ISEE-programmet

Den iSee program ( akronym for International Sun-Earth Explorer på fransk "  International Sun-Earth Explorer  ") er en serie av tre vitenskapelige satellitter , bygget av ESA og NASA og lansert i 1977/1978 for å studere samspillet mellom solvinden og jordens magnetosfære . ISEE 1 og 2, ved å sirkulere i en felles bane i svært kort avstand fra hverandre, innvier en ny teknikk for å studere magnetosfæren, noe som gjør det mulig å løse tvetydigheten mellom romlig og tidsmessig variasjon av fenomenene observert ved grensene for regionen av plass. ISEE-3 er den første satellitten plassert i bane rundt Lagrange-punktet  L 1 . Omdøpt ICE, den fløy over Giacobini-Zinners komet i 1985 og deretter Halleys komet i 1986.

Kontekst

Siden oppdagelsen av jordens magnetosfære av Explorer 12- satellitten , har forskere vurdert å sende to eller flere satellitter samtidig for studien. Faktisk endres magnetosfærens egenskaper konstant og med en enkelt satellitt er det vanskelig å avgjøre om endringene som observeres av satellitten, skyldes reelle variasjoner i lokale forhold eller bare er relatert til fartøyets bevegelse i rommet. På den annen side, hvis en gruppe satellitter beveger seg på samme bane mens de forblir relativt nærme, kan denne uklarheten mellom romlig og tidsmessig variasjon løses. Ved å datere fenomenet som observeres av hver av disse satellittene, kan vi også fastslå hastigheten og retningen til fenomenet som påvirker magnetosfæren. Ideelt sett bør det være minst 3 satellitter for å studere fenomenet i 3 dimensjoner. I praksis må vi av økonomiske årsaker begrense oss til to satellitter, men siden satellittenes bane generelt er vinkelrett på magnetosfærens bevegelige grenser, er dette antallet generelt tilstrekkelig. ISEE-programmet er et prosjekt som er utviklet i fellesskap av European Space Agency (ESA) og NASA . Opprinnelig, på slutten av 1960-tallet, studerte de to byråene hver sin magnetosfæreutforskningsoppdrag med satellitter plassert i høye, veldig elliptiske baner. For NASA er målet å fortsette datainnsamlingen gjennomført av serien IMP-satellitter i Explorer-programmet ( IMP 1 til IMP-8 ). I 1971 innså de to byråene at de hadde all interesse i å kombinere de to prosjektene sine: NASA tok ansvaret for å utvikle morsatellitten inspirert av IMP KK-studien (som skulle være den nye representanten for IMP-serien.) Mens ESA er ved hjelp av HEMS-studien for å utvikle dattersatellitten. Da NASA innså at det på tidspunktet for oppdraget ikke lenger ville være en satellitt plassert i en heliosentrisk bane for å måle interplanetære forhold (hovedsakelig solvinden ), bestemte NASA seg for å bygge for denne bruken innen rammen av prosjektet tredje satellitt også basert på utformingen av IMPene. Programmet mottar forskjellige navn, det mest brukte er International Magnetospheric Explorer (IME). Til slutt, i 1974, ble programmet offisielt kalt International Sun-Earth Explorer (ISEE). Paret satellitter kalles ISEE A (moderskip) og ISEE B (datterskip) mens satellitten plassert i heliosentrisk bane er betegnet ISEE C. I samsvar med datidens standarder blir satellittene omdøpt etter henholdsvis lanseringen ISEE 1 , 2 og 3. ISEE 1 og 3 utgjør NASAs viktigste bidrag til det internasjonale programmet International Magnetospheric Study  (in) fra 1970 viet til studiet av plasma i det terrestriske romfartsmiljøet.

Vitenskapelige mål

Målet med de tre ISEE-satellittene er å studere de dynamiske egenskapene til den jordiske magnetosfæren og solvinden i regionen som ligger i nærheten av denne verdensrommet: Målet er å analysere samspillet mellom det interplanetære mediet og det umiddelbare miljøet til Jorden, støtflaten til magnetosfæren og magnetskjeden for å modellere disse interaksjonene. De mer detaljerte målene er som følger:

ISEE-1 og ISEE-2

ISEE-1 og ISEE-2 er plassert i bane på 22. oktober 1977av en Delta 2914 rakett avfyrt fra Cape Canaveral launch-pad . De er plassert i et meget elliptisk høy bane, den apogeum som er lokalisert ved 23 jordisk radier (137,806  km ) og perigeum ved 6600  km med en helling på 28,76 °. Aksen til de roterende satellittene holdes permanent vinkelrett på ekliptikkens plan med et avvik som ikke overstiger 1 °. Denne bane tillater de to satellittene å krysse magnetosfæren, deretter magnetkappen og til slutt det interplanetære mediet. De to satellittene fungerer sammen; de følger hverandre ved å være atskilt med en variabel avstand på mellom 50 og 5000  km, som justeres av bakkeoperatørene i henhold til behovene takket være bruken av fremdrift av ISEE 2. Denne teknikken gjør det mulig å fjerne enhver uklarhet på opprinnelsen til variasjonene observert av de innebygde vitenskapelige instrumentene. I løpet av oppdraget mister ISEE 1 ett instrument og 4 fungerer bare delvis. Etter at 1,518 går i bane rundt jorden , ble de to satellittene ødelagt under deres atmosfære reentry videre26. september 1987.

Tekniske egenskaper

ISEE 1 er bygget av NASA mens ISEE 2 er levert av European Space Agency  :

Vitenskapelige instrumenter

ISEE 1 og 2 bærer vitenskapelige instrumenter for å måle elektriske og magnetiske felt, plasma, bølger og energiske partikler. Halvparten av de innebygde instrumentene er felles for de to satellittene for å tillate tandemoperasjoner og for å bestemme om de målte variasjonene er relatert til forskyvning eller tidsmessige svingninger:

ISEE-3 eller ICE

Studie av magnetosfæren (1978-1982)

ISEE-3 lanseres den 12. august 1978for å studere samspillet mellom den jordiske magnetosfæren og solvinden oppstrøms den jordiske magnetosfæren. Denne satellitten er den første kunstige objekt plassert på den Lagrange-punkt  L enjorden - søn akse , ca 1,5 millioner km fra Jorden. Dette punktet der gravitasjonskreftene til jorden og solen balanserer seg ut, tillater ikke at satellitten blir der. Den sirkulerer i en Halo-bane rundt L 1 takket være periodiske korreksjoner gjort ved hjelp av fremdriften.

Fly over kometer (1982-1986)

I 1982 ble et annet oppdrag tildelt romfartsorganisasjonen. Målet er å studere samspillet mellom solvinden og kometenes atmosfære. Omdøpt ICE ( International Cometary Explorer ), forlot bane rundt Lagrange-punktet  L 1 på10. juni 1982og er plassert på en heliosentrisk bane som får den til å fly over halen på kometen Giacobini-Zinner ,11. september 1985, etter å ha krysset halvparten av solsystemet . Det var den første flyturen over en komet med et romfartøy. Satellitten flyr over halen på Halleys komet innMai 1986.

Studie av solen og det interplanetære mediet (1991-1997)

I 1991 ble ICEs oppdrag utvidet av NASA. Romfartøyet skal studere koronale masseutkast fra solen, kosmisk stråling og gjøre koordinerte observasjoner med Ulysses romføler . De5. mai 1997, Avslutter NASA oppdraget.

Flyr over jorden i 2014

I august 2014 kom satellitten tilbake til jorden. For NASA er oppdraget over, selv om sonden fortsatt er i drift og fortsatt inneholder drivstoff. "ISEE-3 Reboot" -prosjektet ble lansert av ingeniører og forskere med sikte på å koble til sonden på nytt, sette den inn i en stabil bane og la den fortsette sitt oppdrag. NASA er enig ogMai 2014prosjektgruppen lyktes i å gjenopprette kontakt med romfartssonen og aktivere holdningskontrollen og deretter korrigeringssystemet for banen. Men kort tid etter å ha fløyet over månen, gikk kontrollen over ICE tapt.

Tekniske egenskaper

ISEE 3 er en sylindrisk satellitt 1,58 meter høy og 1,77  m i diameter. Med en masse på 479  kg ved lansering, bærer den 89  kg hydrazin. Satellitten stabiliseres ved rotasjon. ISEE 3 har 13 instrumenter levert av både amerikanske og europeiske laboratorier. Disse inkluderer et magnetometer, instrumenter for å studere plasma, elektriske felt, solvind, kosmiske stråler og energiske partikler.

Merknader og referanser

  1. (in) AC Durney, "  The International Sun-Earth Explorer Mission  " ,1979
  2. (en) "  ISEE  " , på EO Portal ,30. juli 2015
  3. (i) "  iSee 1  "katalogen NSSDC , NASA (tilgjengelig på en st august 2015 )
  4. Christophe Lettelier, Kaos under kontroll , Pour la Science, 385 , (november 2009), 60-67
  5. (in) "  ISEE 3  "Space College (åpnet 21. mai 2014 )
  6. (in) "  NASA signerer avtale med Citizen Scientists som forsøker å kommunisere med gammelt romfartøy  "NASA
  7. https://www.sciencesetavenir.fr/espace/20140527.OBS8643/la-nasa-cede-un-satellite-a-des-amateurs-une-premiere-h
  8. Calling Back a Zombie Ship From the Graveyard of Space , New York Times, 14. juni 2014

Kilder

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker