СТЕРЕО - STEREO

Сюда перенаправляется "СТЕРЕО спутник". О музыкальном ансамбле см. Стерео Спутник.
Эта статья про космический корабль НАСА. Чтобы узнать о других вариантах использования слова "Stereo", см. Стерео (значения).

СТЕРЕО
Развертывание панелей космического корабля СТЕРЕО (обрезка) .jpg
Иллюстрация космического корабля STEREO во время развертывания солнечной батареи
Тип миссииСолнечное наблюдение
ОператорНАСА
COSPAR IDСТЕРЕО-А: 2006-047A
СТЕРЕО-Б: 2006-047B
SATCAT нет.СТЕРЕО-А: 29510
СТЕРЕО-Б: 29511
Интернет сайтhttp://stereo.gsfc.nasa.gov/
http://stereo.jhuapl.edu/
Продолжительность миссии
  • Планируется: 2 года
  • STEREO-A прошло: 14 лет, 1 месяц, 10 дней
  • STEREO-B final: 9 лет, 10 месяцев, 27 дней
Свойства космического корабля
ПроизводительУниверситет Джона Хопкинса Лаборатория прикладной физики
Стартовая масса619 кг (1364 фунта)
Сухая масса547 кг (1206 фунтов)
Размеры1,14 × 2,03 × 6,47 м
3.75 × 6.67 × 21.24 футов
Мощность475 Вт
Начало миссии
Дата запуска26 октября 2006 г., 00:52 (2006-10-26UTC00: 52) универсальное глобальное время
РакетаДельта II 7925-10L
Запустить сайтмыс Канаверал SLC-17B
ПодрядчикUnited Launch Alliance
Конец миссии
Последний контактСТЕРЕО-Б: 23 сентября 2016 г.
Параметры орбиты
Справочная системаГелиоцентрический
ПериодСТЕРЕО-А: 346 дней
СТЕРЕО-Б: 388 дней
← Hinode
MMS  →
 

СТЕРЕО (Обсерватория солнечно-земных отношений) это солнечный наблюдательная миссия.[1] Два почти идентичных космических корабля были запущены в 2006 году на орбиты вокруг Солнца, что заставило их соответственно двигаться дальше и постепенно отставать от Земли. Это позволяет стереоскопический изображение солнце и солнечные явления, такие как выбросы корональной массы.

Связь со STEREO-B была потеряна в 2014 году, но STEREO-A все еще работает.

Профиль миссии

Это вводное видео демонстрирует местоположения STEREO и показывает одновременное изображение всего Солнца.
Анимация траектории STEREO
Вокруг Солнца
Относительно Солнца и Земли
  СТЕРЕО-А

  СТЕРЕО-Б  земной шар

  солнце

Два космических аппарата STEREO были запущены в 00:52 UTC 26 октября 2006 г. со стартовой площадки 17B в Мыс Канаверал База ВВС во Флориде на Дельта II 7925-10Л в высоко эллиптический геоцентрические орбиты. В апогей достиг орбиты Луны. 15 декабря 2006 г. на пятой орбите пара облетела Луну на помощь гравитации. Поскольку два космических корабля находились на несколько разных орбитах, космический корабль «впереди» (А) был выброшен на гелиоцентрическая орбита внутри орбиты Земли, в то время как космический корабль "позади" (B) временно оставался на высокой околоземной орбите. Космический корабль B снова столкнулся с Луной на том же орбитальном обороте 21 января 2007 года, будучи выброшенным с земной орбиты в направлении, противоположном космическому кораблю A. Космический корабль B вышел на гелиоцентрическую орбиту за пределами орбиты Земли. Космическому кораблю A потребуется 347 дней, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, а космическому кораблю B - 387 дней. Угол между космическим кораблем, Солнцем и Землей будет увеличиваться на 21,650 ° в год. Угол между космическим кораблем B / Солнцем / Землей изменится на -21,999 ° в год. Учитывая, что длина орбиты Земли составляет около 940 миллионов километров, оба аппарата имеют среднюю скорость в вращающейся геоцентрической системе отсчета, в которой Солнце всегда находится в одном направлении, около 1,8 км / с, но скорость значительно варьируется. в зависимости от того, насколько они близки к своему афелию или перигелию (а также от положения Земли). Показано их текущее местоположение Вот.

Со временем космические аппараты STEREO будут продолжать отделяться друг от друга с общей скоростью примерно 44 ° в год. Нет окончательный позиции для космического корабля. Они достигли разделения на 90 ° 24 января 2009 г., состояние, известное как квадратура. Это представляет интерес, поскольку выбросы массы, наблюдаемые сбоку на лимбе одним космическим кораблем, потенциально могут наблюдаться с помощью на месте эксперименты с частицами другого космического корабля. Когда они прошли через Землю Лагранжевые точки L4 и L5, в конце 2009 года искали Лагранжевые (троянские) астероиды. 6 февраля 2011 года два космических корабля находились точно на 180 ° друг от друга, что позволило впервые увидеть все Солнце сразу.[2]

Даже если угол увеличивается, добавление обзора с Земли, например, с Обсерватория солнечной динамики, будет по-прежнему обеспечивать наблюдения полного Солнца в течение нескольких лет. В 2015 году контакт был потерян на несколько месяцев, когда космический корабль STEREO прошел за Солнцем. Затем они снова начнут сближаться с Землей, причем самое близкое приближение произойдет где-то в 2023 году. Они не будут повторно захвачены на околоземную орбиту.[3]

Потеря связи со СТЕРЕО-Б

1 октября 2014 года связь со STEREO-B была потеряна во время запланированного сброса для проверки автоматики корабля в ожидании вышеупомянутого периода солнечного «соединения». Первоначально команда думала, что космический корабль начал вращаться, уменьшив количество энергии, которое могло быть произведено солнечными панелями. Более поздний анализ полученной телеметрии показал, что космический корабль неконтролируемо вращается со скоростью около 3 ° в секунду; это было слишком быстро, чтобы немедленно исправить его колеса реакции, который стал бы перенасыщенным.[4][3]

НАСА использовало свой Сеть Deep Space сначала еженедельно, а затем ежемесячно, чтобы попытаться восстановить связь.[3]

После 22-месячного молчания контакт был восстановлен в 22:27 UTC 21 августа 2016 года, когда сеть Deep Space Network установила блокировку STEREO-B на 2,4 часа.[5][4][6]

Инженеры планировали работать и разработать программное обеспечение для ремонта космического корабля, но как только его компьютер был включен, оставалось всего около 2 минут для загрузки исправления, прежде чем STEREO-B снова перешел в режим отказа.[7] Кроме того, в то время как космический корабль был положительным по мощности во время контакта, его ориентация могла измениться, и уровни мощности упали. Была достигнута двусторонняя связь, и команды о начале восстановления космического корабля были отправлены до конца августа и сентября.[4]

Шесть попыток установить связь между 27 сентября и 9 октября 2016 года потерпели неудачу, а несущая волна не была обнаружена после 23 сентября. Инженеры определили, что во время попытки вывести космический корабль замороженный топливный клапан двигателя, вероятно, привел к увеличению скорости вращения, а не к уменьшению. .[4] Когда STEREO-B двигался по своей орбите, возникла надежда, что его солнечные панели снова смогут вырабатывать достаточно энергии для зарядки аккумулятора.

Через четыре года после первоначальной потери контакта НАСА прекратило периодические операции по восстановлению с 17 октября 2018 года.[8]

Преимущества миссии

Основное преимущество миссии: стереоскопический изображения Солнца. Другими словами, поскольку спутники находятся в разных точках земной орбиты, но удалены от Земли, они могут фотографировать части Солнца, которые не видны с Земли. Это позволяет ученым НАСА напрямую отслеживать дальнюю сторону Солнца, вместо того, чтобы делать выводы об активности на дальней стороне из данных, которые можно получить с Земли, наблюдая за Солнцем. Спутники STEREO в основном контролируют дальнюю сторону для выбросы корональной массы - массивные очереди Солнечный ветер, солнечная плазма, и магнитные поля, которые иногда выбрасываются в космос.[9]

Поскольку излучение от корональных выбросов массы или CME может нарушить связь Земли, авиалинии, электрические сети и спутники, более точное прогнозирование CME может обеспечить большее предупреждение операторам этих служб.[9] Перед STEREO обнаружение солнечные пятна которые связаны с CME на обратной стороне Солнца, было возможно только с помощью гелиосейсмология, который предоставляет только карты с низким разрешением активности на обратной стороне Солнца. Поскольку Солнце вращается каждые 25 дней, детали на обратной стороне были невидимы для Земли в течение нескольких дней до STEREO. Период, когда обратная сторона Солнца ранее была невидимой, был основной причиной миссии STEREO.[10]

Ученый программы STEREO Мадхулика Гухатакурта ожидает «больших успехов» в теоретической солнечная физика и прогнозирование космической погоды с появлением постоянных обзоров Солнца на 360 °.[11] Наблюдения STEREO уже включаются в прогнозы солнечной активности для авиакомпаний, энергетических компаний, спутниковых операторов и других.[12]

STEREO также был использован для обнаружения 122 затмевающие двоичные файлы и изучи еще сотни переменные звезды.[13] STEREO может смотреть на одну и ту же звезду до 20 дней.[13]

23 июля 2012 г. STEREO-A оказалась на пути солнечная буря 2012 года, который был похож по силе на Carrington Event.[14] Его приборы смогли собрать и передать значительный объем данных о событии. STEREO-A не пострадала от солнечной бури.

Научное оборудование

Расположение инструментов на STEREO

На каждом из космических аппаратов установлены камеры, эксперименты с частицами и радиодетекторы в четырех комплектах приборов:

  • Связь Солнца с Землей, Исследование короны и гелиосферы (SECCHI) имеет пять камер: ультрафиолетовый формирователь изображения (EUVI) и две камеры белого света коронографы (COR1 и COR2). Эти три телескопа известны под общим названием Sun Centered Instrument Package или SCIP. Они изображают солнечный диск, а также внутреннее и внешнее корона. Два дополнительных телескопа, формирователи изображений гелиосферы (называемые HI1 и HI2), сделайте снимок пространства между Солнцем и Землей. Целью SECCHI является изучение трехмерной эволюции выбросы корональной массы через полный путь от поверхности Солнца через корону и межпланетную среду до столкновения с Землей.[15][16]
  • Измерения на месте частиц и переходных процессов CME (IMPACT), учиться энергичные частицы, трехмерное распределение электронов солнечного ветра и межпланетного магнитного поля.[15][17]
  • Состав плазмы и надтепловых ионов (ПЛАСТИК), для исследования плазменных характеристик протоны, альфа-частицы и тяжелые ионы.[15]
  • СТЕРЕО / ВОЛНЫ (SWAVES) трекер радиовсплесков для изучения радиопомех, перемещающихся от Солнца на орбиту Земли.[15]

Подсистемы космических аппаратов

Каждый космический корабль STEREO имел сухая масса 547 кг (1206 фунтов) и стартовая масса 619 кг (1364 фунтов). В походной конфигурации каждый имел длину, ширину и высоту 2,0 × 1,2 × 1,1 м (6,67 × 4,00 × 3,75 фута). После развертывания солнечной батареи ее ширина увеличилась до 6,5 м (21,24 фута).[18][19] Со всеми развернутыми приборными стрелами и антеннами его размеры составляют 7,5 × 8,7 × 5,9 м (24,5 × 28,6 × 19,2 фута).[20] Солнечные панели могут производить в среднем 596 Вт энергии, а космический корабль потребляет в среднем 475 Вт.[18][19]

Космические аппараты STEREO имеют 3-х осевую стабилизацию, и каждый имеет основной и резервный миниатюрный инерциальный измерительный блок (MIMU) предоставлено Honeywell.[21] Эти меры изменяют положение космического корабля, и каждый MIMU содержит три кольцевые лазерные гироскопы для обнаружения угловых изменений. Дополнительная информация об отношении предоставляется звездный трекер и телескоп SECCHI Guide.[22]

Бортовые компьютерные системы STEREO основаны на интегрированном электронном модуле (IEM), устройстве, которое объединяет основные авионика в единой коробке. Каждый однорядный космический корабль имеет два процессора: один для управления и обработки данных, а другой - для наведения и управления. Оба радиационно стойкий 25-мегагерц IBM RAD6000 процессоры на базе МОЩНОСТЬ1 ЦП (предшественник чипа PowerPC, обнаруженный в более старых Макинтоши ). Компьютеры, медленные по току персональный компьютер стандарты, типичны для радиационных требований, необходимых для миссии STEREO.

STEREO также носит Actel ПЛИС это использование тройное модульное резервирование для радиационного упрочнения. ПЛИС удерживают P24 РАЗНОЕ и CPU24 мягкие микропроцессоры.[23]

Для хранения данных каждый космический корабль имеет твердое состояние рекордер, способный хранить до 1гигабайт каждый. Его главный процессор собирает и сохраняет на записывающем устройстве изображения и другие данные с инструментов STEREO, которые затем могут быть отправлены обратно на Землю. Космический корабль имеет X-диапазон пропускная способность нисходящего канала от 427 до 750кбит / с.[18][19]

Галерея

  • Зонды STEREO сложены штабелем в Astrotech во Флориде
    11 августа 2006 г.

  • Запуск зондов STEREO на Дельта II ракета
    26 октября 2006 г.

  • Одно из первых изображений Солнца, сделанных STEREO.
    4 декабря 2006 г.

  • А лунный транзит Солнца, полученного во время калибровки ультрафиолетовых камер STEREO-B. Луна кажется намного меньше, чем с Земли, потому что расстояние между космическим кораблем и Луной было в несколько раз больше, чем расстояние Земля-Луна.
    25 февраля 2007 г.

  • Южный полюс Солнца. В нижней правой части изображения можно увидеть извержение материала Солнцем.
    Март 2007 г.

  • Трехмерный анаглиф взято STEREO
    Март 2007 г.
    3d очки красный cyan.svg 3D красный голубой для правильного просмотра этого изображения рекомендуется использовать очки.

  • Трехмерный покачивание времени в пространство изображение сделано STEREO
    Март 2007 г.

  • Юпитер глазами STEREO-A HI1
    23 ноября 2008 г.

  • Почти вся обратная сторона Солнца
    2 февраля 2011 г.

  • Почти вся поверхность Солнца, снятая крайний ультрафиолет на 19,5 морских миль, белые линии показывают солнечные координаты (0 ° направлен прямо к Земле)
    10 февраля 2011 г.

  • Полный день данных о Солнце со спутников STEREO
    13–14 февраля 2011 г.

  • К 10-летнему юбилею STEREO заместитель научного сотрудника проекта Терри Кучера делает обзор 5 главных историй успеха миссии.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «График запуска НАСА». НАСА. 20 сентября 2006 г.. Получено 20 сентября, 2006.
  2. ^ Зелл, Холли, изд. (6 февраля 2011 г.). «Первые в истории СТЕРЕО изображения всего Солнца». НАСА.
  3. ^ а б c Сара, Фрейзер (11 декабря 2015 г.). «Спасение STEREO-B: 189 миллионов миль пути к выздоровлению». НАСА.
  4. ^ а б c d "Что нового". Научный центр СТЕРЕО. НАСА. 11 октября 2016 г. Архивировано с оригинал 23 октября 2016 г.
  5. ^ Фокс, Карен С. (22 августа 2016 г.). «НАСА восстанавливает контакт с миссией STEREO». НАСА. Получено 22 августа, 2016.
  6. ^ Гельдзахлер, Барри; и другие. (2017). Фазированная решетка широко разнесенных антенн для космической связи и планетных радаров (PDF). Конференция Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference. 19–22 сентября 2017 г. Вайлеа, Мауи, Гавайи. С. 13–14. Bibcode:2017amos.confE..82G.
  7. ^ Мошер, Дэйв (23 августа 2016 г.). «У НАСА может быть меньше 2 минут, чтобы спасти давно потерянный космический корабль». Business Insider. Получено 24 августа, 2016.
  8. ^ Кучера, Тереза ​​А., изд. (23 октября 2018 г.). "Обновление статуса STEREO-B". НАСА / Научный центр STEREO. Получено 26 февраля, 2019.
  9. ^ а б "Солнце обнажает все для космических зондов-близнецов". CBC Новости. 7 февраля 2011 г.. Получено 8 февраля, 2011.
  10. ^ Лемоник, Майкл (6 февраля 2011 г.). «НАСА снимает все Солнце, обратную сторону и все». Время. Получено 8 февраля, 2011.
  11. ^ Зима, Майкл (7 февраля 2011 г.). "Солнце светит на первых 360-градусных изображениях двойных зондов". USA Today. Получено 8 февраля, 2011.
  12. ^ «Стереоспутники движутся по обе стороны от Солнца». Новости BBC. 6 февраля 2011 г.. Получено 8 февраля, 2011.
  13. ^ а б «STEREO обращает свой пристальный взор на переменные звезды». Астрономия. Королевское астрономическое общество. 19 апреля 2011 г.. Получено 19 апреля, 2011.
  14. ^ «Рядом с миссией: солнечная супер-буря в июле 2012 года». НАСА. 23 июля 2014 г.. Получено 24 июля, 2014.
  15. ^ а б c d "STEREO Spacecraft & Instruments". НАСА. 8 марта 2006 г.. Получено 30 мая, 2006.
  16. ^ Howard, R.A .; Moses, J.D .; Socker, D. G .; Dere, K. P .; Кук, Дж. У. (июнь 2002 г.). "Солнце-Земля Исследование Корональных и Гелиосферных Исследований (SECCHI)". Достижения в космических исследованиях. 29 (12): 2017–2026. Bibcode:2002AdSpR..29.2017H. Дои:10.1016 / S0273-1177 (02) 00147-3.
  17. ^ Luhmann, J. G .; Curtis, D. W .; Lin, R.P .; Larson, D .; Schroeder, P .; и другие. (2005). «ВОЗДЕЙСТВИЕ: научные цели и достижения со STEREO». Достижения в космических исследованиях. 36 (8): 1534–1543. Bibcode:2005AdSpR..36.1534L. Дои:10.1016 / j.asr.2005.03.033.
  18. ^ а б c Гурман, Джозеф Б., изд. (2007). "Космический корабль СТЕРЕО". НАСА / Центр космических полетов Годдарда. Получено 22 августа, 2016.
  19. ^ а б c "СТЕРЕО - Солнечная обсерватория земных отношений" (PDF). НАСА. 2005. NP-2005-8-712-GSFC.. Получено 22 августа, 2016.
  20. ^ Байссер, Керри (ред.). «СТЕРЕО - Характеристики». Лаборатория прикладной физики. Получено 22 августа, 2016.
  21. ^ «Honeywell предоставит миниатюрные инерциальные измерительные устройства для космических аппаратов STEREO». Honeywell International. Архивировано из оригинал 25 ноября 2005 г.. Получено 25 октября, 2006.
  22. ^ Дрисман, Эндрю; Хайнс, Шейн; Канкро, Джордж (апрель 2008 г.). "СТЕРЕО обсерватория". Обзоры космической науки. 136 (1): 17–44. Bibcode:2008ССРв..136 ... 17Д. Дои:10.1007 / s11214-007-9286-z.
  23. ^ Mewaldt, R.A .; Cohen, C.M.S .; Cook, W. R .; Cummings, A.C .; Дэвис, А. Дж .; и другие. (Апрель 2008 г.). «Низкоэнергетический телескоп (LET) и центральная электроника SEP для миссии STEREO» (PDF). Обзоры космической науки. 136 (1): 285–362. Bibcode:2008ССРв..136..285М. CiteSeerX  10.1.1.459.4982. Дои:10.1007 / s11214-007-9288-х.

внешняя ссылка