stringtranslate.com

Астрономический спутник субмиллиметрового диапазона

Астрономический спутник субмиллиметрового диапазона ( SWAS , также Explorer 74 и SMEX-3 ) — это астрономический спутник субмиллиметрового диапазона НАСА , а также четвёртый космический аппарат в программе Small Explorer (SMEX). Он был запущен 6 декабря 1998 года в 00:57:54 UTC с авиабазы ​​Ванденберг на борту ракеты-носителя Pegasus XL . [1] Телескоп был разработан Смитсоновской астрофизической обсерваторией (SAO) и интегрирован компанией Ball Aerospace , а космический аппарат был построен Центром космических полётов имени Годдарда (GSFC) НАСА . [2] Главным исследователем миссии является Гэри Дж. Мельник. [1]

История

Миссия астрономического спутника субмиллиметрового диапазона была одобрена 1 апреля 1989 года. Проект начался с фазы определения миссии, официально начавшейся 29 сентября 1989 года и продлившейся до 31 января 1992 года. В это время миссия прошла концептуальный обзор проекта 8 июня 1990 года, а демонстрация концепции приемников Шоттки и акустооптического спектрометра была проведена 8 ноября 1991 года. [3]

Разработка

Фаза разработки миссии длилась с февраля 1992 года по май 1996 года. Предварительный проект телескопа субмиллиметровых волн был рассмотрен 13 мая 1992 года, а критический проектный обзор (CDR) — 23 февраля 1993 года. Компания Ball Aerospace отвечала за создание и интеграцию компонентов в телескоп. Кельнский университет доставил акустооптический спектрометр компании Ball для интеграции в телескоп 2 декабря 1993 года, в то время как корпорация Millitech Corporation доставила приемники Шоттки компании Ball 20 июня 1994 года. Компания Ball доставила готовый телескоп в Центр космических полетов имени Годдарда 20 декабря 1994 года. GSFC, которая отвечала за строительство платформы космического корабля, проводила интеграцию космического корабля и инструментов с января по март 1995 года. Квалификация и испытания космического корабля проходили с 1 апреля 1995 года по 15 декабря 1995 года. После этого SWAS был помещен на хранение до 1 сентября 1998 года, когда началась подготовка к запуску. [3]

Миссия

SWAS был разработан для изучения химического состава, энергетического баланса и структуры межзвездных облаков , как галактических, так и внегалактических, а также для исследования процессов звездного и планетарного образования . [1] Его единственным инструментом является телескоп, работающий в субмиллиметровом диапазоне длин волн дальнего инфракрасного и микроволнового излучения. Телескоп состоит из трех основных компонентов: эллиптического внеосевого рефлектора Кассегрена размером 55 × 71 см (22 × 28 дюймов) с шириной луча 4 угловых минуты на рабочих частотах, [1] [4] двух приемников на диодах Шоттки и акустооптического спектрометра. [2] Система чувствительна к частотам в диапазоне 487–557 ГГц (538–616 мкм ), что позволяет ей фокусироваться на спектральных линиях молекулярного кислорода (O 2 ) на частоте 487,249 ГГц; нейтральный углерод ( C i ) на частоте 492,161 ГГц; изотопная вода (H 2 18 O) на частоте 548,676 ГГц; изотопный оксид углерода ( 13 CO) на частоте 550,927 ГГц; и вода (H 2 O) на частоте 556,936 ГГц. [1] [2] Подробные карты 1° x 1° гигантских молекулярных и темных ядер облаков создаются на основе сетки измерений, выполненных с интервалом 3,7 угловых минут. Субмиллиметровые радиометры SWAS представляют собой пару пассивно охлаждаемых субгармонических приемников на диодах Шоттки с шумовыми показателями приемника 2500–3000 К. Акустооптический спектрометр (AOS) был предоставлен Кельнским университетом в Германии . Выходы двух приемников SWAS объединяются для формирования конечной промежуточной частоты, которая простирается от 1,4 до 2,8 ГГц и распределяется по 1400 каналам по 1 МГц с помощью AOS. SWAS предназначен для проведения точечных наблюдений, стабилизированных по трем осям, с точностью положения около 38 угловых секунд и дрожанием около 24 угловых секунд. Информация об ориентации получается от гироскопов, дрейф которых корректируется с помощью звездного трекера. Колеса импульса используются для маневрирования космического корабля. [1]

Эксперимент

Телескоп субмиллиметрового диапазона волн

SWAS наблюдает за источниками по всей галактике.

Инструмент SWAS представляет собой телескоп субмиллиметрового диапазона, который включает в себя двойные гетеродинные радиометры и акустооптический спектрометр. SWAS будет измерять спектральные линии воды, молекулярного кислорода, атомарного углерода и изотопного оксида углерода , излучаемые галактическими межзвездными облаками в диапазоне длин волн 540-616 микрометров. Такое субмиллиметровое излучение невозможно обнаружить с Земли из-за затухания в атмосфере. Измерения SWAS предоставят новую информацию о физических условиях (плотности и температуре) и химии в молекулярных облаках, формирующих звезды. [6]

Запуск

Космический корабль был доставлен в Orbital Sciences Corporation на авиабазу Ванденберг 2 ноября 1998 года для интеграции в их ракету-носитель Pegasus XL. [3] Запуск состоялся 6 декабря 1998 года в 00:57:54 UTC с базового корабля Orbital Sciences Stargazer L-1011 TriStar . [1] [7] Его начальная орбита была почти круговой 638 × 651 км (396 × 405 миль) с наклонением 69,90°. [8]

Первоначально запуск SWAS был запланирован на июнь 1995 года, но был отложен из-за двух неудачных запусков ракеты-носителя Pegasus XL в июне 1994 и июне 1995 годов. Возможность запуска в январе 1997 года была снова отменена из-за неудачного запуска Pegasus XL в ноябре 1996 года. [9]

Фаза ввода в эксплуатацию миссии продолжалась до 19 декабря 1998 года, когда телескоп начал производить полезные научные данные. [10] Миссия SWAS имела запланированную продолжительность в два года и оценку стоимости в 60 миллионов долларов США, [9] [11] но продление миссии позволило провести пять с половиной лет непрерывных научных операций. За это время были получены данные о более чем 200 астрономических объектах. [3] Было принято решение прекратить научные и космические операции 21 июля 2004 года, и в это время космический аппарат был переведен в спящий режим. [12]

Миссия Deep Impact

Для поддержки миссии Deep Impact на комете 9P/Tempel , SWAS был выведен из спящего режима 1 июня 2005 года. Проверка транспортного средства была завершена 5 июня 2005 года, при этом не было обнаружено заметной деградации оборудования. Наблюдения SWAS за кометой были сосредоточены на изотопном выходе воды как до, так и после удара ударника Deep Impact о ядро ​​кометы 4 июля 2005 года. Хотя было обнаружено, что выход воды естественным образом изменялся более чем в три раза во время кампании наблюдений, данные SWAS показали, что не было чрезмерного выброса воды из-за ударного события. После трех месяцев наблюдения SWAS был снова переведен в спящий режим 1 сентября 2005 года. [13]

По состоянию на 2023 год SWAS остается на околоземной орбите в режиме ожидания.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefg «Дисплей: SWAS (1998-071A)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 30 ноября 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  2. ^ abc Мельник, Гэри Дж.; Стауффер, Джон Р.; Эшби, Мэтью Л. Н.; Бергин, Эдвин А.; Чин, Гордон; и др. (август 2000 г.). «Спутник для астрономии в субмиллиметровом диапазоне: научные цели и описание инструмента». The Astrophysical Journal . 539 (2): L77–L85. Bibcode :2000ApJ...539L..77M. doi : 10.1086/312856 . S2CID  123396042.
  3. ^ abcd Tolls, V.; Melnick, GJ; Ashby, MLN; Bergin, EA; Gurwell, MA; et al. (май 2004 г.). «Характеристики спутников для астрономии в субмиллиметровом диапазоне на земле и на орбите». Серия приложений к астрофизическому журналу . 152 (1): 137–162. Bibcode : 2004ApJS..152..137T. doi : 10.1086/382507 .
  4. ^ "The SWAS Instrument". Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт . Получено 5 сентября 2015 г.
  5. ^ "Herschel Space Observatory: Related Missions". Jet Propulsion Laboratory . Получено 9 августа 2011 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  6. ^ «Эксперимент: телескоп субмиллиметровых волн». NASA. 28 октября 2021 г. Получено 30 ноября 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  7. ^ "The Launch". Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт . Получено 8 сентября 2015 г.
  8. ^ "Траектория: SWAS (1998-071A)". NASA. 28 октября 2021 г. Получено 30 ноября 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  9. ^ ab Cowen, Ron (18 января 1997 г.). «Космос 1997: Новый год приносит неопределенный график запусков». Science News . 151 (3). Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г.Альтернативный URL-адрес
  10. ^ "SWAS Data Online". Архив Legacy для анализа данных микроволнового фона . NASA. 18 апреля 2008 г. Получено 9 сентября 2015 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  11. ^ "SWAS". NASA / Science Mission Directorate . Получено 9 сентября 2015 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  12. ^ Румерман, Джуди А. (2009). Историческая книга данных НАСА, том VII: Пусковые системы НАСА, космические перевозки/пилотируемые космические полеты и космическая наука 1989-1998 (PDF) . Серия «История НАСА». НАСА. стр. 814–815. ISBN 978-0-16-080501-1СП-2009-4012. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  13. ^ Бенш, Франк; Мельник, Гэри Дж.; Нойфельд, Дэвид А.; Харвит, Мартин; Снелл, Рональд Л.; и др. (октябрь 2006 г.). «Спутниковые наблюдения за кометой 9P/Tempel 1 и глубоким ударом с помощью субмиллиметровой астрономии». Icarus . 184 (2): 602–610. arXiv : astro-ph/0606045 . Bibcode :2006Icar..184..602B. doi :10.1016/j.icarus.2006.05.016. S2CID  119493549.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме SWAS .