Oersted (rymdfarkost)

Oersted ( danska Ørsted ) är den första konstgjorda jordsatelliten som produceras i Danmark . Fordonet lanserades den 23 februari 1999 från rymdhamnen vid Vandenberg Air Force Base med hjälp av en Delta-2 bärraket . Apparatens huvuduppgift är högprecisionsmätningar av parametrarna för jordens geomagnetiska fält .

Historik

Oersted-uppdraget utvecklades av ett konsortium av organisationer inklusive Niels Bohr Institute , Köpenhamns universitet , Danmarks Tekniska Universitet , Danmarks Meteorologiska Institut, Danska Rymdinstitutet, Terma A/S och CRI.

Apparaten fick sitt namn efter Hans Christian Oersted , en dansk fysiker och professor vid Köpenhamns universitet .

Enheten valdes som en extra nyttolast för uppskjutningen av den amerikanska forskningssatelliten ARGOS . Den lanserade också Sydafrikas första SUNSAT- satellit . Efter uppskjutningen gick satelliten in i en beräknad elliptisk bana nära solsynkron . Med en perigeum på 655 km, en lutning på 96,5 och en period på 100 min. Vidare skiftade och minskade satellitens omloppsbana [1] .

2005 , på grund av föråldrad utrustning, minskade satellitens kraft och den slutade sända en del av datan, men den fortsatte att fungera. 2006 gick stjärnspåraren ur drift. På grund av detta blev det omöjligt att studera de relativa geomagnetiska parametrarna för information och enheten började mäta endast de absoluta värdena av magnetfältets styrka [2] .

2010 passerade Oersted inom 500 meter från skräpet från kollisionen av satelliterna Cosmos-2251 och Iridium 33 , men skadades inte [3] .

2014 , på grund av budgetnedskärningar , slutfördes den aktiva driften av satelliten, men eftersom utrustningen fortsatte att fungera senare genomfördes periodiska kommunikationssessioner [2] .

Konstruktion

Enheten är en liten rektangulär parallellepiped 34x45x72 cm med en 8-meters infällbar bom. Apparatens massa är 62 kg. Längs skrovet finns galliumarsenid - solarrayer . Nickel-kadmium-batterier ger ström i eclipse-läge.

Satelliten är orienterad längs tre axlar med hjälp av stjärn- och solsensorer, tre elektromagnetiska spolar och en gravitationsgradientsensor. Pilen på enheten är riktad vinkelrätt mot jordens magnetfält . Navigering utfördes dessutom med GPS- mottagare [4] .

Kommunikation med jorden sker i S-bandet i paketläge vid frekvenserna 2,114 GHz och 2,296 GHz när man flyger över mätpunkten var 12:e timme. Datan lagrades i det inbyggda minnet på 32 MB.

Som nyttolast placeras en skalär och vektormagnetometrar på stödbenet, och en elementärpartikeldetektor finns inuti enheten [5] .

• Funktionsprincipen för den skalära magnetometern är baserad på Overhausers protonmagnetiska resonansprincip . För att säkerställa att protonprecessionsfrekvensen bestäms korrekt kontrolleras den interna kristalloscillatorn regelbundet mot GPS-klockan. Mätområdet för enheten är 16000 - 64000 n T [6] .
• Vektormagnetometern är en tre-axlig fluxgate-magnetometer. Enhetens mätområde är 65 536 nT, och upplösningen är <0,25 nT. För att öka noggrannheten arbetade han tillsammans med en stjärnspårare med hög precision.

• Den laddade partikelsensorn består av 6 flerriktade halvledardetektorer som kan detektera högenergielektroner (50 keV - 1 MeV), protoner (250 keV - 30 MeV) och alfapartiklar (1-100 MeV)
• För vetenskapliga ändamål användes också en GPS-mottagare för att bestämma elektroninnehållet i jonosfären genom avvikelsen av signaler från navigationssatelliter [7] .

Mål och resultat

De huvudsakliga forskningsämnena är indelade i två områden:

• studie av magnetfältsgenerering i den flytande kärnan och jordens magnetiska och elektriska egenskaper;
• studier av jordens magnetfält för att studera alla fysiska processer som förekommer i jordens plasmamiljö , såsom norrsken och geomagnetiska stormar [5] .

De erhållna uppgifterna visade att jordens magnetiska poler rör sig och att hastigheten med vilken de rör sig har ökat under de senaste åren. Denna acceleration indikerar att jordens magnetfält kan vara i färd med att vända [8] [9] .

Dessutom skapades en modell av ursprunget och dynamiken för magnetfältet IGRF [10] .

Metoder utvecklades för att bestämma profilerna för temperatur och luftfuktighet i atmosfären från GPS-signaler, och Van Allens strålningsbälten [11] studerades .

Anteckningar

1. ↑ Tekniska detaljer för satellit ORSTED . N2YO.com - Satellitspårning och förutsägelser i realtid . Hämtad 8 augusti 2020. Arkiverad från originalet 26 januari 2021. (obestämd)
2. ↑ 12 Oersted - eoPortal Directory - Satellituppdrag . directory.eoportal.org . Hämtad 8 augusti 2020. Arkiverad från originalet 27 april 2015. (obestämd)
3. ↑ Terma . http://www.terma.com/index.dsp?page=3277# (16 juli 2011). Tillträdesdatum: 8 augusti 2020. (obestämd)
4. ↑ Ørsted-satelliten . www.terma.com . Hämtad 8 augusti 2020. Arkiverad från originalet 14 augusti 2020. (obestämd)
5. ↑ 12 Ørsted (Oersted) . Gunters rymdsida . Hämtad 8 augusti 2020. Arkiverad från originalet 15 april 2021. (obestämd)
6. ↑ Jean-Michel Leger, Francois Bertrand, Thomas Jager, Isabelle Fratter. Rymdburna skalära magnetometrar för jordens fältstudier, // Proceedings of IAC 2011 (62nd International Astronautical Congress. - 2011. - P. IAC-11-B1.3.9 .
7. ↑ NASA-NSSDCA-Experiment-detaljer . nssdc.gsfc.nasa.gov . Hämtad 8 augusti 2020. Arkiverad från originalet 3 oktober 2020. (obestämd)
8. ↑ Purucker, M., Langlais, B., Olsen, N., Hulot, G. & Mandea, M. Den södra kanten av det kratoniska Nordamerika: Bevis från nya satellitmagnetometerobservationer, // Geophys.Res.Lett., 29 (femton). – 2002.
9. ↑ Hulot, G., Eymin, C., Langlais, B., Mandea, M. & Olsen, N. Småskalig struktur av geodynamo härledd från Oersted och 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. Satellitprojektet Ørsted  // Air & Space Europe. - 2000. - Nr 2 . - S. 74-79 .