Satelita UCalgary świętuje 10 lat na orbicie | Aktualności

Jest to dzień świętowania dla osób zaangażowanych w sukces satelity CASSIOPE (Cascade, Smallsat i Ionospheric Polar Explorer). Dziś mija 10 lat istnienia w przestrzeni kosmicznej satelity naukowego, zaprojektowanego, badanego i obsługiwanego przez Uniwersytet w Calgary.

Pierwotny plan misji zakładał, że satelita CASSIOPE będzie orbitował przez 18 miesięcy. Chociaż z biegiem lat wiele instrumentów uległo zniszczeniu, naukowcy znaleźli sposób na zmianę przeznaczenia satelity, tak aby gromadził najnowocześniejsze dane wymagane przez firmy i organizacje na całym świecie.

„Dziesięć lat to naprawdę ważny kamień milowy” – mówi MA Andrew Howarth. ’06, kierownik projektu i operacji satelity CASSIOPE na Uniwersytecie Kalifornijskim w Calgary. „Kontynuowanie działania i posiadanie dobrych danych, na których ludziom zależy 10 lat później, jest świadectwem jakości wykonania statku kosmicznego oraz determinacji w utrzymaniu jego działania i przydatności”.

Oryginalne zadanie

29 września 2013 r. z bazy sił kosmicznych Vandenberg w Kalifornii wystrzelono satelitę Cassiope. Na pokładzie znajdowało się osiem instrumentów – wspólnie zwanych Enhanced Polar Outflow Probe (e-POP) – których zadaniem było gromadzenie informacji w celu lepszego zrozumienia nauki o pogodzie kosmicznej.

Satelita okrąża Ziemię 14 razy dziennie i porusza się z prędkością około 27 000 kilometrów na godzinę. Jest wyjątkowy w świecie satelitów naukowych, ponieważ jego orbita jest raczej eliptyczna niż kołowa. W największej odległości Cassiope przeleciał 1500 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Chociaż odległość ta zmniejsza się z dnia na dzień, satelita znajduje się obecnie na wysokości około 1100 km. Minimalna odległość satelity wynosi 325 km.

„Nie jesteśmy pierwszymi, którzy badają pogodę kosmiczną ani latają na instrumentach w celu jej badania, ale wyjątkową cechą e-POP jest to, że został on zaprojektowany i opracowany w celu uzyskania bardzo taniego satelity” – mówi dr Andrew Yao. , profesor fizyki i astronomii oraz główny badacz projektu satelity CASSIOPE.

„Używamy także kilku instrumentów, które dokonują zupełnie unikalnych pomiarów, których inni nigdy wcześniej nie robili”.

Instrumenty tworzące e-POP obejmują kamery zorzy polarnej, czujniki cząstek i fal radiowych, odbiorniki GPS i inne, które pomagają zrozumieć, co dzieje się w górnych warstwach atmosfery Ziemi. Celem misji jest zbadanie podstaw fizyki pogody kosmicznej i jej wpływu na Ziemię. Pogoda kosmiczna wpływa na wszystko, od zorzy polarnej po rzeczy, które mają ogromny wpływ na nasze codzienne życie, takie jak komunikacja radiowa i działanie GPS.

„Kiedy Słońce zaczyna robić interesujące rzeczy, energia przesyłana ze Słońca na Ziemię wpływa na środowisko kosmiczne Ziemi” – mówi Howarth. „Nasz satelita zbiera dane, które pomogą naukowcom zrozumieć, na czym polegają te procesy i jak możemy je przewidzieć”.

Zwinność oznacza sukces

Yao wyjaśnia, że ​​uważa tę misję za „bardzo szczęśliwą i udaną”.

„Kiedy rozmawiam z moimi kolegami w Stanach Zjednoczonych, zawsze są zaskoczeni, że POP przetrwał tak długo” – mówi ze śmiechem.

Ale narzędzia rozkładają się w sposób naturalny. Po kilku latach misji jedno z urządzeń utraciło zdolność pomiaru dystrybucji energii. Później misja utraciła zdolność kierowania statkiem kosmicznym w różnych kierunkach. Oznacza to, że kamera zorzy polarnej jest teraz ograniczona do określonych kierunków i nigdy nie widzi powierzchni Ziemi.

Liderzy projektu CASSIOPE wykorzystali tę okazję, aby przekształcić misję w taką, która gromadzi bardzo potrzebne dane w 2023 r. i później.

„Zamiast używać aparatu do robienia zdjęć zorzy polarnej, robimy zdjęcia śmieci kosmicznych lecących na niskich orbitach okołoziemskich. Są to aktywne satelity, nieistniejące satelity, stare fragmenty satelitów, które rozpadły się na setki lub tysiące kawałków ” Howart mówi.

A ponieważ szybki internet oznacza, że ​​wokół Ziemi krążą obecnie tysiące dodatkowych satelitów, zapotrzebowanie na dane w tym obszarze rośnie w zdumiewającym tempie. Kolizje między satelitami stały się bardziej prawdopodobne, a jednocześnie monitorowanie sytuacji z Ziemi stało się trudniejsze.

„Teraz, gdy mamy więcej śmieci, trudniej jest chronić satelitę” – mówi Howarth. „Jednym z najgorętszych tematów jest obecnie znalezienie sposobu na wykrycie tych śmieci i posiadanie automatycznych systemów, które usuną statek kosmiczny z drogi. To rozwijająca się dziedzina i jesteśmy w stanie dostarczyć na jej temat dane”.

Personel operacyjny UCLA Cassiope, od lewej, od tyłu do przodu: Andrew Howarth, Andrew White, Warren Holley, Troy Cashore, Paige Rutledge.

Pliki Uniwersytetu Calgary

Co wtedy

UC Calgary to pierwszy kanadyjski uniwersytet, który dowodzi w pełni naukową misją kosmiczną – jest to główne osiągnięcie, które uczestnicy świętują z okazji 10. rocznicy jej powstania.

„Uniwersytet Calgary był zaangażowany w ten projekt od koncepcji, poprzez projekt, uruchomienie i obsługę. Możliwość przeszkolenia i wyposażenia personelu w trakcie całego procesu jest naprawdę wyjątkowa” – mówi Howarth. „Niewiele uczelni jest zaangażowanych w projekt pełna podróż misyjna od kołyski aż po grób.” Satelita”.

Jednak twórcy udanej misji CASSIOPE na tym nie poprzestają. Postrzegają powodzenie tej misji jako odskocznię dla kolejnego projektu satelitarnego o nazwie RADICALS (satelita wpływający na promieniowanie i straty atmosferyczne), a kierowanego przez profesora Iana Manna z Uniwersytetu Alberty. Celem misji jest ocena wpływu promieniowania kosmicznego na klimat Ziemi.

„To kolejny satelita zajmujący się badaniami kosmicznymi, na czele którego stoi ta prowincja” – mówi Yao. „Myślę, że to coś, z czego wszyscy możemy być dumni”.