자기권 멀티스케일 미션

Magnetospheric Multiscale Mission
자기권 멀티스케일 미션
Artist depiction of MMS spacecraft (SVS12239).png
MMS 우주선의 아티스트 묘사
이름MMS
미션 타입자기권 연구
교환입니다.NASA
COSPAR ID2015-011A, 2015-011B, 2015-011C, 2015-011D
새캣40482, 40483, 40484, 40485
웹 사이트MMS [1]
미션 기간계획: 2년 5.5개월[1]
7년 4개월 21일 (진행 중)
우주선 속성
제조원고다드 우주 비행 센터
발사 질량1,360kg(3,000파운드)
치수보관시: 3.5 × 1.2 m (11.5 × 3.9 피트)
전개: 112 × 29 m (367 × 95 ft)
힘318와트
임무 개시
발매일2015년 3월 13일 02:44 UTC
로켓Atlas V 421 (AV-053)
발사장소케이프 커내버럴, SLC-41
청부업자United Launch Alliance(통합 론칭 얼라이언스)
입력 서비스2015년 9월
궤도 파라미터
레퍼런스 시스템지구 중심 궤도
정권고타원 궤도
근지 고도2,550 km (1,580 mi)
아포기 고도주간 위상: 70,080km(43,550mi)
야간 위상 : 152,900km (95,000mi)
기울기28.0°
Magnetospheric Multiscale Mission logo.png

자기권 멀티스케일 미션은 4면체 형태로 비행하는 [2]4개의 동일한 우주선을 사용하여 지구의 자기권을 연구하는 나사의 로봇 우주 미션이다.이 우주선은 2015년 3월 13일 02:44 [3]UTC에 발사되었다.이 임무는 자기 재접속, 에너지 입자 가속, 난류 등의 미세물리학에 대한 정보를 수집하기 위해 고안되었습니다.이것은 많은 천체물리학적 플라즈마에서 [4]일어나는 과정입니다.2020년 3월 현재, MMS 우주선은 [5]2040년까지 작동 가능한 연료를 보유하고 있다.

배경

이 임무는 ESA 클러스터 미션의 성공을 기반으로 하지만 공간 분해능과 시간 분해능에서 이를 능가하여 자기 재접속이 일어나는 지점인 임계 전자 확산 영역을 처음으로 측정할 수 있게 됩니다.그것의 궤도는 재접속이 일어나는 것으로 알려진 장소들: 태양풍과 행성의 자기장으로부터의 압력이 같은 장소들, 그리고 행성의 자기권에서의 태양풍으로부터의 압력에 의해 형성되고 큰 d를 확장할 수 있는 자기장 안에서 오랜 시간을 보내도록 최적화되었다.지구로부터 멀리 떨어져 있습니다.

지구 자기권에서의 자기 재접속은 오로라의 원인이 되는 메커니즘 중 하나이며, 핵융합 연료의 자기 구속을 막는 메커니즘 중 하나이기 때문에 제어된 핵융합 과학에 중요하다.이러한 메커니즘은 태양과 같은 항성 대기 중의 물질의 움직임을 측정함으로써 우주 공간에서 연구됩니다.자기 재접속은 에너지가 자기장에서 하전 [6]입자의 운동으로 효율적으로 전달되는 현상이다.

우주선

MMS 미션 개요 비디오
우주선 궤도 천이 시각화

MMS 임무는 네 대의 우주선으로 구성되어 있다.각각 발사 질량은 1,360kg(3,000파운드)[1]이다.보관된 발사 구성에서는 각각 약 3.5x1.2m(11.5x3.9ft)이며, 함께 쌓으면 총 높이가 4.9m(16ft)[1]가 됩니다.궤도에 배치된 후, 총 8개의 축 및 와이어 붐이 배치되어 차량 크기가 29m x 112(367 x 95ft)[1]로 증가한다.

MMS 우주선은 방향을 유지하기 위해 분당 3회전 속도로 회전하면서 스핀이 안정화된다.각 우주선에는 네 개의 히드라진 연료 탱크에 연결된 12개의 추진기가 들어 있다.자세는 4개의 별 추적기, 2개의 가속도계, 2개의 태양 [1]센서에 의해 유지되는 반면, 위치 데이터는 매우 민감한 GPS 장비에 의해 제공됩니다.

그 임무는 세 단계로 나뉜다.시운전 단계는 발사 후 약 5개월 반 동안 지속되며, 과학 단계는 2년간 지속된다.첫 번째 과학 단계는 1년 반 동안 지구와 태양 사이의 자기 경계(낮의 작업)에 초점을 맞출 것이며, 우주선 편성은 지구를 2,550 x 70,080 km (1,580 x 43,550 mi)로 공전할 것이다.두 번째 과학 단계는 반년 동안 지구 자기 꼬리(야간 작전)의 재결합을 연구하여 궤도를 15만2900km/1580/[1]95,010mi로 증가시킨다.

인스트루먼트

각 우주선은 핫 플라즈마 스위트, 에너지 입자 검출기 스위트, 필즈 [7]스위트 등 3개의 스위트로 나뉘어 여러 실험을 수행하고 있습니다.

핫 플라즈마 스위트

Hot Plasma Suite는 다시 연결하는 동안 플라즈마 입자 수, 방향 및 에너지를 측정합니다.다음 두 가지 기기로 구성됩니다.

  • FPI(Fast Plasma Investigation)는 4개의 듀얼 전자 분광계 및 4개의 듀얼 이온 분광계 세트입니다.
  • Hot Plasma Composition Analyzer(HPCA)는 입자 속도를 검출하여 질량과 종류를 결정합니다.

에너지 입자 검출기

Energy Particle Detector Suite는 Hot Plasma Suite에서 검출된 것보다 훨씬 큰 에너지에서 입자를 검출합니다.다음 두 가지 기기로 구성됩니다.

  • 플라이의 눈 에너지 입자 센서(FEPS)는 전자 에너지를 측정하는 실리콘 고체 검출기 세트입니다.우주선당 2개의 FEPS 사이에 개별 검출기가 18개의 서로 다른 시야각을 동시에 제공하도록 배치되어 있으므로 "플라이 아이(fly's eye)"라는 용어를 사용한다.
  • Energy Ion Spectrometer(EIS)는 검출된 이온의 에너지와 총 속도를 측정하여 질량을 결정합니다.EIS는 HPCA보다 높은 에너지에서 헬륨과 산소 이온을 검출할 수 있습니다.

필드 스위트

Fields Suite는 자기장과 전기장의 특성을 측정합니다.6개의 악기로 구성되어 있습니다.

  • 아날로그 플럭스게이트 자력계(AFG)는 자기장의 강도를 결정합니다.
  • 디지털 플럭스게이트 자력계(DFG)는 자기장의 강도를 결정합니다.
  • 전자 드리프트 계측기(EDI)는 전자 빔을 우주로 보내고 전자장이 존재하는 상태에서 원회하는 데 걸리는 시간을 측정하여 전기장과 자기장의 강도를 측정합니다.
  • 스핀플레인 더블프로브(SDP)는 전계를 측정하기 위해 우주선으로부터 연장된 4개의 60m(200ft) 와이어 붐 끝에 전극으로 구성되어 있다.
  • ADP(Axial Double Probe)는 우주선에 축 방향으로 장착된 15m(49ft) 안테나 2개의 전극 세트입니다.
  • 자기장을 측정하는 데 사용되는 유도 자력계인 코일 자력계(SCM)를 검색합니다.

인력과 개발

아틀라스 V 발사체
MMS는 난류 플라즈마에서 자기 재접속을 찾습니다.

주요 조사관은 제임스 L.사우스웨스트 연구소의 버치(Burch)는 기구 리더와 이론 및 모델링 [8]전문가로 구성된 국제 조사팀의 도움을 받고 있습니다.프로젝트 과학자는 토마스 E입니다.고다드 우주 비행 [9]센터의 무어입니다교육 및 공공 봉사활동은 이 미션의 핵심 요소이며, 학생 활동, 데이터 소니언화, 플라네타리움 쇼가 개발되고 있습니다.

이 미션은 2005년 NASA에 의해 지원 대상으로 선정되었습니다.시스템 엔지니어링, 우주선 버스 설계, 통합 및 테스트는 메릴랜드의 고다드 우주 비행 센터에 의해 수행되었습니다.IMAGE, Cluster 및 Cassini 미션과 같은 다른 프로젝트에서 광범위한 경험을 바탕으로 계측이 개선되고 있습니다.2009년 6월에 MMS는 예비 설계 검토를 통과한 후 단계 C로 진행할 수 있었습니다.이 [10]미션은 2010년 9월에 Critical Design Review를 통과했습니다.이 우주선은 2015년 [3][12]3월에 아틀라스 V421 발사체로 [11]발사되었다.

편대 비행

원하는 과학 데이터를 수집하기 위해, 네 개의 위성 MMS 별자리는 높은 타원 궤도에서 정의된 관심 영역을 통해 사면체 형성을 유지해야 한다.고공정격 GPS 수신기인 Navigator를 사용하여 궤도지식 및 정기적인 편대유지 조작을 [13]통해 편대를 유지합니다.MMS 미션은 네비게이터를 통해 GPS 신호의 최고 고도 고정으로 기네스 세계 기록을 두 번 갈아치웠다(2016년과 2019년에는 각각 7만km(4만3000mi), 18만7200km(11만6300mi)[14][15]였다.

검출

2016년, MMS 미션은 지구 자기권의 [16][17]우주 기상을 움직이는 현상인 자기 재접속을 직접 감지한 첫 번째 임무였다.

이후 MMS는 예기치 않은 장소에서 발생하는 자기 재접속을 검출했습니다.2018년, MMS는 이전에는 재접속을 [18]지속하기에는 너무 혼란스럽고 불안정한 것으로 여겨졌던 우주 영역인 자기 시스(Magnetosheath)에서 처음으로 자기 재접속을 감지했다.자속 로프 및 켈빈-헬름홀츠 소용돌이는 MMS가 예상과 달리 [5]재접속 이벤트를 검출한 다른 현상입니다.

2019년 8월, 천문학자들은 MMS가 [19]태양으로부터의 행성간 충격파를 최초로 고해상도로 측정했다고 보고했다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 이전의 자기권 연구 위성인 자기권계면-오로라 지구 탐사를 위한 이미저 이미지
  • 펀치
  • 트레이서

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f "Magnetospheric Multiscale: Using Earth's magnetosphere as a laboratory to study the microphysics of magnetic reconnection" (PDF). NASA. March 2015. Retrieved 12 March 2015.
  2. ^ "MMS Spacecraft & Instruments". NASA. 3 August 2017. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  3. ^ a b "MMS Launch". NASA. 2 April 2015. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  4. ^ Lewis, W. S. "MMS-SMART: Quick Facts". Southwest Research Institute. Retrieved 5 August 2009.
  5. ^ a b Johnson-Groh, Mara (12 March 2020). "NASA's MMS Marks its 5th Year Breaking Records in Space". NASA. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  6. ^ Vaivads, Andris; Retinò, Alessandro; André, Mats (February 2006). "Microphysics of Magnetic Reconnection". Space Science Reviews. 122 (1–4): 19–27. Bibcode:2006SSRv..122...19V. doi:10.1007/s11214-006-7019-3.
  7. ^ "Instruments Aboard MMS". NASA. 30 July 2015. Retrieved 2 January 2016. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  8. ^ "The SMART Team". Southwest Research Institute. Retrieved 28 September 2012.
  9. ^ Fox, Karen C.; Moore, Tom (1 October 2010). "Q&A: Missions, Meetings, and the Radial Tire Model of the Magnetosphere". NASA. Retrieved 28 September 2012. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  10. ^ Hendrix, Susan (3 September 2010). "NASA's Magnetospheric Mission Passes Major Milestone". NASA. Retrieved 28 September 2012. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  11. ^ "United Launch Alliance Atlas V Awarded Four NASA Rocket Launch Missions" (Press release). United Launch Alliance. 16 March 2009. Archived from the original on 20 July 2015. Retrieved 5 August 2009.
  12. ^ Werner, Debra (19 December 2011). "Spending Lags Growing Recognition of Heliophysics' Contribution". SpaceNews. Retrieved 6 March 2014.
  13. ^ "Magnetospheric Multiscale Spacecraft". Goddard Space Flight Center. NASA. Retrieved 1 May 2018. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  14. ^ Johnson-Groh, Mara (4 November 2016). "NASA's MMS Breaks Guinness World Record". NASA. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  15. ^ Baird, Danny (4 April 2019). "Record-Breaking Satellite Advances NASA's Exploration of High-Altitude GPS". NASA. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  16. ^ Choi, Charles Q. (13 May 2016). "NASA Probes Witness Powerful Magnetic Storms near Earth". Scientific American. Retrieved 14 May 2016.
  17. ^ Burch, J. L.; et al. (June 2016). "Electron-scale measurements of magnetic reconnection in space". Science (journal). 352 (6290). aaf2939. Bibcode:2016Sci...352.2939B. doi:10.1126/science.aaf2939. hdl:10044/1/32763. PMID 27174677.
  18. ^ Johnson-Groh, Mara (9 May 2018). "NASA Spacecraft Discovers New Magnetic Process in Turbulent Space". NASA. Retrieved 12 March 2020. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  19. ^ Johnson-Groh, Mara (8 August 2019). "NASA's MMS Finds Its 1st Interplanetary Shock". NASA. Retrieved 12 August 2019. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..

외부 링크

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