IMAGE (romfartøy) - IMAGE (spacecraft)

BILDE
Bilde-romfartøy-iso-view.gif
Diagram over IMAGE -romfartøy
Navn Imager for Magnetopause-to-Aurora Global Exploration
Explorer 78
Oppdragstype Magnetosfærisk fysikk
Operatør NASA  / Goddard
Applied Physics Laboratory
COSPAR ID 2000-017A
SATCAT nr. 26113
Nettsted pluto .space .swri .edu / IMAGE /
image .gsfc .nasa .gov
Misjonens varighet Planlagt: 2 år
Final: 5 år, 8 måneder, 22 dager
Romfartøyets egenskaper
Produsent Lockheed Martin Missiles & Space
Southwest Research Institute
Start masse 494 kg (1089 lb)
Nyttelastmasse 210 kg (463 lb)
Dimensjoner Buss: 2,25 × 1,52 m (7,4 × 5,0 fot)
Distribuert: 504 × 22 m (1652 × 71 fot)
Makt 286 watt ( GaAs solcelleoppsett, Super NiCd -batterier)
Oppdragets start
Lanseringsdato 25. mars 2000, 20:34: 43.929 UTC ( 2000-03-25UTC20: 34: 43 ) 
Rakett Delta II 7326-9.5 #277
Lanseringssted Vandenberg SLC-2W
Entreprenør Boeing lanseringstjenester
Misjonens slutt
Avhending Kontakten er tapt
Siste kontakt 18. desember 2005, 07:39  UTC ( 2005-12-18UTC07: 40 )
Orbitale parametere
Referansesystem Geosentrisk
Regime Polar
Halv-større akse 29.880 km (18.567 mi)
Eksentrisitet 0,75308
Perigee høyde 1000 km (621 mi)
Apogee høyde 46,004 km (28,586 mi)
Tilbøyelighet 90,01 °
Periode 856 minutter
RAAN 192,74 °
Argument om perigee 319,86 °
Epoke 25. mars 2000, 16:30:34 UTC
←  SIKRING
HETE-2  →
 

BILDE ( Imager for Magneto-til-Aurora Global Exploration ) er en NASA medium oppdagelses oppdrag som har studert den globale responsen til jorden 's magneto til endringer i solens vinden . Det ble antatt tapt, men fra august 2018 kan det være gjenvinnbart. Den ble skutt opp 25. mars 2000 av en Delta II- rakett fra Vandenberg AFB på et toårig oppdrag. Nesten seks år senere stoppet den uventet driften i desember 2005 under sitt forlengede oppdrag og ble erklært tapt. Romfartøyet var en del av NASAs Sun-Earth Connections Program , og under løpet av det hadde over 400 forskningsartikler publisert i fagfellevurderte tidsskrifter som brukte dataene. Den hadde spesielle kameraer som ga forskjellige gjennombrudd for å forstå dynamikken i plasma rundt jorden. Hovedetterforsker var Jim Burch fra Southwest Research Institute .

I januar 2018 fant en amatør satellittsporing det å sende noen signaler tilbake til jorden. NASA gjorde forsøk på å kommunisere med romskipet og bestemme nyttelaststatusen, men har måttet spore opp og tilpasse gammel maskinvare og programvare til dagens systemer. 25. februar ble kontakten med IMAGE igjen tapt bare for å bli gjenopprettet 4. mars 2018. Signalet forsvant igjen 5. august 2018. Gjenopprettingsarbeid er i gang, og hvis vellykket NASA kan bestemme seg for å finansiere et omstartet oppdrag.

Oversikt

IMAGE var det første romfartøyet dedikert til avbildning av jordens magnetosfære . IMAGE var et romfartøy utviklet av Medium Class Explorers (MIDEX) -programmet, og det var det første romfartøyet dedikert til å observere magnetosfæren på jorden, og produserte omfattende globale bilder av plasma i den indre magnetosfæren. IMAGE -fartøyet ble plassert i en bane på 1000 × 46 000 km rundt jorden, med en helling på 90 ° (som passerte over polene ) og en periode på 14,2 timer.

Ved å ta bilder hvert 2. minutt i bølgelengder som er usynlige for det menneskelige øyet, tillot det en detaljert studie av samspillet mellom solvinden og magnetosfæren og magnetosfærens respons under en magnetisk storm . Fra sin fjerne bane produserte romfartøyet et vell av bilder av det tidligere usynlige romområdet i den indre magnetosfæren, og overgikk alle dets vitenskapelige mål. En senior anmeldelse i 2005, like før tapet, beskrev oppdraget som "ekstremt produktivt", etter å ha bekreftet flere teoretiske spådommer (f.eks. Plasmasfæreplumer , ringstrøminnsprøytning før midnatt og kontinuerlig antiparallell tilkobling), oppdaget mange nye og uventede fenomener (f.eks. plasmasfære skuldre, subaurorale protonbuer og en sekundær interstellar nøytral atomstrøm), og svarte på et sett med utestående spørsmål angående kildeområdet for kilometrisk kontinuumstråling, rollen til solvindens trykkpulser i ionosfærisk utstrømning og forholdet mellom proton og elektron auroraer under substormer. Da romfartøyet ble stille i desember 2005, hadde det allerede blitt godkjent en misjonsforlengelse til 2010.

Kostnadene for IMAGE anslås til 132 millioner dollar , inkludert romfartøy, instrumenter, oppskytningsbil og bakkeoperasjoner.

Nyttelast

Dens vitenskapelige nyttelast består av tre suiter av instrumenter :

  • Energiske nøytrale atombilder (LENA, MENA, HENA)-Disse instrumentene bruker hydrogen-, helium- og oksygenatomer i eksosfæren for å danne bilder og bestemme egenskapene til deres lav-, middels- og høyenergi-moderioner. HENA, High Energy Neutral Atom imager er en modifisert versjon av MIMI/INCA (Magnetospheric Imaging Instrument/Ion and Neutral Camera) -sensoren fløyet på Cassini - Huygens -oppdraget.
  • Ultrafiolette bilder (FUV og EUV) - Extreme Ultraviolet (EUV) -bildeapparatet oppdager lys fra heliumatomer i jordas plasmasfære . Far Ultraviolet (FUV) -kameraet bruker tre detektorer for å avbilde auroraene i forskjellige bølgelengder og måle fordelingen av forskjellige ioner.
  • Radio Plasma Imager (RPI) - Dette instrumentet bruker pulser fra radiobølger til å avbilde hele volumet av jordens magnetfelt. Med sin 502 meter lange antenne sender den ut et utbrudd av radiobølger, som reflekterer fra skyer av ladede partikler mellom plasmasfærens ytre grense helt ut til grensen der jordens magnetfelt påvirkes av solvinden . RPI måler også naturlig forekommende plasmabølger på romfartøyets plassering.

Central Instrument Data Processor (CIDP) så vel som Command & Data Handling Subsystem ( hovedbordsdatamaskin ) ble bygget rundt de oppdragsprøvde IBM RAD6000 avionikkprosessorene .

Tap

18. desember 2005 klarte ikke satellitten å ta en forventet kontakt klokken 16:20 UTC. En tidligere kontakt hadde avsluttet vellykket kl. 07:39 samme dag uten tegn til problemer. I løpet av de følgende dagene og ukene ble kommandoer sendt "blinde" for å tilbakestille senderen, bytte antenner og på annen måte forsøke å gjenopprette kontakten med romfartøyet, men ingen signaler (ikke engang en umodulert bærebølge ) ble mottatt. Gjenopprettingsarbeidet inkluderte bruk av forskjellige DSN- antenner, bruk av bakkestasjoner som ikke var fra NASA i tilfelle det var en systematisk DSN-feil, ingen overføringer av kommandoer på flere dager for å utløse en 72-timers vakthundertimer , øke sendestyrken i tilfelle antennen ble feil justert, og optiske og radarobservasjoner av satellitten for å se etter rusk, endring i spinnhastighet eller endring i bane som indikerer en kollisjon eller annen skade.

Romfartøyet ble også beordret til å øke spinnhastigheten litt og asymmetrisk slå på varmeapparatene. Hvis det blir observert, vil disse indikere at det kan motta kommandoer, men ikke overføre. Ingen endring ble sett, og analyse indikerte senere at temperaturendringen ville ha vært uoppdagelig. Et forsøk på å observere fartøyets temperatur for å avgjøre om det var helt dødt eller forbruke strømmen som var forventet i sikker modus, var ikke avgjørende.

En grundig feilanalyse avslørte at blant sannsynlige årsaker til et brått toveis kommunikasjonstap, hadde Solid State Power Converter (SSPC) for transponderen blant funksjonene en "øyeblikkelig tur" -stans som svar på høystrøm (100  A ) kortslutning . Kritisk ble en slik stans ikke rapportert i strømforsyningens telemetriutgang, og denne mangelen ble ikke dokumentert. Fordi den ikke var dokumentert, hadde romfartøyets maskinvare og programvare ingen mulighet for å forsøke å tilbakestille SSPC hvis den rapporterte god status. Dette ville resultere i de observerte symptomene: ingen radiokommunikasjon med et tilsynelatende uskadet romfartøy.

Selv om en slik kortslutning ville være nesten umulig uten dødelig skade på romfartøyet, kan nedleggelsen falskelig utløses av en strålingsindusert enkelt hendelse . Det kan rett og slett løses ved å sykle strømforsyningen, men romfartøyets design etterlot ingen måte å sende en slik kommando, og den var heller ikke innebygd.

Det samme problemet med den samme strømforsyningsmodellen hadde påvirket EO-1 og WMAP- satellittene (lansert etter IMAGE), men de klarte å komme seg.

I januar 2006 erklærte NASA oppdraget over, og erklærte at "Foreløpig analyse indikerte at fartøyets undersystemer for strømforsyning mislyktes, noe som gjorde det livløst." Til tross for dette fortsatte de å prøve å etablere kontakt. Tidlig i 2006 innkalte NASA til et ekspertråd for å finne ut hva som gikk galt. Etter flere måneder opprettet de en rapport der de teoretiserte at IMAGE hadde utløst en strømbryter og kan fikse seg selv.

Man håpet at en formørkelse når romfartøyet passerte gjennom jordens skygge i oktober 2007 ville resultere i en tilstrekkelig dyp forsyningsspenning til at den ville utløse en total buss -tilbakestilling, noe som ville forårsake en strømsyklus for den mistenkte forsyningen. Men forsøk å kontakte håndverket etter at denne formørkelsen ikke var vellykket.

Gjenopprettingsarbeid

20. januar 2018 ble IMAGE funnet av kanadisk radioamatør og satellittsporing Scott Tilley som sendte, og han rapporterte det til NASA. Han hadde skannet S-båndet (mikrobølger) i håp om å finne Zuma- satellitten.

24. januar 2018 rapporterte Richard Burley fra NASA at de prøvde å etablere kommunikasjon med satellitten ved hjelp av NASA Deep Space Network . To dager senere rapporterte Burley at ingeniører ved Goddard Space Flight Center lyktes med å skaffe signalet, og bekreftet 30. januar 2018 at IMAGE er kilden. Det er ikke kjent når satellitten begynte å kringkaste, men en ny undersøkelse av gamle data som ble spilt inn av Tilley og andre satellittsporere Cees Bassa viste overføringer fra samme satellitt i oktober 2016 og mai 2017. Bassa antok at mens formørkelsen i 2007 ikke klarte å tilbakestille satellitten, gjorde en annen susen, sannsynligvis en gang mellom 2014 og 2016.

8. februar 2018 publiserte NASA en detaljert redegjørelse for IMAGE -satellittens gjenoppretting. Satellitten overførte data utover enkel telemetri, noe som indikerer at noen av de seks innebygde instrumentene fremdeles var aktive. NASA -ingeniører prøver å bestemme satellittens status, men siden programvaren og maskinvaretypen som brukes i IMAGE Mission Operations Center har blitt kastet og ikke lenger eksisterer, er de i ferd med å tilpasse gammel programvare og databaser til sine moderne systemer og spor ned maskinvare.

25. februar 2018 mistet NASA igjen kontakten med satellitten, men ikke på samme måte som i 2005. Richard Burley, tidligere oppdragsdirektør for IMAGE, uttalte at han mener det er et problem med IMAGEs spinnakse i forhold til dens medium- få antenne plassering. Hvis NASA kan gjenvinne kontrollen over romfartøyet, og statusen til data og bakkesystemer kan vurderes, vil den avgjøre om den kan finansiere oppstart av oppdraget.

4. mars 2018 rapporterte Applied Physics Laboratory ved Johns Hopkins University at det oppdaget signalet fra satellitten, men det var for svakt til å låse seg fast.

9. mai 2018 oppdaget Scott Tilley igjen et sterkt signal fra IMAGE. Timer senere hadde ingeniører fra NASA og APL låst signalet og mottok telemetri. Kommandoer ble overført til IMAGE, men av ukjente grunner bekreftet romskipet bare mottak av en brøkdel av disse kommandoene.

28. august 2018 kunngjorde NASA at IMAGE -teamet hadde sluttet å motta signaler fra satellitten, som tidligere skjedde om vinteren, og ville fortsette å prøve å sende kommandoer.

20. januar 2019 gikk et helt år siden romfartøyets gjenoppdagelsesdato, og det har vært ute av kontakt siden 5. august 2018.

Galleri

Se også

Referanser

Eksterne linker