Исследовательский микроспутник Themis, страница 5

Измеритель электрического поля EFI (Electric Field Instrument). С помощью EFI измеряется движение электризованного газа (плазмы) относительно КА и определяются временные и пространственные характеристики потоков заряженных частиц, вызывающих суббурю. Четыре чувствительных датчика размещены на концах проволочных антенн, которые разворачиваются при вращении аппарата под действием инерционных сил, при этом одна пара растягивается на 20 м, а другая – на 25 м. Датчики, размещенные вдоль третьей оси, выносятся на двух жестких трехметровых телескопических штангах.

Рисунок 9 Измеритель электрического поля EFI

Феррозондовый магнитометр FGM(Flux Gate Magnetometer) предназначен для измерения постоянного магнитного поля и его низкочастотных (до 64 Гц) флуктуации с точностью до 0.01 нТ. Основная задача этого инструмента – наблюдение за изменением конфигурации магнитосферы, которое происходит при начале суббури. На FGM, в отличие от многих предшествующих приборов, сигналы с датчиков сразу же преобразуются в цифровой формат. За счет исключения массивной аналоговой аппаратуры масса всего магнитометра, включая установочную штангу, кабели и теплозащитное покрытие, составляет всего 1.54 кг.

Рисунок 10 Феррозондовый магнитомер FGM с индукционным магнитомером SCM

Индукционный магнитомер SCM (Search Coil Magnetometer) измеряет низкочастотные (0.1-4000 Гц) излучения в земной магнитосфере, которые, по мнению ученых, играют важную роль в генерации суббурь. Эти данные особенно важны при изучении процессов, происходящих в области разрыва токов (current disruption region), находящейся на расстоянии около 10 радиусов Земли в «хвосте» магнитосферы.

Рисунок 11 Индукционный магнитомер SCM

Электростатический анализатор ESA(Electrostatic Analyzer) предназначен для измерения плотности, скорости и температуры потоков «тепловых» электронов и ионов (в диапазоне энергий от 3 эВ до 30 кэВ) с целью идентификации и отслеживания их высокоскоростных потоков через магнитосферу. Именно эти частицы и вызывают полярные сияния.

Рисунок 12 Электростатический анализатор ESA

Твердотельный телескоп SST(Solid State Telescope) измеряет параметры потоков сверхтепловых (в диапазоне от 25 кэВ до 6 МэВ) частиц. С помощью двух таких датчиков предстоит выяснить взаимосвязь суббурь с изменениями параметров радиационных поясов Земли.

Кроме бортовых инструментов, в проекте THEMIS имеется и большой наземный сегмент, включающий в себя сеть цифровых камер всего неба ASI (ALL-Sky Imager), предназначенную для наблюдения распределения полярных сияний над США и Канадой, и сеть цифровых магнитометров, по которым ведется наземный мониторинг развития суббурь.

Таблица 1. Параметры спутника THEMIS