Ørsted (rumfartøj)

Ørsted ( dansk Ørsted ) er den første kunstige jordsatellit produceret i Danmark . Køretøjet blev opsendt den 23. februar 1999 fra rumhavnen ved Vandenberg Air Force Base ved hjælp af en Delta-2 løfteraket . Apparatets hovedopgave er højpræcisionsmålinger af parametrene for Jordens geomagnetiske felt .

Historie

Ørsted-missionen er udviklet af et konsortium af organisationer, herunder Niels Bohr Institutet , Københavns Universitet , Danmarks Tekniske Universitet , Danmarks Meteorologiske Institut, Det Danske Ruminstitut, Terma A/S og CRI.

Apparatet er opkaldt efter Hans Christian Ørsted , en dansk fysiker og professor ved Københavns Universitet .

Enheden blev valgt som en hjælpelast til opsendelsen af ​​den amerikanske forskningssatellit ARGOS . Den opsendte også Sydafrikas første SUNSAT -satellit . Efter opsendelsen gik satellitten ind i en beregnet elliptisk bane tæt på solsynkron . Med en perigeum på 655 km, en hældning på 96,5 og en periode på 100 min. Yderligere skiftede og faldt satellittens kredsløb [1] .

I 2005, på grund af udstyrs forældelse, faldt satellittens kraft, og den holdt op med at transmittere en del af dataene, men den fortsatte med at fungere. I 2006 gik stjernesporeren ud af drift. På grund af dette blev det umuligt at studere de relative geomagnetiske parametre for information, og enheden begyndte kun at måle de absolutte værdier af magnetfeltstyrken [2] .

I 2010 passerede Ørsted inden for 500 meter fra affaldet fra kollisionen af ​​satellitterne Cosmos-2251 og Iridium 33 , men blev ikke såret [3] .

I 2014 blev den aktive drift af satellitten på grund af budgetnedskæringer afsluttet, men da udstyret fortsatte med at virke senere, blev der gennemført periodiske kommunikationssessioner [2] .

Konstruktion

Enheden er en lille rektangulær parallelepipedum 34x45x72 cm med en 8 meter tilbagetrækkelig bom. Apparatets masse er 62 kg. Langs skroget er galliumarsenid solarrays . Nikkel-cadmium-batterier giver strøm i formørkelsestilstand.

Satellitten er orienteret langs tre akser ved hjælp af stjerne- og solsensorer, tre elektromagnetiske spoler og en gravitationsgradientsensor. Enhedens pil er rettet vinkelret på jordens magnetfelt . Navigationen blev desuden udført ved hjælp af GPS -modtagere [4] .

Kommunikation med Jorden udføres i S-båndet i pakketilstand ved frekvenser på 2,114 GHz og 2,296 GHz, når der flyves over målepunktet hver 12. time. Dataene blev gemt i den indbyggede hukommelse på 32 MB.

Som nyttelast placeres et skalar- og vektormagnetometre på støttebenet, og en elementær partikeldetektor er inde i enheden [5] .

• Funktionsprincippet for skalarmagnetometeret er baseret på Overhausers protonmagnetiske resonansprincip . For at sikre, at protonpræcessionsfrekvensen bestemmes nøjagtigt, kontrolleres den interne krystaloscillator jævnligt i forhold til GPS-uret. Måleområdet for enheden er 16000 - 64000 n T [6] .
• Vektormagnetometeret er et tre-akset fluxgate-magnetometer. Enhedens måleområde er 65.536 nT, og opløsningen er <0,25 nT. For at øge nøjagtigheden arbejdede han sammen med en stjernesporer med høj præcision.

• Den ladede partikelsensor består af 6 multidirektionelle halvlederdetektorer, der er i stand til at detektere højenergielektroner (50 keV - 1 MeV), protoner (250 keV - 30 MeV) og alfapartikler (1-100 MeV)
• Også til videnskabelige formål blev en GPS-modtager brugt til at bestemme elektronindholdet i ionosfæren ved afvigelse af signaler fra navigationssatellitter [7] .

Mål og resultater

De vigtigste forskningsemner er opdelt i to områder:

• undersøgelse af magnetisk feltgenerering i den flydende kerne og jordens magnetiske og elektriske egenskaber;
• studier af Jordens magnetfelt for at studere alle fysiske processer, der forekommer i Jordens plasmamiljø , såsom nordlys og geomagnetiske storme [5] .

De opnåede data viste, at Jordens magnetiske poler bevæger sig, og at hastigheden, hvormed de bevæger sig, har været stigende over de seneste par år. Denne acceleration indikerer, at Jordens magnetfelt kan være i færd med at vende [8] [9] .

Også en model af oprindelsen og dynamikken af ​​magnetfeltet IGRF [10] blev oprettet .

Metoder blev udviklet til at bestemme profilerne for temperatur og luftfugtighed i atmosfæren ud fra GPS-signaler, og Van Allens strålingsbælter [11] blev undersøgt .

Noter

1. ↑ Tekniske detaljer for satellit ORSTED . N2YO.com - Satellitsporing og forudsigelser i realtid . Hentet 8. august 2020. Arkiveret fra originalen 26. januar 2021. (ubestemt)
2. ↑ 12 Ørsted - eoPortal Directory - Satellitmissioner . directory.eoportal.org . Hentet 8. august 2020. Arkiveret fra originalen 27. april 2015. (ubestemt)
3. ↑ Terme . http://www.terma.com/index.dsp?page=3277# (16. juli 2011). Dato for adgang: 8. august 2020. (ubestemt)
4. ↑ Ørsted Satellitten . www.terma.com . Hentet 8. august 2020. Arkiveret fra originalen 14. august 2020. (ubestemt)
5. ↑ 12 Ørsted (Oersted) . Gunters Space-side . Hentet 8. august 2020. Arkiveret fra originalen 15. april 2021. (ubestemt)
6. ↑ Jean-Michel Leger, Francois Bertrand, Thomas Jager, Isabelle Fratter. Rumbårne skalarmagnetometre til Jordens feltstudier, // Proceedings of IAC 2011 (62nd International Astronautical Congress. - 2011. - P. IAC-11-B1.3.9 .
7. ↑ NASA-NSSDCA-Experiment-Details . nssdc.gsfc.nasa.gov . Hentet 8. august 2020. Arkiveret fra originalen 3. oktober 2020. (ubestemt)
8. ↑ Purucker, M., Langlais, B., Olsen, N., Hulot, G. & Mandea, M. Den sydlige kant af det kratoniske Nordamerika: Evidens fra nye satellitmagnetometerobservationer, // Geophys.Res.Lett., 29 (femten). - 2002.
9. ↑ Hulot, G., Eymin, C., Langlais, B., Mandea, M. & Olsen, N. Geodynamo i lille skala struktur udledt fra Oersted og Magsat satellitdata // Nature. - 2002. - Nr. 416 . - S. 620-623 .
10. ↑ N. Olsen, R. Holme, G. Hulot, T. Sabaka, T. Neubert, L. Tøffner-Clausen, F. Primdahl, J. Joergensen, J.-M. Leger, D. Barraclough, J. Bloxham, J. Cain, C. Constable, V. Golovkov, A. Jackson, P. Kotze, B. Langlais, S. Macmillan, M. Mandea, J. Merayo, L. Newitt, M. Purucker, T. Risbo, M. Stampe, A. Thomson, C. Voorhies. Ørsted Initial Field Model, // Geofysisk forskning. - 2000. - Nr. 27 . - S. 3607-3610 .
11. ↑ Peter Hoffmeyer. Ørsted satellitprojektet  // Air & Space Europe. - 2000. - Nr. 2 . - S. 74-79 .