stringtranslate.com

Обсерватория солнечной динамики

Подробные изображения, полученные SDO в 2011–2012 годах, помогли ученым раскрыть новые тайны Солнца.

Обсерватория солнечной динамики ( SDO ) — это миссия НАСА , которая наблюдает за Солнцем с 2010 года. [4] Запущенная 11 февраля 2010 года обсерватория является частью программы «Жизнь со звездой » (LWS). [5]

Целью программы LWS является развитие научного понимания, необходимого для эффективного решения тех аспектов соединенной системы Солнце - Земля , которые напрямую влияют на жизнь на Земле и ее общество. Целью SDO является понимание влияния Солнца на Землю и околоземное пространство путем изучения солнечной атмосферы в малых масштабах пространства и времени и на многих длинах волн одновременно. SDO исследует, как генерируется и структурируется магнитное поле Солнца , как эта накопленная магнитная энергия преобразуется и высвобождается в гелиосферу и геопространство в виде солнечного ветра , энергетических частиц и изменений солнечного излучения . [6]

Общий

Эта визуализация охватывает тот же временной интервал в 17 часов во всем диапазоне длин волн SDO.

Космический корабль SDO был разработан в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд , и запущен 11 февраля 2010 года со станции ВВС на мысе Канаверал ( CCAFS ). Основная миссия длилась пять лет и три месяца, а расходных материалов, как ожидается, хватит не менее десяти лет. [7] Некоторые считают, что SDO станет продолжением миссии Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO). [8]

SDO — это трехосный стабилизированный космический корабль с двумя солнечными батареями и двумя антеннами с высоким коэффициентом усиления, находящийся на наклонной геосинхронной орбите вокруг Земли .

В состав космического корабля входят три прибора:

Данные, собираемые аппаратом, предоставляются как можно скорее после их получения. [9]

Расширенная миссия

Ожидается, что по состоянию на февраль 2020 года SDO будет работать до 2030 года. [10]

Инструменты

Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений (HMI)

Сравнение изображений HMI Continuum сразу после затмения , а затем после повторного прогрева сенсора.

Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений ( HMI), созданный Стэнфордским университетом в Стэнфорде, штат Калифорния , изучает солнечную изменчивость и характеризует внутреннюю часть Солнца и различные компоненты магнитной активности. HMI выполняет измерения продольного и векторного магнитного поля с высоким разрешением, просматривая весь диск Солнца, с акцентом на различные концентрации металлов на Солнце, с диапазоном, сосредоточенным на линии Фраунгофера солнечного спектра 617,3 нм , пропуская свет. с помощью пяти инструментов-фильтров, включая фильтр Лио и два интерферометра Майкельсона , для быстрого и частого создания доплеровских изображений и магнитограмм . Полнодисковая фокусировка и усовершенствованные магнитометры улучшают возможности прибора SOHO MDI, который мог фокусироваться только в пределах прямой видимости с ограниченными магнитными данными. [11] [12]

HMI производит данные для определения внутренних источников и механизмов солнечной изменчивости, а также того, как физические процессы внутри Солнца связаны с поверхностным магнитным полем и активностью. Он также собирает данные, позволяющие оценить корональное магнитное поле для изучения изменчивости в расширенной солнечной атмосфере. Наблюдения HMI позволят установить взаимосвязь между внутренней динамикой и магнитной активностью, чтобы понять солнечную изменчивость и ее последствия. [13]

Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета (EVE)

Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета (EVE) измеряет экстремальное ультрафиолетовое излучение Солнца с улучшенным спектральным разрешением , «временной частотой » , точностью и точностью по сравнению с предыдущими измерениями, выполненными TIMED SEE, SOHO и SORCE XPS . Инструмент включает в себя основанные на физике модели для дальнейшего научного понимания взаимосвязи между вариациями солнечного EUV и изменениями магнитных вариаций на Солнце. [14]

Испускаемые Солнцем энергичные фотоны крайнего ультрафиолета в первую очередь нагревают верхние слои атмосферы Земли и создают ионосферу . Выход солнечного EUV- излучения претерпевает постоянные изменения, как от момента к моменту, так и в течение 11-летнего солнечного цикла , и эти изменения важно понимать, поскольку они оказывают значительное влияние на нагрев атмосферы , сопротивление спутников и деградацию систем связи , включая нарушение Глобальная система позиционирования . [15]

Пакет инструментов EVE был создан Лабораторией атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере (LASP) под руководством доктора Тома Вудса в качестве главного исследователя [7] и был доставлен в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА 7 сентября 2007 года. [16] Прибор обеспечивает улучшение спектрального разрешения измерений до 70% на длинах волн ниже 30 нм и улучшение «каденса времени» на 30% за счет проведения измерений каждые 10 секунд при 100% рабочем цикле . [15]

Ассамблея изображений атмосферы (AIA)

Сборка изображений атмосферы (AIA), возглавляемая Лабораторией солнечной и астрофизики Lockheed Martin (LMSAL), обеспечивает непрерывные полнодисковые наблюдения солнечной хромосферы и короны в семи каналах крайнего ультрафиолета (EUV), охватывающих диапазон температур примерно от 20 000 Кельвинов. до более чем 20 миллионов Кельвинов. 12-секундная частота потока изображений с разрешением 4096 на 4096 пикселей и скоростью 0,6 угловых секунд на пиксель обеспечивает беспрецедентное представление о различных явлениях, происходящих в развивающейся внешней атмосфере Солнца.

Научное исследование AIA возглавляет LMSAL, которая также управляет прибором и – совместно со Стэнфордским университетом – управляет Объединенным центром научных операций, из которого все данные передаются мировому научному сообществу, а также широкой общественности. LMSAL разработала общее оборудование и руководила его разработкой и интеграцией. Четыре телескопа, обеспечивающие индивидуальную подачу света для инструмента, были спроектированы и изготовлены в Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО). [17] С момента начала своего этапа эксплуатации 1 мая 2010 года AIA успешно работала с беспрецедентным качеством изображения EUV.

Фотографии Солнца в этих различных областях спектра можно увидеть на веб-сайте SDO Data НАСА. [19] Изображения и видеоролики Солнца, увиденные в любой день миссии, в том числе в течение последних получаса, можно найти на сайте The Sun Today.

Коммуникации

SDO передает научные данные ( K-диапазон ) от двух бортовых антенн с высоким коэффициентом усиления и телеметрию ( S-диапазон ) от двух бортовых всенаправленных антенн . Наземная станция состоит из двух выделенных (резервных) 18-метровых радиоантенн на ракетном полигоне Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико , построенных специально для SDO. Диспетчеры миссии управляют космическим кораблем удаленно из Центра управления полетами в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА . Общая скорость передачи данных составляет около 130 Мбит/с (150 Мбит/с с учетом служебных данных или 300 Мсимволов/с при сверточном кодировании со скоростью 1/2 ), а аппарат генерирует примерно 1,5 терабайта данных в день (что эквивалентно загрузке около 500 000 песен). ). [7]

Запуск

Программа НАСА по пусковым услугам в Космическом центре Кеннеди управляла интеграцией и запуском полезной нагрузки. [22] SDO был запущен с космодрома 41 на мысе Канаверал (SLC-41) с использованием ракеты Atlas V -401 с двигателем с общим сердечником РД-180 , который был разработан для усовершенствованной одноразовой ракеты-носителя (EELV). требования программы. [23]

Феномен солнечной собаки: через несколько мгновений после запуска ракета Atlas V SDO пробила перистое облако , которое создало видимые ударные волны в небе и разрушило ряд кристаллов льда, образующих солнечную собаку , видимую для наблюдателей. [24]

После запуска космический корабль был выведен с «Атласа V» на орбиту вокруг Земли с начальным перигеем около 2500 км (1600 миль). [25]

Переход на конечную орбиту

Анимация траектории обсерватории солнечной динамики с 11 февраля 2010 г. по 11 апреля 2010 г.
  Обсерватория солнечной динамики  ·   Земля

Затем SDO в течение нескольких недель провел серию маневров по подъему на орбиту, которые корректировали его орбиту до тех пор, пока космический корабль не достиг запланированной круговой геосинхронной орбиты на высоте 35 789 км (22 238 миль), 102 ° западной долготы и наклоне 28,5 °. [25] Эта орбита была выбрана для обеспечения круглосуточной связи с/на стационарную наземную станцию , а также для сведения к минимуму солнечных затмений примерно до часа в день в течение всего лишь нескольких недель в году.

Талисман миссии — Камилла

Камилла Корона — резиновая курица , талисман миссии SDO . Он является частью группы по образованию и работе с общественностью и выполняет различные функции, помогая информировать общественность, в основном детей, о миссии SDO, фактах о Солнце и космической погоде . [26] Камилла также помогает в перекрестном информировании общественности о других миссиях НАСА и проектах, связанных с космосом. Камилла Корона SDO использует социальные сети для взаимодействия с фанатами.

Галерея

Марки

USPS выпустила вечные марки с изображением Солнца

В 2021 году Почтовая служба США выпустила серию вечных марок с использованием изображений Солнца, полученных Обсерваторией солнечной динамики. [27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "SDO Наш взгляд на Солнце" (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  2. ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: характеристики SDO». НАСА. Архивировано из оригинала 30 января 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  3. ^ "СДО 2010-005А" . Н2ЙО. 24 января 2015 года . Проверено 25 января 2015 г.
  4. ^ Буркленд, Кристин Л.; Лю, Го-Цзя (25 июля 2011 г.). Верификация алгоритма наведения антенны с высоким коэффициентом усиления обсерватории солнечной динамики с использованием полетных данных (отчет). Американский институт аэронавтики и астронавтики. hdl : 2060/20110015278.
  5. ^ Джастин Рэй. «Центр статуса миссии: Атлас V SDO». Космический полет сейчас . Проверено 13 февраля 2010 г.
  6. ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: о миссии SDO». НАСА. Архивировано из оригинала 30 июня 2007 года . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  7. ^ abc «Обсерватория солнечной динамики — наш взгляд на небо» (PDF) . НАСА. 1 февраля 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  8. ^ "Домашняя страница Солнечной и гелиосферной обсерватории" . НАСА/ЕКА. 9 февраля 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  9. ^ «Обсерватория солнечной динамики — исследование Солнца в высоком разрешении» (PDF) . НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  10. ↑ Джонсон-Гро, Мара (11 февраля 2020 г.). «Десять вещей, которые мы узнали о Солнце от SDO НАСА за это десятилетие». НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  11. ^ Дин Песнелл; Кевин Аддисон (5 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики: инструменты SDO». НАСА . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  12. ^ "Гелиосейсмический и магнитный формирователь изображений для SDO" . Гелиосейсмический и магнитный имиджер для SDO . 4 марта 2011 года . Проверено 12 ноября 2023 г.
  13. ^ Исследовательская группа солнечной физики. «Гелиосейсмические и магнитные изображения». Стэндфордский Университет . Проверено 13 февраля 2010 г.
  14. ^ «SDO - Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолета EVE» . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). 27 мая 2010 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 12 марта 2020 г.
  15. ^ Аб Вудс, Том (12 сентября 2007 г.). «Эксперимент по изменчивости экстремального ультрафиолетового излучения (EVE) в Обсерватории солнечной динамики (SDO) | Аналогия о том, как будут значительно улучшены измерения экстремального солнечного ультрафиолетового излучения SDO EVE» (PDF) . Лаборатория физики атмосферы и космоса (ЛАСП). Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 года . Проверено 22 сентября 2011 г.
  16. ^ Рани Гран (7 сентября 2009 г.). «Первая приборная солнечно-динамическая обсерватория (SDO) прибыла в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА». НАСА . Проверено 17 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  17. ^ "AIA - Сборка изображений атмосферы" . Локхид Мартин. 3 февраля 2010 г. Проверено 14 февраля 2010 г.
  18. ^ «Сборка изображений атмосферы - описания и руководства к инструментам, данным и пакетам программного обеспечения» . Локхид Мартин . Проверено 27 июня 2012 г.
  19. ^ "Обсерватория солнечной динамики". Центр космических полетов Годдарда . НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  20. ^ Данн, Марсия. «Сильный ветер задерживает запуск солнечной обсерватории НАСА». Ассошиэйтед Пресс . Проверено 10 февраля 2010 г.
  21. ^ ab "AFD-070716-027" (PDF) . ВВС США, 45-я метеорологическая эскадрилья. Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2011 года . Проверено 7 февраля 2010 г.
  22. ^ «Новый взгляд на Солнце» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 19 июня 2010 года . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  23. ^ «Программа услуг по запуску SDO» (PDF) . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  24. ↑ Филлипс, Тони (11 февраля 2011 г.). «Тайна СДО Сандог». НАСА . Проверено 13 марта 2020 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  25. ^ Аб Уилсон, Джим (11 февраля 2010 г.). «Обсерватория солнечной динамики» . Проверено 13 февраля 2010 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  26. ^ "Обсерватория солнечной динамики". sdo.gsfc.nasa.gov . Архивировано из оригинала 19 октября 2011 года . Проверено 3 мая 2018 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  27. ^ «Почтовая служба США выпустит марки NASA Sun Science Forever» . НАСА. 15 января 2021 г. Проверено 19 января 2021 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Обсерватории солнечной динамики .

Инструменты