Interstellar kortlægning og accelerationsprobe

Kunstnerens indtryk af IMAP-satellitten. Generelle data

Organisation	NASA
Bygger	Anvendt fysiklaboratorium Princeton University
Program	Terrestriske solceller
Mark	Undersøgelse af solvinden og det lokale interstellare medium
Status	Under udvikling
Start	Omkring 2024
Livstid	2 år (primær mission)
Websted	[1]

Tekniske egenskaber

Holdningskontrol	Spinne
Energikilde	Solpaneler

Kredsløb

Kredsløb	Heliocentrisk bane
Beliggenhed	Lagrange punkt L 1 i Earth-Sun-systemet

Interstellar Kortlægning og Acceleration Probe ( Observatory af sol-terrestrisk ), bedre kendt under sit akronym IMAP er en rummission af rumfartsorganisation USA , den NASA , hvis formål er studiet af den solvinden og det interstellare medium lokale. IMAP er den femte mission i undersøgelsesprogrammet for forholdet Sol - Jorden ( Solar Terrestrial Probes ). Satellitten lanceres i 2024. Den nominelle varighed er 2 år, men den kan forlænges. IMAP bærer 10 instrumenter, der repræsenterer den nyeste teknologi inden for partikelmåling. Projektet ledes af Center Goddard Space Flight, mens satellitten er bygget af Science Laboratory of Applied of University Johns Hopkins med betydelige bidrag fra udenlandske laboratorier til instrumentering.

Sammenhæng

Projekthistorie

IMAP-missionen har sin oprindelse i Decennial Heliophysics Report produceret i 2012 af United States National Academy of Sciences . Det tilbyder to forslag til en undersøgelse af solens miljø i et til moderate omkostninger knyttet til NASAs solcelleprobes-program dedikeret til studiet af interaktioner mellem solen og jorden. Som et resultat lancerede NASA i 2017 en indkaldelse af forslag og vælger det projekt, der blev foreslået af Princeton University ijuni 2018.

Projektet ledes af Space Flight Center Goddard, mens satellitten er bygget af Science Laboratory of Applied fra University of Johns Hopkins med betydelige bidrag fra udenlandske laboratorier (Tyskland, Polen, Schweiz og Japan) til instrumentering.

Videnskabelige mål

IMAP-missionens indvendinger er at bestemme de fysiske processer, der styrer udviklingen af vores solsystems rummiljø . IMAPs instrumenter opnår disse mål ved at måle solvindens karakteristika samt måle ekkoet fra heliosfæren, når partikler når og interagerer med regioner i kanten af heliosfæren. De detaljerede mål er:

definere sammensætningen og karakteristikaene for det lokale interstellare medium
bestemme, hvordan solens magnetfelter interagerer med det lokale interstellare medium,
bestemme, hvordan solvinden og det interstellare medium interagerer ved kanterne af heliosfæren.
bestemme, hvordan partikler når høje energier, når de passerer gennem solsystemet.

Tekniske egenskaber

IMAP er en satellit, der ligner IBEX . Det drejes (4 omdrejninger pr. Minut), og dets rotationsakse er rettet mod solen.

Videnskabelige instrumenter

IMAP tager 10 videnskabelige instrumenter:

IMAP-Lo er en neutral atomdetektor, der bestemmer retningen og arten af interstellare partikler, hvis energi er mellem 5 og 1000 eV . De fundne grundstoffer er helium, brint, ilt, neon og deuterium. Instrumentet stammer fra IBEX-Lo installeret om bord på IBEX-pladsobservatoriet.
IMAP-Hi er en neutral atomdetektor, der bestemmer spektret, retningen og energien for partikler fra den ydre heliosfære, hvis energi er mellem 0,41 og 15,6 keV . Den inkluderer to detektorer peget på henholdsvis 90 ° og 45 ° fra IMAP's rotationsakse og i modsat retning af solen. IMAP-Hi kan detektere helium-, hydrogen-, oxygen-, neon-, carbon- og nitrogenatomer. Instrumentet stammer fra IBEX-Hi installeret om bord på IBEX-pladsobservatoriet.
IMAP-Ultra er et neutralt atom-, ion- og elektrondetektor, der bestemmer spektret, retningen og energien for partikler fra helioproduktet og videre. Det registrerer især neutrale brintatomer, hvis energi er mellem 3 og 300 keV, men også følsom over for heliumatomer. Instrumentet er identisk med JENI-instrumentet om bord på den europæiske rumsonde, bortset fra at det har to detektorer i stedet for kun en.
MAG er et magnetometer, der består af to identiske treaksiale fluxgate-detektorer afledt af instrumenter om bord på MMS. Magnetometrene er monteret i enden af en 1,8 meter lang stang for at reducere rumfartøjets udstyrs indvirkning på målingerne. Målinger foretages med en frekvens på 2 Herz. Måleområdet er ± 500 nT, og opløsningen er 10 pT.
SWE ( solvindelektroner ) er et instrument, der måler den tredimensionelle fordeling af termiske og suprathermiske elektroner, hvis energi er mellem 1 eV og 5 keV.
SWAPI ( Solar Wind and Pickup Ions ) er et instrument, der måler energifordelingen af brint og heliumioner i solvinden og kommer fra det interstellære medium. De målte partikler har en energi mellem 0,1 og 20 keV.
CoDICE ( Compact Dual Ion Composition Experiment ) er et instrument, der måler ionernes natur, deres hastighedsfordeling og deres elektriske ladning. De målte partikler har en energi mellem 0,5 og 80 keV pr. Elektrisk ladning (CoDICE-Lo detektor) og mellem 0,03 og 5 MeV pr. Kerne i CoDICE-hi. Disse målinger skal gøre det muligt at bestemme sammensætningen og strømningerne i det lokale interstellare medium samt at bestemme oprindelsen af de supratermiske partikler.
HIT ( High-energy Ion Telescope ) er et instrument, der måler ionernes natur, deres energispektrum og deres vinkelfordeling og deres ankomsttid. De målte grundstoffer varierer fra brint til nikkel med en energi på 2 til 40 MeV. HIT er baseret på LET-instrumentet ombord på STEREO .
IDEX ( Interstellar Dust Explorer ) er et instrument, der måler sammensætning, hastighed og massefordeling af interstellare støvpartikler. Instrumentets følsomhed skal gøre det muligt at måle mindst 100 partikler om året. Masseopløsningen er 1/200.
GLOWS ( Global Solar Wind Structure ) er et instrument, der måler den stråling, der udsendes i heliosfæren af hydrogen (Lyman-αline-stråling 121,6 nm) og af helium (58,4 nm).

Gennemførelse af missionen

IMAP skal lanceres i 2024 og placeres i en bane omkring Lagrange-punktet L 1 i Earth-Sun-systemet, der ligger 1,5 millioner kilometer fra Jorden i retning af solen. I denne stilling, de solvinden målingerne er langt mindre forstyrret af Jorden. Den primære mission skal vare 2 år, men satellitten vil have forbrugsstoffer i mindst 5 år.

Noter og referencer

Bemærkninger

Referencer

Interstellar kortlægning og accelerationsprobe (IMAP): En ny NASA-mission , s. 4
(in) " Oversigt " om IMAP-projekt , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(i) " instrumenter " på IMAP Project , Princeton University (adgang 17 juli 2019 )
(in) " IMAP-Lo " på IMAP Project , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " IMAP-Hi ' om IMAP-projekt , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " IMAP-Ultra " på IMAP Project , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " MAG (Magnetometer) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " SWE (Solar Wind Electrones) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(i) " SWAPI (solvinden og Pickup ioner) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang 17 juli 2019 )
(in) " Code (Compact Dual Ion Composition Experiment) " , om IMAP-projekt , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " HIT (High-Energy Ion Telescope) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " IDEX (Interstellar Dust Explorer) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang 17. juli 2019 )
(in) " GLOWS (Global Solar Wind Structure) " på IMAP-projektet , Princeton University (adgang til 17. juli 2019 )
Interstellar kortlægning og accelerationsprobe (IMAP): En ny NASA-mission , s. 5-6

Reference dokument

(en) DJ McComas , ER Christian , NA Schwadron et al. , " Interstellar kortlægning og accelerationsprobe (IMAP): En ny NASA-mission " , Space Sci Rev , bind. 214, nr . 116,22. oktober 2018, s. 1-54 ( DOI 10.1007 / s11214-018-0550-1 , læs online )

Se også

Relaterede artikler

eksterne links

(In) Officiel hjemmeside for Princeton University
(en) IMAP på EO-portalen for Den Europæiske Rumorganisation