Эрстед (космический аппарат)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Эрстед.
Эрстед
Ørsted
Головной разработчик Дания CRI
Оператор Дания Датский метеорологический институт
Дания Terma A/S
Тип спутника геомагнитные исследования
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Ванденберг SLC-2W
Ракета-носитель Дельта-2
Запуск 23 февраля 1999 год 10:29 UTC
COSPAR ID 1999-008B
SCN 25635
Технические характеристики
Масса 60,8 кг
Размеры 34 x 45 x 72 см (и стрела 8 м)
Мощность 54 Вт
Источники питания Солнечные батареи
Ориентация 3-осная
Элементы орбиты
Тип орбиты солнечно-синхронная орбита
Большая полуось 7109 км
Наклонение 96.4°
Период обращения 99,4 мин
Апоцентр 837 км
Перицентр 640 км
Целевая аппаратура
Скорость передачи 256 кбит/с
Бортовая память 32 Мбайт

Эрстед (дат. Ørsted) — первый искусственный спутник Земли, произведённый в Дании. Аппарат был запущен 23 февраля 1999 года с космодрома на авиабазе Ванденберг с помощью ракеты-носителя Дельта-2. Основная задача аппарата — высокоточные измерения параметров геомагнитного поля Земли.

История

[править | править код]

Миссия Эрстеда была разработана консорциумом организаций, включая Институт Нильса Бора, Копенгагенский университет, Технический университет Дании, Датский метеорологический институт, Датский космический институт, Terma A/S и CRI.

Аппарат был назван в честь Ханса Кристиана Эрстеда, датского физика и профессора Копенгагенского университета.

Аппарат был выбран в качестве вспомогательной полезной нагрузки к запуску американского исследовательского спутника ARGOS. Вместе с ним также был запущен первый спутник ЮАР SUNSAT. После запуска спутник вышел на расчётную эллиптическую орбиту близкую к солнечно-синхронной. С перигеем 655 км, наклонением 96,5 и периодом 100 мин. Далее орбита спутника смещалась и уменьшалась[1].

В 2005 году из-за устаревания оборудования мощность спутника снизилась и он перестал передавать часть данных, однако, продолжал работать. В 2006 году вышел из стоя звёздный датчик Из-за этого стало невозможно проводить изучения относительных геомагнитных параметров информации и аппарат стал измерять только абсолютные величины напряжения магнитного поля[2].

В 2010 году Эрстед прошёл в пределах 500 метров от обломков Столкновение спутников Космос-2251 и Iridium 33, но не пострадал[3].

В 2014 году из-за сокращения бюджета активная эксплуатация спутника была завершена, но так как оборудование продолжало работать позже осуществлялось периодические сеансы связи[2].

Конструкция

[править | править код]

Аппарат представляет собой небольшой прямоугольный Параллелепипед 34x45x72 см с 8-метровой выдвижной стрелой. Масса аппарата составляет 62 кг. Вдоль корпуса расположены солнечные батареи из арсенида галлия. Никель-кадмиевые аккумуляторы обеспечивают электропитание в режиме затмения.

Ориентация спутника осуществляется по трём осям с помощью звёздного и солнечного датчиков, трёх электромагнитных катушек и датчика градиента сила тяжести. Стрела аппарата направлена перпендикулярно магнитному полю Земли. Навигация дополнительно осуществлялась с помощью приёмников GPS[4].

Связь с Землёй осуществляется в S-диапазоне в пакетном режиме на частотах 2,114 ГГц и 2,296 ГГц при пролёте над измерительным пунктом через каждые 12 часов. Данные хранились в бортовой памяти объёмом 32 мбайт.

В качестве полезной нагрузки на выносной стреле размещены скалярный и векторный магнитометры, а внутри аппарата детектор элементарных частиц[5].

  • Принцип работы скалярного магнитометра основан на принципе протонного магнитного резонанса Оверхаузера. Чтобы гарантировать точное определение частоты прецессии протонов внутренний кварцевый генератор регулярно проверяется по часам GPS. Диапазон измерений прибора 16000 — 64000 нТл[6].
  • Векторный магнитометр представляет собой трёхосный феррозондовый магнитометр. Диапазон измерений прибора 65 536 нТл, а разрешение: <0,25 нТл. Для увеличения точности он работал в комплексе с высокоточным звёздным датчиком
  • Датчик заряженных частиц представляет собой 6 разнонаправленных полупроводниковый детекторов, способных регистрировать электроны высоких энергий (50 кэВ — 1 МэВ), протоны (250 кэВ — 30 МэВ) и альфа-частицы (1-100 МэВ)
  • Также для научных целей использовался приёмник GPS для определения содержанием электронов в ионосфере по отклонению сигналов со спутников навигации[7].

Цели и результаты

[править | править код]

Основные темы исследований делятся на две области:

Полученные данные показали, что магнитные полюса Земли движутся, и что скорость, с которой они движутся, увеличивалась в течение последних нескольких лет. Это ускорение указывает на то, что магнитное поле Земли может быть в процессе инверсии[8][9].

Также Была создана модель возникновения и динамики магнитного поля IGRF[10].

Были разработаны методы определения профилей температуры и влажности атмосферы по сигналам GPS, изучены радиационные пояса Ван Аллена[11].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Technical details for satellite ORSTED. N2YO.com - Real Time Satellite Tracking and Predictions. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 26 января 2021 года.
  2. ↑ 1 2 Oersted - eoPortal Directory - Satellite Missions. directory.eoportal.org. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 27 апреля 2015 года.
  3. ↑ Terma. http://www.terma.com/index.dsp?page=3277# (16 июля 2011). Дата обращения: 8 августа 2020.
  4. ↑ The Ørsted Satellite. www.terma.com. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 14 августа 2020 года.
  5. ↑ 1 2 Ørsted (Oersted). Gunter's Space Page. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 15 апреля 2021 года.
  6. ↑ Jean-Michel Leger, Francois Bertrand, Thomas Jager, Isabelle Fratter. Spaceborne scalar magnetometers for Earth's field studies, // Proceedings of IAC 2011 (62nd International Astronautical Congress. — 2011. — С. IAC-11-B1.3.9.
  7. ↑ NASA - NSSDCA - Experiment - Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 3 октября 2020 года.
  8. ↑ Purucker, M., Langlais, B., Olsen, N., Hulot, G. & Mandea, M. The southern edge of cratonic North America: Evidence from new satellite magnetometer observations, // Geophys.Res.Lett., 29(15). — 2002.
  9. ↑ Hulot, G., Eymin, C., Langlais, B., Mandea, M. & Olsen, N. Small-scale structure of the geodynamo inferred from Oersted and Magsat satellite data // Nature. — 2002. — № 416. — С. 620—623.
  10. ↑ N. Olsen, R. Holme, G. Hulot, T. Sabaka, T. Neubert, L. Tøffner-Clausen, F. Primdahl, J. Joergensen, J.-M. Leger, D. Barraclough, J. Bloxham, J. Cain, C. Constable, V. Golovkov, A. Jackson, P. Kotze, B. Langlais, S. Macmillan, M. Mandea, J. Merayo, L. Newitt, M. Purucker, T. Risbo, M. Stampe, A. Thomson, C. Voorhies. Ørsted Initial Field Model, // Geophysical Research. — 2000. — № 27. — С. 3607—3610.
  11. ↑ Peter Hoffmeyer. The Ørsted satellite project // Air & Space Europe. — 2000. — № 2. — С. 74—79.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Эрстед_(космический_аппарат)&oldid=126108974