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NASA立方体卫星任务将演示验证虚拟望远镜技术,科里奥利

2020-01-15 05:27

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[美国Spacenewsfeed网站2016年2月18日报道]NASA工程师Neerav Shah和Phil Calhoun计划利用2颗精确编队飞行的立方体卫星,形成一个“虚拟”望远镜,开展多种科学研究。该项目称为“立方体卫星虚拟天文望远镜对准实验”,2颗卫星分别采用2U结构和1U结构,并计划在2016年中期由SpaceX公司的“猎鹰”运载火箭发射入轨。

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科里奥利实验卫星由美国国防部“太空实验计划”和美国空间和海上作战司令部开发。这颗卫星是重新改造过的大力神2号运载火箭所发射过的最大的飞行器。

这两颗卫星将运行在700千米高度的太阳同步轨道,相距10米,且精确对准太阳的视线方向。其中的2U卫星将携带2个GNC系统,包括一个微型太阳敏感器和一个微型阴极电弧推进器。太阳敏感器由NASA沃洛普斯飞行设施研制,用于计算太阳方位;mCAT推进器由乔治·华盛顿大学设计,尺寸和一个咖啡杯类似,用于与另一颗1U卫星保持对准。

NASA的AIM卫星搭载3台科学研究仪器,目的是研究位于地球表面上空80千米(50英里)大气中最冷部分的极地中间层云层。它的主要目标是查明这些云层如何形成,以及是什么导致这些云层近些年来变得更加明亮和在更低纬度的地区出现;云层成像和粒子尺度仪系统拍摄云层的全景图象;冰层目光隐蔽实验设备通过测量日光在云层中的减少量来判断云层中粒子的大小和密度,以及温度、水蒸气水平和化学性质;宇宙尘埃实验设备则用来测量进入地球大气层的宇宙尘埃数量。

在1975年ETS-I(KIKU No.1)发射之后,为了达到开发和测试先进卫星技术,日本的航天部门已经发射了一系列工程试验卫星(ETS系列)。其中最近发射的一颗就是工程试验卫星ETS VIII(KIKU No.8),它也是世界上最大的地球同步卫星之一。ETS VIII将进行大型可展开反射器(S频段)的轨道实验。这颗卫星装备两架可展开天线,是世界上最大的可展开天线之一。

结构特点使用情况结构特点

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结构特点使用情况结构特点

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这颗卫星的尺寸是由Windsat设备的尺寸决定的,这部设备大约3.3米(11英尺)高,上面捆绑式安装了两架2米(6英尺)的第卫星天线,这两架天线已31.6转/分的速度旋转,以提供最大的地球覆盖面积。

通过NASA的一项国际协议,Shah与韩国延世大学、韩国航空航天研究所开展合作。延世大学、KARI负责建造2颗卫星,集成上述传感器,并提供发射。

这颗卫星使用一枚由一架改进型L-1011飞机在大西洋上空投下的“飞马座XL”火箭发射。卫星被释放到一条近极圆轨道,该轨道能够提供观察“夜光云”的最好的视角。这颗卫星将花费两年的时间来研究这些云层。

ETS VIII将进行大型可展开反射器(S频段)的轨道实验。装备两块太阳能电池板,能够产生7.5千瓦的电力。这颗卫星的全长为40米(131英尺)。每个可展开的网状反射器的面积是19米×17米(62.3×55.8英尺)。碟形反射器是由镀金的钼制成的。

使用情况

这项技术可用于研究太阳日冕,特别是日冕物质抛射——这些物质在到达地球时可干扰低地轨道卫星和地面电网,也可能用于对太阳系外行星的科学研究。

使用情况

使用情况

美国海军windsat设备能够在海平面上空或接近海平面上空的地方测量风速和风向。美国空军太阳物质抛射成像仪能够提供日冕物质抛射的早期预报。卫星上安装两架太阳能电池帆板,能够提供1.17千瓦的电力。卫星的设计寿命为3年。

科学家通过日冕仪的遮光装置阻挡耀眼的星光,以发现隐藏在星光之中的黯淡物质,并利用相机或者光谱仪进行测量。目前的天基日冕仪在同一个望远镜中集成了遮光装置和相机/光谱仪,其相距很近。

中间层冰云高层大气物理学研究卫星于2005年4月25日发射。

在展开之后不久就发现了放大器和它的供电系统的连接强度问题,不过2007年5月这颗卫星宣告开始正常运行。

一些科学家认为,如果遮光罩和相机/光谱仪相隔数百英尺,可以获得更加详细的信息。一个典型案例就是日食。但现有技术无法建造如此规模的望远镜,一种解决途径就是发射两颗卫星,其中一颗卫星携带遮光装置,而另外一颗卫星携带科学设备。

AIM卫星是NASA的第9次小型探测器任务。

ETS VIII实验通信卫星还装备高精度原子钟和传递时间设备。结合时钟信号和GPS数据,这颗卫星能够进行卫星定位实验。它的设计寿命为10年。

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