Organização | Goddard ( NASA ) |
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Construtor |
Laboratório de Física Aplicada ( Johns Hopkins University ) |
Programa | Viver com uma estrela |
Campo | Estudo Van Allen Belts |
Número de cópias | 2 |
Status | Missão completada |
Outros nomes | Sondas de tempestade com cinto de radiação (RBSP) |
Lançar | 30 de agosto de 2012 às 8h05 UT |
Lançador | Atlas V 401 |
Fim da missão |
A: 18 de outubro de 2019 B: 19 de julho de 2019 às 17:27 UT |
Duração | 2 anos (missão primária) |
Identificador COSPAR | 2012-046A |
Local | http://rbsp.jhuapl.edu |
Missa no lançamento |
A: 647,6 kg B: 666,6 kg |
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Instrumentos de massa | 129,6 kg |
Ergols | Hidrazina |
Massa propelente | 56 kg |
Controle de atitude | Estabilizado por rotação |
Fonte de energia | Painéis solares |
Energia elétrica | 350 watts |
Órbita | Elíptico |
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Perigeu | 600 km |
Apogeu | 30.600 km |
Inclinação | 10,0 ° |
ECT | Características de íons e elétrons |
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EMFISIS | Medição de campo magnético e onda de plasma |
EFW | Medição de campo elétrico |
RBSPICE | Medição de corrente do anel |
RPS | Características de prótons de alta energia |
As sondas Van Allen (inicialmente Radiation Belt Storm Probes , ou RBSP ) são duas sondas de uma missão espacial lançada pela NASA30 de agosto de 2012que analisa a influência do Sol sobre a Terra e o ambiente espacial próximo à Terra, estudando a evolução dos cinturões de radiação de Van Allen que circundam a Terra . Esta missão faz parte do programa Vivendo com uma Estrela , cujo objetivo é o estudo dos processos fundamentais que se originam do Sol e que impactam todo o Sistema Solar . O programa está particularmente interessado no impacto da atividade solar no clima espacial, que pode afetar o espaço próximo à Terra e as missões de exploração espacial. A missão inclui dois satélites responsáveis por coletar dados sobre o comportamento de elétrons e íons relativísticos em cinturões de radiação conforme o vento solar e a atividade solar mudam. A missão termina em18 de outubro de 2019 depois de ter praticamente esgotado os propelentes usados pelos satélites.
Os objetivos científicos da missão são:
A missão é administrada pelo Goddard Space Flight Center da NASA . O laboratório Applied Physics Laboratory da Johns Hopkins University construiu o satélite e gerencia a missão. Isso deve durar inicialmente 2 anos e pode chegar a 4 anos com as extensões planejadas. Os dois satélites com rotação estabilizada foram lançados por um único foguete Atlas V 401.
Os dois satélites estão colocados em uma órbita terrestre elíptica elevada com um perigeu de 600 km e um apogeu de 30.600 km e uma inclinação de 10 °. Essa órbita permite que eles cruzem os cinturões de radiação que circundam a Terra e façam observações in situ. A missão principal durou apenas dois anos porque os eletrônicos são submetidos a um forte fluxo de radiação durante a travessia dos cinturões de Van Allen. No final, os satélites sobreviveram 7 anos e foi o esgotamento dos propelentes usados para controlar sua trajetória e sua orientação que pôs fim à missão. Anteriormente, o perigeu foi rebaixado para 240 quilômetros de forma a garantir a reentrada atmosférica em menos de 15 anos para não sobrecarregar a órbita baixa da Terra com detritos espaciais . O satélite B é retirado de serviço em19 de julho de 2019às 17:27 UT. O satélite A está desativado em18 de outubro de 2019.
A missão usa dois satélites idênticos (A e B). O corpo tem a forma de um prisma octogonal de 1,3 m de altura, 1,8 m de diâmetro e cada uma das oito facetas de 0,9 m de comprimento. A estrutura é feita de alumínio com painéis de colméia de alumínio . O satélite A tem uma massa de 647,6 kg, enquanto o satélite B pesa 666,6 kg. A plataforma do satélite B é mais pesada (463 kg) do que a do satélite A (444 kg). O peso adicional se deve à presença de partes mecânicas que possibilitam a fixação do satélite A ao satélite B. Por outro lado, cada satélite carrega a mesma massa de instrumentação científica (129,6 kg) e propelentes (56 kg). Quatro painéis solares quadrados (0,9 metros de cada lado) são fixados na parte superior do satélite e colocados em órbita. Eles trazem a envergadura da nave espacial para 3,2 metros. As células fotovoltaicas cobrem uma área total de 3,2 m² que fornecem 350 watts de eletricidade. O satélite é estabilizado por rotação com uma velocidade de rotação de 5 rotações por minuto. O eixo de rotação é aproximadamente direcionado na direção do Sol, enquanto mantém um ângulo entre 15 e 27 ° em relação à sua direção. O sistema de propulsão é usado para corrigir a órbita, manter a velocidade de rotação e ajustar a velocidade relativa dos dois satélites. É composto por 8 pequenos motores de foguete MR-103G da Aerojet (desde 2013, Aerojet Rocketdyne ) com um empuxo de 0,9 newtons . Esses propelentes queimam a hidrazina mantida sob pressão em três tanques idênticos colocados a uma distância igual do eixo de rotação.
Os dados científicos são transferidos para estações terrenas de banda S a uma taxa de 2 megabits / segundo por meio de 3 antenas de baixo ganho dispostas de forma a manter permanentemente o link com as estações terrenas. Todos os dados científicos e de telemetria coletados durante um dia podem ser transferidos em 2,5 horas. Durante o resto do tempo, o satélite fornece informações sobre o clima espacial . O satélite posiciona várias antenas em órbita: os sensores do magnetômetro são carregados por pólos diametralmente opostos que se estendem por dois dos painéis solares e trazem a extensão da sonda para 8,1 metros. Dois pólos axiais do instrumento EFW e perpendiculares ao plano dos painéis solares trazem a altura do satélite para 12 metros. Por fim, quatro antenas com 50 metros de comprimento são fixadas nas quatro facetas não ocupadas pelos painéis solares. A Avionics usa um microprocessador rad750 da BAE Systems curado por rádio com 16 megabytes de RAM para sua operação e 16 gigabytes de memória de massa em SDRAM para armazenamento de dados. As interfaces são gerenciadas por um microprocessador RTAX2000 FPGA.
Cinco instrumentos científicos estão a bordo de cada satélite:
Os satélites transmitem seus dados para três estações terrestres . A estação principal, que tem um prato de 18 metros de diâmetro, está localizada no laboratório APL da Universidade Johns Hopkins em Laurel, em Maryland . As outras duas estações fazem parte da Rede Espacial Universal e incluem duas antenas parabólicas de 13 metros localizadas no Havaí e na Austrália .
Desde os primeiros dias da missão, os satélites possibilitaram descobrir um terceiro cinturão de radiação, agregando períodos de intensa atividade solar aos dois já conhecidos cinturões de Van Allen. Segundo o gestor científico da missão, a missão permite que a física dos cinturões de radiação seja totalmente revista, destacando características antes invisíveis e descobrindo muitos mecanismos físicos que desencadeiam a desaceleração e aceleração da radiação.