Interstellar kartlegging og akselerasjonsprobe

Kunstnerens inntrykk av IMAP-satellitten. Generell data

Organisasjon	NASA
Bygger	Applied Physics Laboratory Princeton University
Program	Solar Terrestrial Probes
Felt	Studie av solvinden og det lokale interstellare mediet
Status	Under utvikling
Start	Rundt 2024
Livstid	2 år (primæroppdrag)
Nettstedet	[1]

Tekniske egenskaper

Holdningskontroll	Spinne
Energikilde	Solcellepaneler

Bane

Bane	Heliosentrisk bane
plassering	Lagrange punkt L 1 i Earth-Sun-systemet

Interstellar Mapping and Acceleration Probe ( Observatory of solar-terrestrial ), bedre kjent med akronymet IMAP, er et romoppdrag fra romfartsorganisasjonen US , NASA , hvis mål er studiet av solvinden og det interstellare medium lokale. IMAP er det femte oppdraget i studieprogrammet for relasjoner Sun - Earth ( Solar Terrestrial Probes ). Satellitten lanseres i 2024. Den nominelle varigheten er 2 år, men den kan forlenges. IMAP har 10 instrumenter som representerer den nyeste innen partikkelmåling. Prosjektet ledes av Center Goddard Space Flight mens satellitten er bygget av Science Laboratory of Applied of University Johns Hopkins med betydelige bidrag fra utenlandske laboratorier for instrumentering.

Kontekst

Prosjekthistorie

IMAP-oppdraget har sin opprinnelse i Decennial Heliophysics Report produsert i 2012 av United States National Academy of Sciences . Den tilbyr to forslag for en studie av solens miljø i ett til moderat pris knyttet til NASAs Solar Terrestrial Probes-program viet til studiet av interaksjoner mellom solen og jorden. Som et resultat lanserte NASA i 2017 en innkalling til forslag og velger prosjektet som ble foreslått av Princeton University ijuni 2018.

Prosjektet ledes av Space Flight Center Goddard mens satellitten er bygget av Science Laboratory of Applied of University Johns Hopkins med betydelige bidrag fra utenlandske laboratorier (Tyskland, Polen, Sveits og Japan) for instrumentering.

Vitenskapelige mål

Innvendingene til IMAP-oppdraget er å bestemme de fysiske prosessene som styrer utviklingen av verdensmiljøet i solsystemet vårt . IMAPs instrumenter oppnår disse målene ved å måle egenskapene til solvinden samt måle ekkoet av heliosfæren når partikler når og samhandler med regioner ved kantene av heliosfæren. De detaljerte målene er:

definere sammensetningen og egenskapene til det lokale interstellare mediet,
bestemme hvordan solens magnetfelt samhandler med det lokale interstellare mediet,
bestemme hvordan solvinden og det interstellare mediet samhandler ved kantene av heliosfæren.
bestemme hvordan partikler når høy energi mens de passerer gjennom solsystemet.

Tekniske egenskaper

IMAP er en satellitt som ligner på IBEX . Den er spunnet (4 omdreininger per minutt) og rotasjonsaksen er rettet mot solen.

Vitenskapelige instrumenter

IMAP tar 10 vitenskapelige instrumenter:

IMAP-Lo er en nøytral atomdetektor som bestemmer retningen og naturen til interstellare partikler hvis energi er mellom 5 og 1000 eV . Elementene som er oppdaget er helium, hydrogen, oksygen, neon og deuterium. Instrumentet stammer fra IBEX-Lo installert ombord på IBEX space observatory.
IMAP-Hi er en nøytral atomdetektor som bestemmer spekteret, retningen og energien til partikler fra den ytre heliosfæren hvis energi er mellom 0,41 og 15,6 keV . Den inkluderer to detektorer pekt henholdsvis 90 ° og 45 ° fra rotasjonsaksen til IMAP og i motsatt retning av solen. IMAP-Hi kan oppdage helium-, hydrogen-, oksygen-, neon-, karbon- og nitrogenatomer. Instrumentet er hentet fra IBEX-Hi installert ombord på IBEX space observatory.
IMAP-Ultra er et nøytralt atom-, ion- og elektrondetektor som bestemmer spekteret, retningen og energien til partikler fra helioproduktet og videre. Den oppdager spesielt nøytrale hydrogenatomer hvis energi er mellom 3 og 300 keV, men også følsom for heliumatomer. Instrumentet er identisk med JENI-instrumentet om bord i den europeiske romfartsonden, bortsett fra at det har to detektorer i stedet for bare en.
MAG er et magnetometer som består av to identiske treaksiale fluxgate-detektorer avledet fra instrumenter ombord MMS. Magnetometrene er montert på enden av en 1,8 meter lang stolpe for å redusere innflytelsen fra romfartøyets utstyr på målingene. Målingene foretas med en frekvens på 2 Herz. Måleområdet er ± 500 nT og oppløsningen er 10 pT.
SWE ( solvindelektroner ) er et instrument som måler den tredimensjonale fordelingen av termiske og suprathermiske elektroner hvis energi er mellom 1 eV og 5 keV.
SWAPI ( Solar Wind and Pickup Ions ) er et instrument som måler energifordelingen av hydrogen og heliumioner i solvinden og kommer fra det interstellare mediet. Partiklene som måles har en energi mellom 0,1 og 20 keV.
CoDICE ( Compact Dual Ion Composition Experiment ) er et instrument som måler ionenes art, hastighetsfordeling og elektriske ladning. Partiklene som måles har en energi mellom 0,5 og 80 keV per elektrisk ladning (CoDICE-Lo detektor) og mellom 0,03 og 5 MeV per kjerne i CoDICE-hi. Disse målingene skal gjøre det mulig å bestemme sammensetningen og strømningene i det lokale interstellare mediet, samt å bestemme opprinnelsen til de suprathermiske partiklene.
HIT ( High-energy Ion Telescope ) er et instrument som måler naturen til ioner, deres energispektrum og vinkelfordeling og ankomsttid. Elementene som måles varierer fra hydrogen til nikkel med en energi på 2 til 40 MeV. HIT er basert på LET-instrumentet ombord STEREO .
IDEX ( Interstellar Dust Explorer ) er et instrument som måler sammensetning, hastighet og massefordeling av interstellare støvpartikler. Instrumentets følsomhet må tillate at det måler minst 100 partikler per år. Masseoppløsningen er 1/200.
GLOWS ( Global Solar Wind Structure ) er et instrument som måler strålingen som sendes ut i heliosfæren av hydrogen (Lyman-αline-stråling 121,6 nm) og av helium (58,4 nm).

Gjennomføring av oppdraget

IMAP skal lanseres i 2024 og plasseres i en bane rundt Lagrange-punktet L 1 i Earth-Sun-systemet som ligger 1,5 millioner kilometer fra Jorden i retning av solen. I denne posisjonen blir målingene av solvind mye mindre forstyrret av jorden. Det primære oppdraget skal vare i to år, men satellitten vil ha forbruksvarer i minst 5 år.

Merknader og referanser

Merknader

Referanser

Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission , s. 4
(in) " Oversikt " over IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(i) " instrumenter " på IMAP-prosjektet , Princeton University (åpnes 17 juli 2019 )
(in) " IMAP-Lo " on IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " IMAP-Hi ' on IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " IMAP-Ultra " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " MAG (Magnetometer) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " SWE (Solar Wind Electrons) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " SWAPI (Solar Wind and Pickup Ions) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " Code (Compact Dual Ion Composition Experiment) " , på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " HIT (High-Energy Ion Telescope) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " IDEX (Interstellar Dust Explorer) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
(in) " GLOWS (Global Solar Wind Structure) " på IMAP Project , Princeton University (åpnet 17. juli 2019 )
Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission , s. 5-6

Referansedokument

(en) DJ McComas , ER Christian , NA Schwadron et al. , “ Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission ” , Space Sci Rev , vol. 214, n o 116,22. oktober 2018, s. 1-54 ( DOI 10.1007 / s11214-018-0550-1 , les online )

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker

(In) Offisiell nettside til Princeton University
(en) IMAP på EO-portalen til European Space Agency