Experiment s meteorologickým studiem Colorado Student - Colorado Student Space Weather Experiment

CSSWE
CSSWE CubeSat a PPOD před integrací.png
CSSWE (v popředí) a P-POD Deployer před integrací
Typ mise Výzkum kosmického počasí
Operátor CU / LASP
ID COSPARU 2012-048D
SATCAT č. 38761
webová stránka lasp .colorado .edu / home / csswe /
Doba trvání mise 3 měsíce (plánováno)
24+ měsíců (dosaženo)
Vlastnosti kosmické lodi
Typ kosmické lodi 3U CubeSat
Začátek mise
Datum spuštění 13. září 2012, 21:39:00  UTC ( 2012-09-13UTC21: 39Z )
Raketa Atlas V 401 AV-033
Spusťte web Vandenberg SLC-3E
Dodavatel United Launch Alliance
Vstoupil do služby 4. října 2012
Orbitální parametry
Referenční systém Geocentrický
Režim Nízká Země
Perigeum 472 kilometrů (293 mi)
Apogee 777 kilometrů (483 mi)
Sklon 64,6 stupňů
Doba 97,19 minut
Epocha 14. září 2012
Nástroje
REPTile - relativistický elektronový a protonový dalekohled integrovaný malý experiment
 

Experiment Colorado Student Space Weather ( CSSWE ) byl šestou misí CubeSat sponzorovanou Národní vědeckou nadací . Postavili jej studenti univerzity v Coloradu v Boulderu s poradenstvím od profesionálů z Laboratoře pro fyziku atmosféry a vesmíru . Mise CSSWE byla společným úsilím Katedry leteckých věd a laboratoře pro fyziku atmosféry a vesmíru na University of Colorado . Hlavním vyšetřovatelem mise byl prof. Xinlin Li a Co-PI jsou prof. Scott Palo a Dr. Shri Kanekal. Projektovou manažerkou projektu byla Dr. Lauren Blum, systémovým inženýrem Dr. David Gerhardt a přístrojovým vědcem Dr. Quintin Schiller.

CSSWE vypustila 13. září 2012 raketu Atlas V od United Launch Alliance na ELaNa -VI jako součást NASA CubeSat Launch Initiative (CSLI). Tým CSSWE vydal své vědecké produkty pro veřejnost ke stažení na webu NASA Coordinated Data Analysis Web (CDAWeb).

K 22. prosinci 2014 CSSWE vykázala silnou degradaci baterie, pravděpodobně kvůli posunutí baterie o tisíce cyklů nad rámec specifikací baterie. Výsledkem je, že CSSWE nemůže udržet dostatek energie pro příjem nebo přenos dat.

Cíl mise

Cílem mise CSSWE je studovat vesmírné počasí z oběžné dráhy Země (480 km x 780 km). CSSWE konkrétně pracuje ve spojení se souběžnými misemi (jako jsou Van Allen Probes , BARREL a SAMPEX ) při řešení následujících otázek: 1) Jak se umístění, velikost a frekvence sluneční erupce odvíjejí od načasování, trvání a energetického spektra ze slunečních energetických částic (SEPS), zasahující Zemi a 2) jak spektrum a dynamika Země záření pásu elektronů vyvíjet.

Vědecký nástroj

Vědecký přístroj CSSWE, relativistický elektronový a protonový dalekohled, integrovaný malý experiment (REPTile), je jediným vědeckým nástrojem na palubě a splňuje cíle mise. Jedná se o zmenšenou verzi nástroje Relativistic Electron and Proton Telescope (REPT), který je součástí sady nástrojů Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma (ECT) na palubě sond Van Allen. REPTile plní cíle mise měřením elektronů od 0,58 do> 3,8 megaelektronvoltů (MeV) a protonů od 8 do 40 MeV. Na CubeSatu je také zabudovaný magnetometr, který poskytuje znalosti o orientaci kosmických lodí a přístrojů s ohledem na magnetické pole Země.

Předletové testování

CSSWE prošla stejným přísným testováním, jaké dělají všechna vesmírná aktiva v LASP. Kromě testování na úrovni komponent a subsystému podstoupila kosmická loď řadu testů na systémové úrovni. To prošlo testem tepelné vakuové komory , ve kterém bylo simulováno 11 orbitálních cyklů kosmické lodi ve vakuu zvýšením a snížením teploty kosmické lodi pro reprodukci tepelných modelů, které předpovídají skutečné teploty na oběžné dráze. Prvních několik hodin mise bylo reprodukováno simulací startu (ve kterém je uvolněn přepínač nasazení, čímž se zahájí fáze automatického uvedení do provozu) z mesy poblíž pozemní stanice LASP. CSSWE prošla touto zkouškou dokončením počáteční fáze uvádění do provozu, nasazením antény a navázáním kontaktu s pozemní stanicí LASP. Byly provedeny také testy orbitálního postoje, včetně Helmholtzovy klece a testů chybové elipse.

Zahájení

Spuštění CSSWE bylo původně naplánováno na 2. srpna 2012 na palubu National Reconnaissance Office Launch-36 ( NROL-36 ). Start však byl podle oficiálního prohlášení United Launch Alliance odložen třikrát, aby poskytl další čas na vyřešení problému s přístrojovým vybavením . Atlas V 401 byl nakonec vypuštěn 13. září 2012 z komplexu Vandenberg AFB Space Launch Complex 3 .

Primární užitečné zatížení na palubě NROL-36 bylo klasifikované užitečné zatížení NRO, takže nebyly poskytnuty žádné informace o kosmických lodích nebo oběžné dráze. Nicméně, bylo 11 CubeSats na palubě raketové jako sekundární užitečným zatížením. Nosná raketa dopravila CubeSats na oběžnou dráhu 480x780 km se sklonem 65 stupňů. CubeSats byly přepravovány v osmi dávkovačích PPOD připojených na konec rakety Centaur pomocí záďového přepážkového nosiče, který nahradil zbytečnou nádrž s heliem. Čtyři z CubeSats byly spuštěny v rámci programu NASA Educational Launch of Nanosatellites (ELaNa) - CSSWE (University of Colorado - Boulder), CINEMA 1 (University of California - Berkeley et al.), CXBN (Morehead State University) a CP5 (Kalifornská polytechnická univerzita). Zbývajících sedm bylo Aeneas (provozovaných University of Southern California), dva SMDC-ONE (americká armáda), STARE-A (Lawrence Livermore National Laboratory) a tři AeroCube-4 (Aerospace Corporation).

Image
Umělecké ztvárnění toho, jak by se CSSWE objevil na oběžné dráze.

Na úspěchu na oběžné dráze

Kosmická loď používá měřicí pásku jako anténu ke komunikaci s pozemními stanicemi. CSSWE byl poprvé slyšel signalizaci telemetrických pakety radioamatérského operátor volací značka DK3WN téměř přesně dvě hodiny po nasazení od PPOD překonání jeho první hlavní překážku. Kosmická loď dokončila uvedení do provozu ve vědě a do velkého vědeckého režimu byla přikázána o 22 dní později, 5. října. K úplnému úspěchu mise došlo 5. ledna 2013 po třech měsících vědeckých údajů. Mise CSSWE skončila v prosinci 2014 z důvodu degradace baterie.

První vědecké výsledky a aktualizované vědecké výsledky byly prezentovány na podzimní geofyzikální unii v roce 2012 a 2013 v San Francisku v Kalifornii. a publikovány v recenzovaných časopisech, jako jsou Geophysical Review Letters, Journal of Geophysical Research a Science. CSSWE má nyní 23 přidružených recenzovaných vědeckých a technických publikací, včetně příspěvku publikovaného v Nature 13. prosince 2017.

Reference