Start rakiety Atlas V z misją do Pasów Van Allena

0

Ostatecznie wczoraj doszło do startu rakiety Atlas V z bliźniaczymi sondami, które w ramach misji RBSP (Radiation Belt Storm Probes) zbadają tajemnice dynamicznych procesów zachodzących w pasach radiacyjnych Ziemi.

Na skutek niesprzyjających warunków pogodowych, m.in. spowodowanych przez szalejący u południowych wybrzeży Stanów Zjednoczonych sztorm tropikalny Isaac (dopiero później stał się huraganem), start rakiety Atlas V z Przylądka Canaveral został opóźniony o kilka dni. Ostatecznie do zapłonu silnika RD-180 pierwszego stopnia i rozpoczęcia niedługo potem wznoszenia doszło wczoraj, 30 sierpnia 2012 roku, o godzinie 10:05 CEST.

{youtube}z70ZW5uCimk{/youtube}
Start rakiety Atlas V z satelitami RBSP / Credits: NASA, youtube.com, SpaceVidsNet

Nieco ponad 4 minuty później doszło do wyłączenia silnika RD-180 oraz odrzucenia stopnia CCB (Common Core Booster). Wznoszenie kontynuowane było dzięki poprawnej pracy silnika RL-10 górnego stopnia, noszącego nazwę Centaur. Na początku tego pierwszego, trwającego nieco ponad 9 minut odpalenia, odrzucona została osłona aerodynamiczna ładunku. Drugie, a zarazem ostatnie odpalenie silnika stopnia Centaur, wykonane zostało ponad 55 minut od zakończenia pierwszego.

Pierwszy ładunek, sonda RBSP-A, uwolniony został 78 minut i 50 sekund po starcie z Florydy (na orbitę 597×30,645 km o 10-stopniowej inklinacji). Następnie stopień Centaur za pomocą swoich silników manewrowych wszedł na nieco wyższą orbitę. Ostatecznie 12 minut i 14 sekund po pierwszym ładunku uwolniony został drugi – RBSP-B (na orbitę 601×30,709 km o 10-stopniowej inklinacji).

Sondy zostały tak rozmieszczone, iż jedna będzie mijała drugą co 75 dni. Dystans między nimi będzie nieustannie się zmieniał, od blisko 160 km do ponad 38 tys. km. Pozwoli to na prowadzenie pomiarów z różnej perspektywy pod względem miejsca i czasu. Każda z sond będzie okrążała Ziemię w około 9 godzin. Przez najbliższe 60 dni przeprowadzone zostaną intensywne testy, których koniec oznaczać będzie początek trwania dwuletniej misji.

Misja RBSP jest amerykańską (NASA) konstelacją złożoną z dwóch sond (RBSP-A i RBSP-B) przeznaczonych do badania procesów zachodzących w pasach radiacyjnych Ziemi (Pasy Van Allena). Dzięki zastosowaniu dwóch niezależnych jednostek oraz planu na wzajemnie uzupełniające się pomiary, naukowcy będą mieli okazję na przeprowadzenie jednych z najdokładniejszych badań wewnętrznej magnetosfery w historii.

Sondy RBSP są ośmiokątnymi obiektami ze szkieletem wykonanym z aluminium. W celu ochrony wewnętrznej elektroniki przed uderzeniami naładowanych cząstek sondy zostały dodatkowo wyposażone w ekranowanie o grubości niecałego centymetra. Każda sonda posiada na pokładzie 56 kg paliwa (hydrazyny), które zasilać będzie osiem silniczków Aerojet MR-103G, wytwarzających ciąg 0,9 N każdy. Energia elektryczna (350 Wat) generowana będzie przez cztery panele fotowoltaiczne. Sercem każdej sondy jest wzmocniony przed promieniowaniem komputer pokładowy BAE RAD-750. Komunikację zapewniają dwie anteny działające na paśmie S.

Pasy radiacyjne Ziemi odkryte zostały w 1958 roku przez Jamesa Van Allena przy okazji misji pierwszego amerykańskiego satelity – Explorera 1. Stanowią one pułapkę, tworzoną przez pole magnetyczne naszej planety, dla ogromnej ilości wysokoenergetycznych cząstek – głównie protonów i elektronów. Pasy składają się z dwóch części – wewnętrznego, bardziej stabilnego pasa w kształcie torusa, rozciągającego się od górnych warstw atmosfery do wysokości niemal 6500 km; oraz pasa zewnętrznego, wykazującego większą dynamikę i rozciągającego się od wysokości około 13 do niemal 42 tys. km.

Sposób zachowania pasów radiacyjnych przysparza sporych kłopotów naukowcom, którzy próbują odgadnąć mechanizmy ich działania. Czasami pasy puchną i powiększają swoje rozmiary, natomiast innym razem przy pojawieniu się podobnej burzy słonecznej kurczą się i tracą na intensywności. Jeszcze kiedy indziej w obliczu podobnych czynników oddziałujących obserwowany jest totalny brak reakcji w zachowaniu.

Naukowcy mają nadzieję, iż dzięki misji RBSP możliwe stanie się lepsze prognozowanie potencjalnych efektów burz słonecznych. Jest to niezwykle ważne między innymi z ekonomicznego punktu widzenia – w końcu w rejonie pasów radiacyjnych znajduje się wiele satelitów telekomunikacyjnych czy choćby jednostek konstelacji GPS, które można by lepiej chronić po udoskonaleniu programów modelujących zachowanie Pasów Van Allena. Naukowcy na uwadze mają także przyszłe misje załogowe, które będą musiały przelecieć przez Pasy Van Allena w odpowiednim czasie.

Misja RBSP komentowana jest na Polskim Forum Astronautycznym.
Szczegółowy opis misji RBSP znajduje się na Polskim Forum Astronautycznym.

(NASA, SFN)Artystyczna wizja satelitów RBSP / Credits: Johns Hopkins University Applied Physics LaboratoryPasy radiacyjne Ziemi (z wyróżnieniem wewnętrznego i zewnętrznego) oraz naniesionymi orbitami dla satelitów nawigacyjnych i telekomunikacyjnych (GEO) / Credits: R. V. Hilmer, Air Force Research Laboratory

Share.

Comments are closed.