학생 질소산화물 탐색기

Student Nitric Oxide Explorer
학생 질소산화물 탐색기
Student Nitric Oxide Explorer satellite.jpg
SNOE 위성
이름탐험가72길
STEDI-1
UNIVE-1
미션형우주물리학
연산자대기 및 우주 물리학 연구소
COSPAR1998-012a
새캣25223
웹사이트lasp.colorado.edu/home/snoe/
임무 기간5년, 9개월, 17일(일)
우주선 속성
우주선탐색기 LXXII
우주선형학생 질소산화물 탐색기
버스스노에
제조사콜로라도 대학교 볼더 (대기 및 우주 물리 연구소)
발사 질량120 kg (120 lb
치수0.9 × 1.0 m (2 ft 11 in × 3 ft 3 in)
힘37와트
미션의 시작
출시일자1998년 2월 26일 07:07 UTC
로켓페가수스 XL HAPS(F20)
발사장반덴버그, (스타가저)
계약자오비탈 사이언스 코퍼레이션
입력서비스1998년 3월 11일
미션 종료
마지막 연락처2003년 12월 13일
붕괴일자2003년 12월 13일 09:34 UTC
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도[4]
정권태양-동기 궤도
페리기 고도535km(332mi)
아포기 고도580km(360mi)
기울기97.70°
기간95.80분
계기
오로럴 광도계(AP)
태양 X선 광도계(SXP)
자외선 분광계(UVS)
Student Nitric Oxide Explorer.png
학생 질소산화물 탐색기 미션 패치
탐색기 프로그램
〇 Advanced Composition Explorer (탐색자 71)
전환 지역 및 Coronal 탐색기(탐색기 73) →

학생 질소산화물 탐색기(SNOE("설기")는 열권 내 질소산화물의 농도를 연구한 NASA의 작은 과학위성이었다.그것은 NASA의 탐험가 프로그램의 일환으로 1998년에 발사되었다.그 위성은 3미션 학생이 익스플로러 실증 구상(STEDI)프로그램은 NASA에 의해 자금 내에서 발전해 와의 대학 우주 연구 협회(USRA)에 의해 관리. STEDI 파일럿 프로그램은 고품질의 우주 과학 작은 저렴한(<>달러 440만)free-에서 빠져 나갈 수 있음을 증명하는 것이 첫번째였다.액량잉 위성들은 발사에서 발사까지 2년의 시간 스케일을 가지고 있다.[5]이 위성은 콜로라도 보울더 대학 대기우주물리연구소(LASP)가 개발한 것으로 2003년 12월 재진입으로 임무가 종료될 무렵 목표를 달성했다.

개요

SNOE는 NASA가 지구의 우주 환경에 대한 과학적인 조사에 헌신한 탐험가 프로그램의 72번째 임무였다.SNOE는 당시 NASA 행정관 다니엘 골딘이 추진한 '더 빠르고, 더 좋고, 더 저렴하다'는 전략의 맥락에서 제한된 수단으로 위성 개발의 학생들에게 도달하는 것이 목표인 대학 위성 프로그램(STEDI) 내에서 개발된 3개 프로젝트 중 첫 번째 프로젝트였다.이 프로그램은 NASA가 후원하고 대학 우주 연구 협회가 관리했다.1994년 콜로라도 보울더 대학이 개발한 이 임무는 이 프로그램의 6개 사전 선택된 위성 중 하나로 66개의 제안 중 선정되었다.1995년 2월, 이 위성은 보스턴 대학의 테리어스, 영국 레스터 대학의 캐츠AT와 함께 선정되었다.SNOE는 전적으로 대학의 대기 및 우주 물리학 연구소에 의해 건설되고 운영되었다.

미션

이번 임무의 목적은 열권 내 일산화탄소 농도 변화에 대한 상세한 연구였다.질소산화물은 이 우주 영역의 작은 구성 요소임에도 불구하고 전리층과 열권의 열에서 이온의 구성에 상당한 영향을 미친다.세부 목표는 다음과 같다.[5]

  • 태양으로부터의 X선 방사선의 변화가 열권 하층부의 질소산화물 밀도에 어떻게 영향을 미치는지 상세히 기술한다.
  • 지구의 극지방에서 산화질소의 양을 증가시키는 오로라 활동

우주선

SNOE는 약 0.9m(2ft 11인치) 높이의 소형 육각형 구조물로, 가장 넓은 치수에서 1m(3ft 3인치)의 무게가 최대 120kg(260lb)이었다.[5][6]분당 5바퀴 회전으로 스핀 안정화되었고, 회전축은 궤도면에 수직이었다.위성의 외부는 37와트를 공급하는 태양 전지로 덮여 있었다.[7]

발사하다

1998년 2월 26일 07:07 UTC에 오비탈 사이언스 사의 스타가저와 페가수스-XL 발사체가 텔레데식 T1 위성과 함께 고도 535–580km(332–360mi) 및 경사 97.70°의 태양 동기 원형 궤도로 발사되었다.[4]5rpm에서 회전축이 궤도에 정상인 상태에서 연장되며, 질소산화물 고도 프로파일을 측정하는 자외선 분광계, 우주선 아래의 오로럴 방출량을 측정하는 2채널 오로럴 광도계, 5채널 태양 소프트 X선 광도계 등 3개 계측기를 탑재했다.SNOE는 또한 정확한 궤도와 자세 결정을 위해 GPS 수신기를 가지고 있었다.SNOE 우주선과 그 기구보완물은 콜로라도 보울더 대학의 대기 및 우주 물리학 연구소(LASP)에서 설계, 제작, 운용되었다.이 우주선은 2003년 12월까지 정상적으로 작동했다.[5]

계기

SNOE는 다음과 같은 세 가지 과학 기구를 갖추고 있었다.[8]

  • 2채널 오로럴 광도계(Ouroral Photometer)로, 위성 아래에서 오로라 방출의 측정을 수행한다.
  • 태양에 의한 부드러운 X선 방출량을 측정하는 5채널 태양 X선 광도계
  • 질소산화물 농도의 수직적 프로파일을 수행하는 자외선 분광계

오로럴 광도계(AP)

오로라 광도계(Auroral Photometer, AP)는 2채널 광대역 계측기로, 정력적인 오로라 전자에 의해 상층 대기에 축적된 에너지를 결정하는 데 사용된다.LASP가 개발해 1960년대 후반 OGO-5와 OGO-6을 타고 비행한 에어글로우 광도계와 유사하다.각 채널은 하마마츠 광자관 검출기, UV 필터, 시야 제한기(원형, 11° 풀콘)로 구성된다.요오드화합물(CsI) 광섬유와 불소칼슘(Calcium fluoride) 필터(CaF2) 필터의 조합으로 채널 A의 경우 125~180nm의 대역 패스를 생성해 LBH 대역, 135.6nm의 OI 더블트, 130.4nm의 OI 트리플t를 조합해 측정할 수 있다.채널 B의 경우 135~180nm 대역 패스를 생성하고, 130.4nm의 OI 삼중수소를 제외하고 135.6nm의 LBH 대역과 OI 더블트 측정을 제공하는 바륨 플루오르화(BaF2) 필터를 사용한다.130.4nm에서 채널 A의 감도는 23카운트/초/레이리, 135.6nm에서 채널 B의 감도는 26카운트/초/레이리이다.AP는 우주선 스핀 축에 수직으로 광학 축을 탑재하고 있다.AP는 통합 시간이 183ms인 연속 데이터를 생성하지만 각 스핀의 하향으로 보이는 부분만 저장된다.[9]

태양 X선 광도계(SXP)

태양 X선 광도계(SXP)는 2 ~ 35 nm의 파장에서 일조 강도를 측정한다.5개의 광도계 채널 각각은 실리콘 광다이오드(photodiode)를 포함하고 있으며, 파장은 다이오드 표면에 침전된 얇은 금속 필름에 의해 선택된다.겹치는 대역 패스를 사용하여 낮은 분해능에서 스펙트럼의 주요 부분을 분리할 수 있도록 코팅이 선택된다.주석(Sn): 2-8nm, 티타늄(Ti): 2-16nm, 지르코늄/티타늄(Zr/Ti): 5-20nm, 알루미늄/탄소(Al/C): 15-35nm.시야는 70° 풀콘이다.SXP는 63초 통합 시간으로 절정점을 중심으로 스핀당 12회 측정을 한다.따라서 태양이 정점에 가까울 때, 궤도에 한 번 통합된 태양 측정을 얻는다.[10]

자외선 분광계(UVS)

자외선 분광계(UVS)의 목적은 (10) 감마선과 (0,1) 감마선을 관측하여 지상 상층 대기(온도)에서 질소산화물의 밀도를 측정하는 것이다.UVS 디자인은 태양 중층권 탐험가(SME), 파이오니어 비너스 궤도 탐사선, 그리고 여러 발사 차량에 비행하는 기구들과 유사하다.에베르트-패스티 분광계, 오프 축 망원경, 하마마츠 광관 검출기 2대로 구성된다.분광계와 검출기를 결합하면 두 채널 사이에 22nm의 간격이 생성되며 출구 슬릿은 각 검출기에 3.7nm의 대역 패스를 제공하도록 크기가 조정된다.분광계의 그래팅은 (1,0) 감마 대역(215 nm)을 한 검출기에, (0,1) 감마 대역(237 nm)을 다른 검출기에 배치하도록 설정된다.두 채널 모두 450 카운트/초/킬로 레이리의 감도를 가지고 있다.UVS는 우주선의 스핀 축에 수직인 광학 축으로 탑재된다.그것의 망원경은 사지에 있는 분광계의 입구 슬릿을 수평선과 평행한 긴 축으로 형상화했다.사지에 있는 슬릿의 이미지 높이는 3.5km(2.2mi)로 계측기의 기본 고도 해상도를 결정한다.통합 시간은 27ms이다.[11]

선택된 과학 결과

SNOE의 사지 스캐닝 자외선 분광계는 극 중층구름을 관측하여 PMC가 남부보다 북반구 위도에서 더 자주 발생하지만, 그렇지 않으면 구름 형성의 표준 모델에 잘 부합한다는 것을 발견했다.[12]SNOE는 또한 지구 X선이 대기에 미치는 영향을 지도화하는 것을 도왔다.[2]

태양광 소프트 X선의 강화된 플럭스가 SNOE에 의해 검출되었다.태양 소프트 X선 방사조도는 우주선의 태양 X선 광도계(SXP)가 2 ~ 20 nm 사이로 측정했으며, 태양 최소 및 최대 조건을 벗어나는 방사조도 수준을 포함했다.2-nm ~ 7nm 구간에서는 방사조도 수준이 0.3~2.5mW/m인2 반면 6-19nm 구간에서는 0.5~3.5mW/m인2 것으로 관찰되었다.이 값들은 힌트레거 외(1981) 경험적 모델에 의해 예측된 값보다 4배 높은 요인이었다.[2]

대기권 진입

SNOE는 2003년 12월 13일 09:34 UTC(± 6분)에 대기권에 재진입해 5년 290일 만에 32248번 궤도에서 동쪽으로 273.8도 남하했다.[5]

참고 항목

참조

  1. ^ Solomon, Stanley C.; Bailey, Scott M.; Barth, Charles A.; Davis, Randal L.; Donnelly, John A.; et al. (1998). The SNOE Spacecraft: Integration, Test, Launch, Operation, and On-orbit Performance (PDF). 12th AIAA/USU Conference on Small Satellites 1998 Logan, Utah.
  2. ^ a b c Bailey, Scott M.; Woods, T. N.; Barth, C. A.; et al. (December 2000). "Measurements of the solar soft X-ray irradiance by the Student Nitric Oxide Explorer: First analysis and underflight calibrations". Journal of Geophysical Research. 105 (A12): 27179–27194. Bibcode:2000JGR...10527179B. doi:10.1029/2000JA000188.
  3. ^ "SNOE". Encyclopedia Astronautica. Retrieved 26 March 2017.
  4. ^ a b "Trajectory: SNOE (Explorer 72) 1998-012A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 29 November 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  5. ^ a b c d e "Display: SNOE (Explorer 72) 1998-012A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 29 November 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  6. ^ "Spacecraft Structure". University of Colorado Boulder. Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Retrieved 26 March 2017.
  7. ^ Solomon, Stanley C.; Barth, Charles A.; Axelrad, Penina; Bailey, Scott M.; Brown, Ronald; et al. (October 1996). "The Student Nitric Oxide Explorer" (PDF). Proceedings of the SPIE: Space Sciencecraft Control and Tracking in the New Millennium. 2810: 121–132. Bibcode:1996SPIE.2810..121S. doi:10.1117/12.255131. S2CID 17583117. Archived from the original (PDF) on 11 June 2010.
  8. ^ "Instruments". University of Colorado Boulder. Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Retrieved 26 March 2017.
  9. ^ "Experiment: Auroral Photometer (AP)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 29 November 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  10. ^ "Experiment: Solar X-ray Photometer (SXP)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 29 November 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  11. ^ "Experiment: Ultraviolet Spectrometer (UVS)". NASA. 28 October 2021. Retrieved 29 November 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  12. ^ Bailey, Scott M.; Merkel, Aimee W.; Thomas, Gary E.; et al. (July 2005). "Observations of polar mesospheric clouds by the Student Nitric Oxide Explorer". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 110 (D13). Bibcode:2005JGRD..11013203B. doi:10.1029/2004JD005422. D13203.

외부 링크