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NASA的Van Allen探测器开始探索的最后阶段

2021-09-01 14:50:11来源:

双胞胎范·艾伦探测器(Van Allen Probes)绕地球辐射带飞行了超过六年。2019年初的轨道变化将确保航天器最终在地球大气层中脱离轨道并解体。学分:美国宇航局戈达德的科学可视化工作室

在过去的六年半中,两架坚韧,有弹性的NASA航天器一直在绕地球轨道运行,反复绕过我们星球上称为Van Allen辐射带的带电粒子危险区域。于2012年8月推出的双胞胎范艾伦探针(Van Allen Probes)证实了科学理论,并揭示了在这些动态地区工作的新结构和过程。现在,他们正在探索的新阶段,也是最后阶段。

2019年2月12日,双胞胎范·艾伦探测器(Van Allen Probes)中的一个开始进行一系列的轨道下降动作,以使其最低轨道称为近地点轨道,离地球不到190英里。这将使近地点从大约375英里增加到大约190英里-这一变化将使航天器定位,直到最终重新进入地球大气层大约15年。

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室范艾伦探针的项目经理内里·莫萨维说:“为了使范艾伦探针在合理的时间内有控制地重新进入,我们需要降低近地点。” APL,位于马里兰州的劳雷尔。“在新的高度,气动阻力将使卫星坠落,并最终在高空燃烧它们。我们的任务是获取出色的科学数据,并确保我们防止更多的空间碎片,以便下一代也有机会探索太空。”

这两个Van Allen Probes中的另一个也将在3月效仿,这也是由APL的任务运营团队指挥的,该团队设计并制造了卫星。


学分:美国宇航局的戈达德太空飞行中心

范·艾伦探测器(Van Allen Probes)的大部分轨道都在地球的辐射带内:圈状的带电粒子(质子和电子)束缚在地球磁场中。这些快速移动的粒子产生的辐射可能会干扰卫星电子设备,甚至可能对在行星际旅行中通过它们的宇航员构成威胁。辐射带的形状,大小和强度会随着太阳活动而变化,这使得难以预测其状态。

这些坚固的航天器最初被指定为期两年的任务-根据预测,航天器的运行时间不会比恶劣的辐射带长得多-自2012年以来,这些坚固的航天器一直没有发生任何事故,并继续实现了有关Van Allen Belts的开创性发现。

在2019年2月和2019年3月进行离轨演习之后,范艾伦探测器的高椭圆轨道将在接下来的15-25年内逐渐收紧,这是因为航天器在近地点经历了大气阻力,近地点的轨道最接近地球。这种大气阻力将使它们早在2034年就进入圆形轨道,届时航天器将开始进入地球大气层并安全地解体。学分:约翰·霍普金斯APL

“ Van Allen Probes任务在表征辐射带以及向我们提供推断出其中发生的情况所需的全面信息方面做了大量工作,” NASA戈达德太空飞行公司Van Allen Probes的任务科学家David Sibeck说。马里兰州格林贝尔特的中心。“这些年来,这些航天器及其所有仪器的几乎没有受到破坏的真正生存是一项成就,以及在如何设计航天器方面的经验教训。”

通过一系列的五次两个小时的发动机燃烧,每架航天器将被转移到一个新的更低的近地点,距离地球约190英里。由于Van Allen探测器在轨道旋转时,必须谨慎选择这些灼伤的日期。所需的几何图形每年仅发生一次或两次:对于航天器B,该时间段是在今年2月12日至22日,对于航天器A,则是3月11日至22日。

每个引擎燃烧将使用约4.4磅的推进剂,使航天器有足够的燃料使它们的太阳能电池板指向太阳大约一年。

莫萨维说:“我们将继续在新的轨道上运行并获得新的科学知识,直到我们用尽燃料为止,届时我们将无法将太阳能电池板对准太阳为航天器系统提供动力。”

在他们生命的最后一年左右的时间里,Van Allen探测器将继续收集地球动态辐射带上的数据。而且,它们穿过地球大气层的新的,较低的通道也将提供新的洞察力,以了解地球高层大气中的氧气如何降解卫星仪器-这些信息可以帮助工程师将来设计更具弹性的卫星仪器。

Mosavi说:“航天器和仪器使我们对高辐射环境中的航天器操作有了不可思议的洞察力。”“即使在我们开始进行绕轨道飞行的演习时,执行任务的每个人都对我们所做的工作和向世界提供的科学技术感到真正的自豪感和成就感。”