고속 오로라 스냅쇼트 익스플로러

Fast Auroral SnapshoT Explorer
고속 오로라 스냅쇼트 익스플로러
FAST.jpg
고속 오로라 스냅쇼트 익스플로러 위성
이름익스플로러-70
빠른
SMEX-2
미션 타입오로라 플라즈마 물리학
교환입니다.NASA/고다드
우주과학연구소
COSPAR ID1996-049a Edit this at Wikidata
새캣24285
웹 사이트http://sprg.ssl.berkeley.edu/fast/
미션 기간3년 (예정)
12년 8개월 (표준)
우주선 속성
우주선익스플로러 LXX
우주선 종류고속 오로라 스냅쇼트 익스플로러
버스빠른
제조원고다드 우주 비행 센터
발사 질량187 kg (412파운드)
페이로드 질량65.3 kg (150파운드)
치수1.02 × 0.93 m (3피트 4인치 × 3피트 1인치)
힘60와트
임무 개시
발매일1996년 8월 21일 09:47:26 UTC
로켓페가수스 XL (F13)
발사장소스타가저 반덴버그 공군기지
청부업자오비탈 사이언스 코퍼레이션
입력 서비스1996년 8월 21일
임무 종료
비활성화됨2009년 5월 4일
마지막 연락처2009년 5월 4일
궤도 파라미터
레퍼런스 시스템지구 중심 궤도
정권지구 저궤도
근지 고도346.8 km (215.5 mi)
아포기 고도3,497.8 km (2,173.4 mi)
기울기82.97°
기간125.43분
인스트루먼트
전장과 랭뮤어 프로브 실험
정전 분석기(ESA)
비행 시간 에너지 각도 질량 분석기(TEAMS)
삼축 플럭스게이트 및 서치 코일 자력계
200ps
고속 미션 패치
← Rossi X-ray Timing Explorer(SMEX-1)
전환 영역 및 Coronal Explorer(SMEX-4) →
익스플로러 프로그램
← Rossi X-ray Timing Explorer(탐색기 69)
고급 구성 탐색기(탐색기 71) →

Fast Auroral SnapshoT Explorer (FAST 또는 Explorer 70)는 NASA의 플라즈마 물리학 위성이었고, Small Explorer 프로그램 (SMEX)의 두 번째 우주선이었다.1996년 8월 21일 페가수스 XL 발사체를 타고 반덴버그 공군기지에서 발사되었다.이 우주선은 나사의 고다드 우주 비행 센터에 의해 설계되고 만들어졌다.비행 운영은 GSFC가 처음 3년 동안 담당했으며, 그 후 캘리포니아 대학 버클리 우주과학 연구소로 이관되었다.

미션

FAST는 지구의 [1]양극 주변에서 일어나는 오로라 현상의 플라즈마 물리학을 관찰하고 측정하기 위해 고안되었습니다.2002년 경에 전기장 실험이 실패했지만,[2] 2009년 5월 4일 과학 작업이 종료될 때까지 다른 모든 계측기는 정상 작동을 계속했다.그 후,[2] 다양한 공학 테스트가 실시되었습니다.

FAST는 입자 및 필드 계측기의 완전한 보정을 사용하여 극도로 높은 시간과 공간 분해능에서 오로라 현상의 플라즈마 물리학을 조사합니다.FAST는 NASA-GSFC의 소형 탐색기(SMEX) 프로그램에서 두 번째 우주선이다.SMEX는 단 한 명의 선임 선임 조사관([1]PI)을 사용하여 우주 과학계에 신속한 (3년 개발) 저비용(3500만 달러 개발) 미션 기회(연간 1회)를 제공하기 위해 설립되었습니다.

작은 시간(마이크로초) 및 공간적 스케일에 걸친 오로라 현상을 포착하기 위해 FAST는 고속 데이터 샘플링, 대용량 고속 로딩("버스트") 메모리 및 스마트 온보드 소프트웨어를 사용하여 다양한 주요 현상의 출현을 트리거합니다.FAST는 1Gb 솔리드 스테이트 메모리와 8Mbs의 데이터 수집 속도(이전 위성보다 거의 2배 빠른 속도)를 사용하여 오로라 호 및 기타 흥미로운 오로라 이벤트의 고해상도 "스냅샷"을 생성합니다.FAST는 하루에 명목상 1°씩 세차되는 매우 이심률이 높은 근극 궤도로 비행합니다.과학조사는 북극 오로라존을 통해 원점자가 이동함에 따라 캠페인 모드(약 60일)로 진행되며 나머지 [1]궤도에서는 덜 강도 높은 조사 모드로 진행됩니다.

우주선

FAST 위성

FAST 미션은 SMEX 프로젝트에 의해 개발된 독특한 경량 궤도 정상 스피너 우주선을 사용합니다.우주선은 본체에 장착된 태양 전지 어레이를 가지고 있으며, 회전축이 궤도면에 수직인 12rpm으로 회전하는 회전 안정형이다.FAST 실험은 (1) 전자 및 이온 분포 기능을 측정하는 정전 분석기(ESA), (2) 주요 이온 종의 3차원 분포 기능을 측정하는 TEAMS(Time-of-flight Energy Angle Mass Spectrograph), (3) Tri-Axial Flux gate(Tri-Axial Fluxit) 및 Searchil Searcho(Search-Co) 등 4가지다.(4) 전계 데이터, 플라즈마 밀도 및 온도를 얻기 위한 전계/랑뮤르 프로브 계측기.FAST 전기장 계측기는 2002년경에 의미 있는 데이터 제공을 중단했으며, 다른 모든 계측기와 시스템은 [1]명목상 계속 작동합니다.

실험

전장과 랭뮤어 프로브 실험

FAST 전기장 기기에는 29m 방사형 와이어 붐 4개(24m 및 29m) 각각에 2개씩, 2개의 견고한 3m 축 붐 각각에 1개씩 10개의 센서가 있습니다.가장 바깥쪽에 있는 4개의 센서를 제외한 모든 센서는 전류 수집 Langmuir 프로브로도 작동할 수 있습니다.유사한 계기들이 S3-3, ISEE-1, CRES, Polar 및 Cluster에서 비행되었다.계측기는 다음 기능을 제공하도록 설계되었습니다. 샘플링 분해능 0.03ms로 0.1mV/m~1V/m의 동적 범위에서 DC에서 약 20kHz까지의 전계 벡터 측정, 샘플링 분해능 32ms로 최대 2MHz의 AC 전계 파형 측정, 주요 주파수 및 증폭기 연속 모니터링0.03ms의 시간 분해능을 가진 고주파 de, 각각 최대 0.5ms 및 1s의 시간 분해능을 가진 열 플라즈마 밀도(1-10^5cm-3) 및 온도 측정, 최소 1ms의 시간 분해능을 가진 0.1~20%의 동적 범위에 걸친 밀도 변동 측정, 서로 다른 시간 지연 측정최대 0.03ms의 시간 분해능을 가진 안테나, 그리고 온보드 간섭기법과 다중 센서 분리를 사용하여 최대 20kHz의 주파수에 대한 파장 측정.FAST 전기장 계측기는 [3]2002년경 의미 있는 데이터 제공을 중단했습니다.

정전 분석기(ESA)

4개의 스택으로 구성된 16개의 정전기 분석기(ESA)가 전자 및 이온 측정에 사용됩니다.4개의 스택이 우주선 주위에 배치되어 전체 패키지가 360° 시야(FoV)를 제공하도록 합니다.ESA는 최대 초당 16회까지 약 3eV~30KeV를 커버하는 64단계의 에너지 스위프를 제공할 수 있습니다.각 ESA 스택에는 높은 시간 분해능 전자 측정에 사용되는 3개의 단계별 ESA(STESA) 분석기와 상세한 분포 측정에 사용되는 단일 이온 또는 전자 분광계(IESA 또는 EESA)가 포함되어 있습니다.EESA 및 IESA는 32개의 피치 각도 섹터에서 24, 48 또는 96개의 에너지 샘플을 수집하여 각각의 에너지 범위를 단계별로 진행합니다.표준 모드(24개의 샘플)는 78ms마다 피치 각도 분포를 측정합니다.다른 모드에서는 시간과 에너지 분해능을 번갈아 사용할 수 있습니다.SESA 센서는 동작 모드에 따라 16개의 피치 각도 빈과 6, 12, 24 또는 48개의 에너지 빈을 포함하는 분포를 측정합니다.6개의 에너지 배열에 대한 최소 샘플링 시간은 1.6ms입니다.각도 분해능은 EESA/IESA의 경우 11.2°, SESA의 [4]경우 22.5°입니다.

비행 에너지 각도 질량 분석기(TEAMS)

TEAMS(Time-of-flight Energy Angle Mass Spectrograph) 계측기는 순간 360*8° 시야를 가진 고감도 질량 분해 분광계입니다.주요 이온종(H+, He++, He+, O+, O2+, NO+)의 완전한 3차원 분포 함수를 측정하도록 설계되었다.이 센서는 클러스터 임무를 위한 CODIF 센서와 매우 유사하며 AMPTE-IRM(SULEICA, 3D-Plasma Instrument)을 통해 비행되는 계측기로 거슬러 올라갑니다.팀(TEAM)은 트로이덜 단면 분석기에서 정전기 편향을 통해 전하당 에너지(1.2 eV/e~12 keV/e)에 따라 유입 이온을 선택하고 이후 가속(최대 25 keV/e) 및 비행 시간(ToF) 분석을 수행합니다.기기는 각 개별 이온에 대해 전하당 에너지(정전기 분석기) 전하당 질량(ToF 분석기), 입사 방위각(5.6° 또는 11.2° 분해능) 및 입사 극각(ToF 장치의 섹터링 22.5° 섹터)을 측정합니다.측정 모드에 따라 전체 에너지 스위프가 스핀 주기당 32회 또는 64회 수행되므로 156ms 또는 78ms마다 극각 분포 함수를 통해 2차원 컷을 제공합니다.하나의 완전한 3차원 이온 분포 함수는 반회전 주기(2.5초pnds)에 얻어진다.기기의 대칭축은 우주선 스핀축과 우주선 표면에 수직입니다.팀(TEAM)은 다양한 데이터 수집 모드에서 작동합니다.조사 분포 모드는 H+, O+, He+ 및 He++를 고각(64) 및 에너지(48) 분해능으로 표본 추출합니다.시간 분해능은 80밀리초(저속 조사)에서 10밀리초(고속 조사)까지 가능합니다.고질량 분포 모드는 작은 종을 식별하기 위해 높은 질량(64) 분해능을 사용합니다. 이 모드에서는 각도(16) 및 에너지(16) 분해능이 낮습니다. 시간 분해능은 80ms(느림)에서 20ms(빠름)까지 다양합니다.버스트 모드는 가장 높은 시간(0.08ms), 각도(16) 및 에너지(48) 분해능을 가진 4대 이온 종에 대한 데이터를 제공합니다.추가 측정 모드는 극 채널, 모니터 속도 및 PHA [5]이벤트에 맞게 조정됩니다.

삼축 플럭스게이트 및 서치 코일 자력계

FAST 자기장 계측기에는 DC 플럭스게이트 자력계와 교류(AC) 검색 코일 자력계가 포함됩니다.플럭스게이트 자력계는 매우 안정적인 저소음 링 코어 센서를 사용하는 3축 계측기입니다.이것은 차폐 하우징에 우주선 본체로부터 2m(6피트 7인치) 떨어진 곳에 고정됩니다.DC에서 100Hz까지의 자기장 정보를 16비트 아날로그-디지털 변환기에 제공합니다.시간 분해능은 2ms이고 50Hz 미만의 감도는 1nT에 가깝습니다.검색 코일 자력계(붐 장착형)는 적층된 퍼머로이 코어, 와인딩 및 프리앰프가 포함된 3축 센서 시스템을 사용합니다.설계는 OGO-5 기구에 기초하고 있으며, 기밀 프로젝트에 대해 최근 개발이 실시되고 있습니다.신호는 아날로그-디지털 변환 전에 전자제품에서 더욱 증폭됩니다.시간 분해능 0.1ms 및 10^-8~10^T^2/[6]Hz 사이의 주파수 의존 감도로 10Hz~2.5kHz의 주파수 범위에 걸쳐 교류 자기장 측정이 제공된다.

임무 종료

FAST 운영은 2009년 [1]5월 4일에 종료되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e "Display: FAST (1996-049A)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 28 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  2. ^ a b "News & Events". FAST Education and Public Outreach. University of California, Berkeley. Retrieved 5 September 2015.
  3. ^ "Experiment: Electric Field and Langmuir Probe Experiment". NASA. 28 October 2021. Retrieved 28 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  4. ^ "Experiment: Electro-Static Analyzers (ESA)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 28 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  5. ^ "Experiment: Time of Flight Energy Angle Mass Spectrograph (TEAMS)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 28 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  6. ^ "Experiment: Tri-Axial Fluxgate and Search-coil Magnetometers". NASA. 28 October 2021. Retrieved 28 November 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..

외부 링크

Wikimedia Commons의 FAST 관련 미디어