МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
«Харьковский авиационный институт»
Домашнее задание по курсу
«Методы проектирования энергодвигательных систем космических летательных аппаратов»
Исследовательский микроспутник
THEMIS
Выполнил:
студент гр. 451м
Проверил:
д. т. н., профессор
Харьков 2007
Содержание
Введение. 3
Назначение спутников THEMIS. 4
Научная программа спутников. 5
Требования к спутникам THEMIS. 6
Компоновка спутника THEMIS и его основные системы. 7
Научные приборы.. 10
Подготовка к запуску и выведение спутников на орбиту. 15
Выводы.. 19
Перечень ссылок. 20
Спутник THEMIS относится к классу микроспутников для исследования Солнца. Космические аппараты для изучения Солнца запускаются с первых лет освоения космоса. Первыми советскими спутниками, выполняющими такую задачу, были Космос-166 (1958 г.) и Космос-230 (1959 г.), первым американским – OSO-1 (1962 г.) В последующее время было разработано и запущено большое количество КА, среди которых Geos-3, Trace , HESSI (США), Solar-B, ISAS, Hinode (Япония), Cluster (Евросоюз), Коронас-Ф (Россия), АУОС-СМ-КФ (Украина, Россия).
Проект THEMIS – это пять одинаковых спутников, каждый массой 126 кг, которые совместно выводятся ракетой-носителем Delta 2. Проект рассчитан на 2 года работы. Основная задача спутников – исследование процесса возникновения и развития геомагнитных суббурь. Магнитные суббури создают наиболее проникающее радиационное излучение. Они являются причиной разрушения линий передач энергии и систем связи КА. Поэтому для обеспечения комфортной работы КА и космонавтов на борту космических станций необходимо уметь предсказывать космическую погоду.
Проект THEMIS перекликается с проектом STEREO, стартовавшим 25 октября 2006 г., задача которого исследование вспышек на Солнце. Оба эти проекта входят в гелиофизическую программу NASA, которая поможет лучше понять связь Земли и Солнца.
Рисунок 1. Спутник THEMIS
Запуск пяти научных КА на одном носители осуществился впервые в истории NASA.
Это уникальное в своем роде «созвездие» спутников призвано разгадать загадку магнитосферных (геомагнитных) суббурь – электромагнитных явлений, происходящих в околоземном пространстве вследствие интенсивного взаимодействия «солнечного ветра» с магнитосферой Земли. Одним из наиболее характерных его проявлений являются полярные сияния, возникающие при высыпании заряженных (высокоэнергичных) частиц в атмосферу на высоких широтах.
Название проекта THEMIS расшифровывается как Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms («Динамика событий и макроскопических взаимодействий во время суббурь»). Но Themis – это еще и латинский вариант написания имени богини правосудия Фемиды, и у этого названия есть определенный подтекст. По итогам работы системы THEMIS ученые надеются выяснить, какая из двух существующих на сегодня моделей образования суббурь – феноменологическая или плазмофизическая – наиболее полно описывает процесс их развития. Решение этой проблемы – одна из самых интересных задач в физике магнитосферы.
Проект THEMIS был принят к реализации 20 марта 2003 г. в рамках программы Explorer и являлся пятой из исследовательских миссий среднего класса. Финансирование проекта (в общей сложности около 200 млн $) идет через Отделение исследовательских программ Центра космических полетов имени Годдарда. Управление полетом, включая контроль за местонахождением и состоянием КА, работой бортовой аппаратуры и научных инструментов, а также координацию научной программы осуществляет Лаборатория космической физики Университета Калифорнии в Беркли.
Спутники изготовлены компанией Swales Aerospace, а в создании и изготовлении научных инструментов и в реализации научной программы, помимо американцев, задействованы специалисты Германии, Франции, Австрии и Канады. Большой объем испытаний спутников выполнен в Лаборатории реактивного движения.
Пять спутников системы THEMIS несут идентичные комплекты научной аппаратуры для изучения электрического и магнитного полей, а также потоков частиц. Вся эта группа спутников предназначена для регистрации колебаний магнитосферы и процессов проникновения в нее частиц «солнечного ветра». Особенность построения орбитальной группировки состоит в том, что аппараты должны работать на высокоэллиптических орбитах с различными периодами (от 0.8 до 4.0 сут.) синхронизированных так, чтобы раз в четверо суток все они одновременно выходили в апогей, выстраиваясь в одну шеренгу вдоль большой оси орбиты. Именно в этот момент и ожидаются наиболее интересные измерения, результаты которых будут сопоставлены с наблюдениями полярных сияний и магнитных возмущений, проводимых синхронно на 20 пунктах наблюдений в США и Канаде.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.