Van Allen Probes
(ранее
Radiation Belt Storm Probes
, RBSP
) — два спутника для изучения
радиационных поясов
Земли.
NASA
проводит миссию Van Allen Probes в рамках программы
(Жизнь со звездой)
. Понимание структуры и характеристик радиационных поясов важно для создания и использования
космических аппаратов
, планирования миссий и обеспечения безопасности космонавтов
. Оба спутника были запущены ракетой
Атлас V
30 августа 2012 года с
SLC-41
. Инструменты, установленные на зондах, оставались в работающем состоянии до конца миссии, однако запас топлива в них подошел к концу, из-за чего в скором времени они стали бы неспособны ориентировать солнечные панели перпендикулярно к
Солнцу
и потеряли источник энергии для работы. В феврале 2019 года NASA начало готовить зонды к концу миссии, опустив
перигей
их орбиты до уровня, при котором взаимодействие с атмосферой начало тормозить аппараты. Первым был отключен аппарат B — 19 июля 2019
, а затем, 18 октября 2019 года, был отключен аппарат А
. Ожидается, что орбита аппаратов будет постепенно снижаться и они сгорят в атмосфере примерно в 2034 году
.
Стоимость миссии 686 миллионов долларов США.
Содержание
Обзор
Radiation Belt Storm Probes
проект из программы
(Жизнь со звездой), которой управляет центр NASA
GSFC
(Greenbelt). Проектированием спутников и их инструментов, а также их управлением занимается
Лаборатория прикладной физики
(APL) из
университета Джонса Хопкинса
. Длительность основной миссии запланирована в 2 года, дополнительная миссия ещё 4 года. Космические аппараты RBSP работают совместно с проектом
(метеозонды, запускаемые в Антарктике), в котором изучаются частицы из радиационных поясов, попавшие в атмосферу
.
История
Концепция миссии была подготовлена к концу января 2007 года
Запуск произведен с
SLC-41
30 августа 2012 года в 4:05 утра по
EDT
.
Ракета-носитель
16 марта 2009 года компания
United Launch Alliance
(ULA) получила контракт от NASA по запуску RSBP с использованием ракеты
Атлас V
401.
Первая попытка запуска 23 апреля была отменена из-за технических проблем, на следующий день — из-за плохой погоды.
Следующая попытка была отложена на несколько дней из-за
. Запуск состоялся 30 августа 2012 года в 4:05 утра по EDT
.
Научные задачи
Обзор научных задач RBSP от NASA.
(англ.)
Радиационные пояса Ван-Аллена изменяют свои размеры со временем, что обусловлено энергией и веществом, излучаемыми Солнцем.
Основные задачи миссии:
Поиск процессов, ускоряющих и перемещающих частицы в радиационных поясах.
Оценка интенсивности потери электронов из поясов
Определение соотношения между процессами, ускоряющими электроны, и процессами, которые приводят к потере электронов.
Рендеринг спутников RBSP A и RBSP B на фоне планеты. Рисунок NASA.
В миссии Van Allen Probes используется два одинаковых спутника, запущенных на одинаковую
высокоэллиптическую
орбиту с небольшим интервалом между ними. Для стабилизации используется вращение спутников вокруг оси. Спутники регулярно проходят сквозь радиационные пояса, при этом RBSP должны оставаться включенными, в отличие от других космических аппаратов, которые могут пройти пояса в выключенном состоянии. Из-за этого RBSP рассчитаны на длительную работу в условиях повышенной радиации и воздействия заряженных частиц
.
Оборудование
На обоих спутниках установлены одинаковые наборы научных инструментов, чтобы позволить изучать пояса не только в пространстве, но и во времени.
Набор инструментов
Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma
(ECT)
. Исследования проводятся под руководством Harlan Spence
из
Университета Нью-Гэмпшира
. Также участвуют
LANL
,
,
и
Набор инструментов
Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science
(EMFISIS); Craig Kletzing (
Айовский университет
).
В феврале 2013 спутниками RBSP был открыт третий пояс Ван-Аллена, который может появляться на некоторое время порядка нескольких недель
. Предположительно он появляется под действием больших волн в разреженной плазме
солнечного ветра
. Которые слегка сжимают магнитное поле Земле, вызывая массовую потерю электронов наружными областями внешнего радиационного пояса, часть которых попадает между внешним и внутренним поясами, временно создавая третий пояс
.