Oersted (avaruusalus)

Oersted ( tanskaksi Ørsted ) on ensimmäinen Tanskassa valmistettu keinotekoinen maasatelliitti . Ajoneuvo laukaistiin 23. helmikuuta 1999 Vandenbergin lentotukikohdan avaruussatamasta Delta - 2- kantoraketilla . Laitteen päätehtävänä on maapallon geomagneettisen kentän parametrien korkean tarkkuuden mittaukset .

Historia

Oersted-operaation on kehittänyt organisaatioiden yhteenliittymä, johon kuuluvat Niels Bohr Institute , Kööpenhaminan yliopisto , Tanskan tekninen yliopisto , Tanskan meteorologinen instituutti, Tanskan avaruusinstituutti, Terma A/S ja CRI.

Laite on nimetty tanskalaisen fyysikon ja Kööpenhaminan yliopiston professorin Hans Christian Oerstedin mukaan .

Laite valittiin apukuormaksi amerikkalaisen tutkimussatelliitin ARGOS laukaisulle . Se laukaisi myös Etelä-Afrikan ensimmäisen SUNSAT- satelliitin . Laukaisun jälkeen satelliitti meni laskennalle elliptiselle kiertoradalle , joka oli lähellä auringon synkronista kiertorataa . Perigee 655 km, kaltevuus 96,5 ja jakso 100 min. Lisäksi satelliitin kiertorata siirtyi ja pieneni [1] .

Vuonna 2005 laitteiden vanhenemisen vuoksi satelliitin teho pieneni ja se lopetti osan datan lähettämisen, mutta jatkoi toimintaansa. Tähtien seurantalaite poistui käytöstä vuonna 2006, minkä vuoksi tietojen suhteellisten geomagneettisten parametrien tutkiminen kävi mahdottomaksi ja laite alkoi mitata vain magneettikentän voimakkuuden absoluuttisia arvoja [2] .

Vuonna 2010 Oersted ohitti 500 metrin säteellä satelliittien Cosmos-2251 ja Iridium 33 törmäyksen jätteistä , mutta ei loukkaantunut [3] .

Vuonna 2014 budjettileikkausten vuoksi satelliitin aktiivinen toiminta saatiin päätökseen, mutta koska laitteet jatkoivat toimintaansa myöhemminkin, suoritettiin säännöllisiä viestintäistuntoja [2] .

Rakentaminen

Laite on pieni suorakaiteen muotoinen suuntaissärmiö 34x45x72 cm, jossa on 8 metrin sisäänvedettävä puomi. Laitteen massa on 62 kg. Rungon varrella on galliumarsenidi - aurinkopaneelit . Nikkeli-kadmiumparistot tarjoavat virtaa pimennystilassa.

Satelliitti on suunnattu kolmelle akselille käyttämällä tähti- ja aurinkoantureita, kolmea sähkömagneettista kelaa ja painovoimagradienttianturia. Laitteen nuoli on suunnattu kohtisuoraan Maan magneettikenttään nähden . Navigointia suoritettiin lisäksi GPS -vastaanottimilla [4] .

Viestintä Maan kanssa tapahtuu S-kaistalla pakettitilassa taajuuksilla 2,114 GHz ja 2,296 GHz lentäessä mittauspisteen yli 12 tunnin välein. Tiedot tallennettiin 32 megatavun sisäiseen muistiin.

Hyötykuormana tukijalan päälle on sijoitettu skalaari- ja vektorimagnetometrit , ja laitteen sisällä on alkuainehiukkasilmaisin [5] .

• Skalaarimagnetometrin toimintaperiaate perustuu Overhauserin protonimagneettisen resonanssin periaatteeseen. Sen varmistamiseksi, että protoniprecessiotaajuus määritetään tarkasti, sisäinen kideoskillaattori tarkistetaan säännöllisesti GPS-kelloa vastaan. Laitteen mittausalue on 16000 - 64000 n T [6] .
• Vektorimagnetometri on kolmiakselinen fluxgate-magnetometri. Laitteen mittausalue on 65 536 nT ja resoluutio <0,25 nT. Tarkkuuden lisäämiseksi hän työskenteli yhdessä erittäin tarkan tähtien seurantalaitteen kanssa.

• Ladattu hiukkasanturi koostuu kuudesta monisuuntaisesta puolijohdeilmaisimesta, jotka pystyvät havaitsemaan korkean energian elektroneja (50 keV - 1 MeV), protoneja (250 keV - 30 MeV) ja alfahiukkasia (1-100 MeV)
• Lisäksi tieteellisiin tarkoituksiin GPS-vastaanotinta käytettiin määrittämään ionosfäärin elektronipitoisuus navigointisatelliittien signaalien poikkeamien perusteella [7] .

Tavoitteet ja tulokset

Tärkeimmät tutkimusaiheet on jaettu kahteen osa-alueeseen:

• magneettikentän synnyn tutkiminen nesteytimessä sekä Maan magneettiset ja sähköiset ominaisuudet;
• Maan magneettikentän tutkimukset, joilla tutkitaan kaikkia Maan plasmaympäristössä tapahtuvia fyysisiä prosesseja , kuten revontulia ja geomagneettisia myrskyjä [5] .

Saadut tiedot osoittivat, että Maan magneettiset navat liikkuvat ja että niiden liikkumisnopeus on kasvanut muutaman viime vuoden aikana. Tämä kiihtyvyys osoittaa, että Maan magneettikenttä saattaa olla kääntymässä [8] [9] .

Lisäksi luotiin malli magneettikentän IGRF [10] alkuperästä ja dynamiikasta .

Kehitettiin menetelmiä ilmakehän lämpötila- ja kosteusprofiilien määrittämiseksi GPS-signaaleista ja tutkittiin Van Allenin säteilyvöitä [11] .

Muistiinpanot

1. ↑ ORSTED-satelliitin tekniset tiedot . N2YO.com - Reaaliaikainen satelliittiseuranta ja ennusteet . Haettu 8. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2021. (määrätön)
2. ↑ 12 Oersted - eoPortal -hakemistoa - Satelliittitehtävät . directory.eoportal.org . Haettu 8. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 27. huhtikuuta 2015. (määrätön)
3. ↑ Terme . http://www.terma.com/index.dsp?page=3277# (16. heinäkuuta 2011). Käyttöönottopäivä: 8.8.2020. (määrätön)
4. ↑ Ørsted-satelliitti . www.terma.com . Haettu 8. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 14. elokuuta 2020. (määrätön)
5. ↑ 12 Ørsted (Oersted) . Gunterin avaruussivu . Haettu 8. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 15. huhtikuuta 2021. (määrätön)
6. ↑ Jean-Michel Leger, Francois Bertrand, Thomas Jager, Isabelle Fratter. Spaceborne skalaarimagnetometrit Maan kenttätutkimuksiin, // Proceedings of IAC 2011 (62nd International Astronautical Congress. - 2011. - P. IAC-11-B1.3.9 .
7. ↑ NASA-NSSDCA-kokeilutiedot . nssdc.gsfc.nasa.gov . Haettu 8. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 3. lokakuuta 2020. (määrätön)
8. ↑ Purucker, M., Langlais, B., Olsen, N., Hulot, G. & Mandea, M. Kratonisen Pohjois-Amerikan eteläreuna: todisteita uusista satelliittimagnetometrihavainnoista, // Geophys.Res.Lett., 29 (viisitoista). – 2002.
9. ↑ Hulot, G., Eymin, C., Langlais, B., Mandea, M. & Olsen, N. Oersted- ja Magsat -satelliittidatasta päätelty geodynamon pienimuotoinen rakenne // Nature. - 2002. - Nro 416 . - S. 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, // Geofysical Research. - 2000. - Nro 27 . - S. 3607-3610 .
11. ↑ Peter Hoffmeyer. Ørsted-satelliittiprojekti  // Air & Space Europe. - 2000. - Nro 2 . - S. 74-79 .