Omkring Geophysical Observatory

Omkring Geophysical Observatory Beskrivelse af dette billede, kommenteres også nedenfor En kunstners syn på OGO 1-satellitten. Generelle data
Organisation NASA / Goddard
Bygger TRW
Mark Geomagnetisme
Status Mission fuldført
Start 1964 til 1969
Launcher Atlas - Agena og Thor -Agena
Tekniske egenskaber
Masse ved lanceringen 487 til 632 kg
Fremdrift Kemisk
Holdningskontrol Stabiliseret på 3 akser
Kredsløb
Kredsløb Lav og høj bane

Orbiting Geophysical Observatory er en serie på seks amerikanske videnskabelige satellitter fra NASA, der blev lanceret mellem 1964 og 1969, der studerer Jordens atmosfære , magnetosfæren og det interplanetære medium . Alle disse satellitter med en masse på omkring 500 til 600  kg bruger den samme platform, men har forskellige videnskabelige instrumenter.

Sammenhæng

I slutningen af ​​1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne udvidede det amerikanske rumprogram hurtigt til det punkt, at OGO-satellitter, hvis design begyndte i 1960, var den tredje generation af satellitter, skønt der kun var gået 3 år siden lanceringen af ​​den første kunstige satellit Sputnik 1 . Mange opdagelser om rummiljøet, såsom Van Allen-bælterne , solvinden og magnetosfæren , opdages af de allerførste satellitter som Explorer 1 , 3, 4 og 11, Vanguard 1 og Pioneer 3 og 4. I begyndelsen af ​​1960'erne , disse fænomener undersøges mere detaljeret af et dusin anden generation af satellitter, der er kendetegnet ved en større størrelse og i stand til at bære mere sofistikerede instrumenter. Men så tidligt som i 1960 blev det tydeligt, at mere afgørende eksperimenter skulle udføres af en tredje generation af satellitter af større størrelse, der var i stand til at bære adskillige instrumenter, der gjorde det muligt at undersøge fænomener fra forskellige aspekter og med en høj overførselskapacitet data. Denne tredje generation kaldte Observatory for at understrege denne tilgang. Kredser Geofysiske Observatory satellitter udgør en af de tre familier af observatorier udviklet på det tidspunkt med OSO (sol observatorier) og OAO (astronomiske observatorier).

OGO-programmet drives af NASAs Goddard Space Flight Center. Realiseringen af ​​satellitterne er betroet6. januar 1961til virksomheden TRW og bekræftet ved en kontrakt indgået den3. august 1962. Lanceringen er overdraget til United States Air Force, USAF . Dette bruger to typer løfteraketter: Thor -LV3 Agena - bæreraketten til OGO-satellitter placeret i lav polar bane og den mere kraftfulde Atlas-Agena løfteraket til dem, der er placeret i høj elliptisk bane.

Mål

OGO-programmets videnskabelige mål er at gennemføre en lang række eksperimenter i Jordens atmosfære , i magnetosfæren og i det nærmeste interplanetære medium for bedre at forstå forholdet mellem Jorden og Solen og studere Jorden som en planet . På det tekniske niveau er det et spørgsmål om at udvikle en stabiliseret platform på 3 akser, der giver mulighed for at bære et stort antal videnskabelige instrumenter, samtidig med at det er let at integrere.

Programrækkefølge

OGO 1

OGO 1 (OGO-A) blev med succes lanceret fra Cape Canaveral affyringsrampe den5. september 1964og anbragt i en indledende bane på 281 x 149.385  km med en hældning på 31,2 °. To master, der bærer eksperimenter, kan ikke implementeres ordentligt, og den ene maskerer horisontensensoren . Som et resultat kan satellitten ikke opretholde en fast retning som forventet. Operatørerne beslutter at stabilisere OGO 1 ved at holde den roterende ved 5 omdrejninger pr. Minut. De 20 videnskabelige instrumenter leverer ikke desto mindre data, men mængden er mindre end forventet for nogle af dem. ISeptember 1964, forskere har acceptable data for 70% af regionen scannet af kredsløbet. Om foråret og efteråret skal antallet af aktive instrumenter reduceres, fordi satellitten har en begrænset mængde energi på grund af sin rotationsbevægelse. OGO 1's mission slutter den1 st november 1971. Denne satellit vendte frivilligt tilbage til jorden på niveauet med Stillehavet lørdag den 29. august 2020. Den fløj over øerne Moorea og Tahiti i Fransk Polynesien omkring kl. 10:43 lokal tid kl. 60-70 km højde. Det lysende fænomen og forvridningen af ​​satellitten var synlige fra Tahiti for det blotte øje. Satellitten sluttede løbet omkring 1.500 km syd for Tahiti.

OGO 2

OGO 2 (OGO-C) bærer omkring tyve videnskabelige eksperimenter med det formål at foretage observationer af den polære aurora, atmosfærisk luminescens, energipartikler, variationer, der påvirker magnetfeltet og egenskaberne ved ionosfæren. Disse observationer bør især foretages i regioner med udsigt over polerne. Satellitten er placeret i en lav polar bane (414 x 1.510  km med en hældning på 87,4 °) på14. oktober 1965af en Thor-Agena D- løfteraket fra Vandenberg-affyringsrampen . Kort efter lanceringen tømmer holdningskontrolsystemet den gas, den har til at styre satellitens retning, og satellitten begynder at dreje langsomt. Fem af eksperimenterne kan ikke længere fungere under disse betingelser, og seks andre giver forringede resultater. IApril 1966, mislykkes de to akkumulatorer, og observationer er derfor begrænset til de oplyste dele af kredsløbet. IDecember 1966, er der kun 8 operationelle eksperimenter tilbage, hvoraf kun 5 giver ikke-nedbrudte resultater. Det1 st november 1967, sættes satellitten i standby. På grund af energiproblemer dækker de indsamlede data på denne dato kun en samlet periode på 306 dage. Et instrument blev kort genaktiveret i to uger i februar 1968, hvorefter operationer blev definitivt stoppet1 st november 1971.

OGO 3

OGO 3 (OGO-B) lanceres den 7. juni 1966og anbragt i en bane på 295 x 122.219  km og 31 ° hældning . De 21 eksperimenter, der danner det største sæt videnskabelige instrumenter, der nogensinde er placeret i kredsløb, returnerer alle kvalitetsdata. Eksperimenterne er for det meste identiske med dem, der fløj på OGO 1. De inkluderer 4 eksperimenter til undersøgelse af kosmisk stråling , 4 viet til plasma , to til fanget stråling, to til det jordbaserede magnetfelt , en til ionosfæren , 3 til undersøgelsen af optisk stråling og radioemissioner og en til mikrometeoritter . Instrumentet, der var ansvarlig for detektering af positroner og gammastrålesprængninger , som ikke havde fungeret ombord på OGO 1, leverede tilfredsstillende resultater i en modificeret version. Satellitten forbliver stabiliseret på 3 akser i 46 dage. Ved afslutningen af ​​denne periode blev23. juli 1966, en fejl i et af udstyret, der er ansvarlig for holdningskontrol, forpligter operatørerne til at stabilisere satellitten ved at dreje den (rotationsperiode mellem 90 og 125 sekunder). FraJuni 1969, dataindsamling kan kun ske på 50% af kredsløbet. Regelmæssig dataindsamling slutter den1 st december 1969 og missionen slutter 29. februar 1972.

OGO 4

OGO 4-satellitten (OGO-D) lanceres den 28. juli 1967af en Thor-Agena D-løfteraket fra Vandenberg-basen og placeret i en polar bane på 416 x 900  km med en deklination på 86 °. Målene er de samme som OGO 2. Satellitten stødte på problemer med holdningskontrolsystemet kort efter lanceringen, men formåede at rette problemet, og i 18 måneder var satellitten stabiliseret på 3 akser. I midtenjanuar 1969, det magnetiske båndoptagelsessystem går i stykker, og operatører kan ikke længere opretholde satellitens retning. Denne drejes for at stabilisere den omkring sin lodrette akse med en lille nedgang og en indledende periode på 202 sekunder. I denne nye konfiguration stoppes 7 eksperimenter, fordi de ikke længere kan give levedygtige resultater. Det27. oktober 1969, sættes satellitten i standby. Et eksperiment med modtagelse af lavfrekvente bølger blev genaktiveret flere gange i 1970 og 1971, hvorefter operationerne blev definitivt stoppet27. september 1971.

OGO 5

Det femte OGO 5-observatorium (OGO-E) blev lanceret den 4. marts 1969. Satellitten er primært afsat til jordobservation. Den cirkulerer i en indledende bane på 272 x 148 228  km med en hældning på 31,1 °, som den dækker i 3.796 minutter. Den holdning kontrol systemet lidt en fiasko på6. august 1971 og satellitten sættes på standby 8. oktober 1971. Tre eksperimenter er reaktiveret mellem 1 st juni og13. juli 1972 derefter stoppes satellitoperationerne endeligt 14. juli 1972.

OGO 6

OGO 6-satellitten (OGO-F) lanceres den 5. juni 1969af en Thor-Agena D-løfteraket fra Vandenberg-basen og placeret i en polar bane på 413 x 1.077  km med en hældning på 82 °. Satellitten bærer 26 videnskabelige eksperimenter, hvis mål er at observere forholdet mellem forskellige egenskaber ved den øvre atmosfære i en periode med høj solaktivitet. Det22. juni 1969, resulterer en fejl i et solpanel i, at der oprettes et negativt potentiale på 20 volt, når solpanelerne udsættes for solen. Resultaterne af syv eksperimenter er påvirket. IOktober 1969, fejler en række solceller uden mærkbar konsekvens. En af de to magnetbåndoptagere har haft en funktionsfejl iAugust 1970. ISeptember 1970, efter nedbrydningen af ​​energiproduktion og -udstyr fungerer kun 14 videnskabelige eksperimenter stadig normalt, mens 3 fungerer delvist og 9 stoppes. EndeJuni 1971, forværres energiproduktionsproblemerne, og satellitten sættes på standby. Et radioeksperiment udviklet af et japansk laboratorium aktiveres mellem10. oktober 1971 og Marts 1972. Operationer med satellitten stoppede fuldstændigt14. juli 1972.

Mission historie

Starthistorik
Satellit Masse Kredsløb Frokost aftale Launcher Afslutning af missionen Cospar ID Resultat
OGO 1 (A) 487  kg 282  km × 149385  km 37,10 ° 5. september 1964 Atlas -LV3 Agena B 1 st november 1971 1964-054A
OGO 2 (C) 520  kg 415  km × 1.517  km , 87,43 ° 14. oktober 1965 Thor -LV3 Agena D 1 st november 1971 1965-081A
OGO 3 (B) 515  kg 319  km × 122.173  km , 31,39 ° 7. juni 1966 Atlas-Agena B 29. februar 1972 1966-049A
OGO 4 (D) 562  kg 411  km × 903  km , 86,03 ° 28. juli 1967 Thor-Agena D. 27. september 1971 1967-073A
OGO 5 (E) 611  kg 232  km ×  148.228 km , 31,13 ° 4. marts 1968 Atlas-Agena D 14. juli 1972 1968-014A
OGO 6 (F) 632  kg 397  km × 1.089  km , 82,00 ° 5. juni 1969 Thorad-Agena D. 14. juli 1972 1969-051A

Tekniske egenskaber

Alle CGO satellitter er bygget op omkring en platform fælles kvader (0,9 x 0,9 x 1,8  m ). Satellitens retning holdes fast i rummet ( stabiliseret på 3 akser ), så en af ​​de lange ansigter (0,9 x 1,8  m ) konstant peger mod Jorden (se diagram). På dette ansigt såvel som på den modsatte side en overflade på 0,6  m 2 er tilgængelig for videnskabelige eksperimenter. Holdningskontrolsystemet er også ansvarlig for permanent at holde solpaneler orienteret vinkelret på solens stråler. SOEP ( Solar Oriented Experiment Package ) kubiske beholdere, der er fastgjort til enderne af solpanelerne på begge sider, kan rumme eksperimenter på en overflade på 0,1  m 2 . I den ene ende af kroppen af ​​satellitten er to sæt eksperimenter OPEP-1 ( Orbital Plane Experiment Package ) og OPEP-2 fastgjort på en orienterbar understøtning, der gør det muligt at holde dem vendt i retning af satellitens progressionakse. . To 5,7 meter lange poler (EP-5 og EP-6) og fire 1,8 meter lange (EP-1 til EP-4) rummer videnskabelige eksperimenter, der skal holdes væk fra satellitens krop for at tilfredsstille synligheden eller følsomhedsbegrænsninger. Derudover har satellitten flere antenner til telekommunikation, hvor den mest synlige er en styrbar Yagi-antenne . Videnskabelige eksperimenter kan have deres egen antenne som den, der er vist i diagrammet, der starter fra SOEP-1-eksperimentet på solpanelet strækker sig over 9 meter. Satellitten har tolv vedhæng indsat i kredsløb i to sekvenser som standard for at undgå interferens.

Holdningskontrolsystemet er afhængig af horisont sensorer, kolde gaspropeller og reaktionshjul . Det holder satellitten stabiliseret på 3 akser med en nøjagtighed på 2 ° i forhold til den lokale lodrette, 5 ° i forhold til solens retning og 5 ° i forhold til progressionens akse. Det termiske kontrolsystem bruger lameller , der åbnes og lukkes for at opretholde en temperatur på 10 til 24  ° C i satellitens krop og termiske modstande til videnskabelige eksperimenter monteret udenfor. Elektricitet leveres af solpaneler, der producerer 550 watt, hvoraf 50 watt er tilgængelige til videnskabelige eksperimenter. Energi lagres i to 28 volt nikkel cadmium batterier. Telekommunikationssystemet sikrer overførsel af data med en hastighed, der kan være mellem 1 og 64 kilobit per sekund. Videnskabelige data kan overføres i realtid eller i udskudt tilstand. I sidstnævnte tilfælde lagres de midlertidigt på en af ​​de to magnetbåndoptagere, hvis optagehastighed er 1 til 4 kilobit pr. Sekund, og den inkluderede læsehastighed er 64 til 128 kilobit / s.

Videnskabelig instrumentering

OGO 1

OGO 2

OGO 3

OGO 4

OGO 5

OGO 6

Videnskabelige resultater

I 1969, da 5 observatorier var i drift, var der allerede blevet offentliggjort mere end 300 videnskabelige artikler, der bruger data indsamlet af OGO-satellitter. Blandt de resultater, der er citeret på dette tidspunkt, er:

På det tidspunkt blev følgende fordele overvejet. De observerede observationer førte til løsning af vigtige spørgsmål inden for udbredelsen af ​​energiske partikler og bølger, i ioniserede plasmas fysik og i fotokemi. Data om ionosfæren og formeringsprocesser kan hjælpe med at forbedre telekommunikation over lang afstand. Undersøgelsen af ​​store plasmafysikfænomener kunne fremskynde udviklingen af ​​varme plasmaconcentrationsteknikker. Forståelse af kemien, der fungerer i Jordens atmosfære, kunne danne grundlag for en forståelse af miljøet i planetariske atmosfærer og kunne være et vigtigt element i etableringen af ​​teoretiske modeller, der forklarer dannelsen og udviklingen af ​​miljøer.

Referencer

  1. OGO-programoversigt 1976 , s.  III-I
  2. (i) "  OGO Series  " på NASAs Goddard (adgang 12. marts 2015 )
  3. OGO-programoversigt 1976 , s.  IV-9
  4. OGO-programoversigt 1976 , s.  IV-24
  5. OGO-programoversigt 1976 , s.  IV-42
  6. OGO-programoversigt 1976 , s.  III-2 til 5
  7. OGO-programoversigt 1976 , s.  III-5 til 6
  8. Press Kit OGO F 1969 , s.  4-5
  9. Press Kit OGO F 1969 , s.  6

Bibliografi

Præsentation af missionerne for pressenVidenskabelige resultater / Præsentation af programmet

Se også

Relaterede artikler

eksterne links