Studien av ionosfæren og magnetosfæren ved å observere ioneskyer kunstig opprettet ved å slippe pulverpatroner fra satellitten som inneholder forskjellige kjemikalier valgt for deres oppførsel i elektriske felt (NASA-eksperiment).
- Studie av effekten av stråling fra interne og eksterne strålingsbelter på elektroniske komponenter og solcellepaneler som gjenspeiler den nyeste teknikken for å tillate bruk i fremtidige oppdrag (US Air Force).
- Studie av uregelmessigheter i ionosfæren og deres innvirkning på radioforbindelser (US Air Force).
Tekniske egenskaper
CRRES på 1716 kg med form som et åttekantet prisme en meter høyt med en avstand på tre meter mellom de to motsatte sidene. Fire av de åtte avdelingene som ligger på prismaets fasetter inneholder kjemiske pulverpatroner. De andre avdelingene inneholder de andre vitenskapelige instrumentene. Satellitten er spinnet, det vil si at dens orientering opprettholdes av satellittens rotasjon rundt hovedaksen med en hastighet på 2,2 omdreininger per minutt. Denne aksen er parallell med ekliptikkens plan og utgjør en vinkel på 12 ° med solens retning. To faste solcellepaneler, som leverer energien, er festet på toppen av prismen.
Vitenskapelige instrumenter
CRRES bærer tre sett med eksperimenter som representerer mer enn førti instrumenter utviklet av forskjellige laboratorier i USA, Europa og Sør-Amerika. Den totale massen av nyttelasten er 678 kg:
- Satellitten bærer 24 patroner, som representerer en masse på 425 kg, som inneholder forskjellige kjemiske pulver. Hver kassett slippes individuelt på et bestemt sted i rommet og 25 minutter senere (for å unngå forurensning av satellittinstrumentene) frigjøres innholdet i rommet. Solens ultrafiolette stråling ioniserer pulverene og skaper en lysende sky som er 100 kilometer i diameter. Skyen strekker seg langs linjene til jordens magnetfelt og fremhever strukturen i en kort periode. Ved å observere skyens bevegelse kan forskere måle elektriske felt og visualisere hvordan disse feltene samhandler med ioniserte partikler for å danne bølger. Disse målingene gir en bedre forståelse av hvordan jorden utvinner energi fra solvinden . Teleskoper, radarer og instrumenter for å måle plasmabølger og partikler som ligger på bakken eller ombord på fly eller CRRES, brukes til å observere skyer.
- US Air Force eksperiment måler egenskapene til strålingsbeltene som krysses i hver bane og deres innvirkning på driften av elektroniske komponenter som gjenspeiler den nyeste teknikken (Spacerad eksperiment). 30 instrumenter blir testet og måler egenskapene til krysset miljø. Oppførselen til galliumarsenid solcellepaneler preget av høy effektivitet (HESP for høyeffektiv solcellepanel ) måles også. Denne gruppen av instrumenter inkluderer måling av tunge ioner og kosmiske stråler som er tilstede i magnetosfæren.
- Flere amerikanske luftvåpeninstrumenter måler effekten av kunstige naturlige forstyrrelser (forårsaket av frigjorte gassskyer) av ionosfæren på radioforbindelser. Instrumentene som brukes er to plasmasonder, et massespektrometer, et magnetometer og to elektriske feltinstrumenter.
Gjennomføring av oppdraget
CRRES tar av fra lanseringsbasen Cape Canaveral 25. juli 1990 ombord på en Atlas 1. bærerakett . Den er plassert i en geostasjonær overføringsbane (350 × 33 584 km banehelling på 18,1 °) hvis apogee er 2000 km under målhøyden (35 786 km ). Umiddelbart etter frigjøring av Centaur øvre trinn, plasseres satellittaksen slik den er tiltenkt, og satellitten roteres sakte (2,2 o / min) for å stabilisere orienteringen. Rotasjonshastigheten akselereres midlertidig til 20 omdreininger per minutt for å lette utplasseringen av stolpene som fungerer som støtte for sensorene til visse instrumenter. Satellittens akse holdes deretter permanent i et område på mellom 5 og 15 ° fra solens retning, mens de passive og aktive termiske kontrollsystemene holder utstyret innenfor et ønsket temperaturområde.
I hver bane passerer satellitten gjennom strålingsbeltene og analyserer deres innvirkning på prøver av elektroniske komponenter og på solcellepaneler.Metallpulver beregnet på å studere ionosfærens struktur og oppførsel frigjøres i rammen tre kampanjer hver gang som består av flere dråper. Den første kampanjen ble utført i lav høyde nær perigee i september 1990 over Sør-Stillehavet. Den andre blir utført i stor høyde (mellom 6000 og 33.500 km ) over Nord-Amerika i januar og februar 1991. Endelig utføres den tredje kampanjen i lav høyde i juli og august 1991 over havet i Karibia. Hver dråpe skaper en sky som er 100 kilometer i diameter, sammensatt av metalldamp som samhandler med plasmaet fra jordens ionosfære og magnetosfære, så vel som magnetfeltet. 12. oktober 1991 ble kontakten med satellitten utvilsomt tapt etter svikt i batteriene.
Resultater
Merknader og referanser
- (en) NASA , " CRRES pressesett " ,Juli 1990
- (en) Ball Aerospace , " CRRES INTRODUKSJON OG MISSJONSMÅL "
- (in) " CRRES " på NASA Space Science Data Archive Coordinated , NASA (åpnet 15. april 2018 )
- (i) " CRRES Experiments " på NASA Space Science Data Archive Koordinerte , NASA (åpnes 15 april 2018 )
- (en) " CRRES " , Belgian Institute of Space Aeronomy (åpnet 15. april 2018 )