Strona główna nauka/tech Precyzyjne satelity Proba-3 wchodzą na orbitę

Precyzyjne satelity Proba-3 wchodzą na orbitę

16
0


Zaćmienia słońca Proba-3 dla statku kosmicznego Coronagraph
Dwie sondy kosmiczne Proba-3 lecą w precyzyjnym szyku w odległości około 150 m od siebie, tworząc zewnętrzny koronograf w przestrzeni kosmicznej, przy czym jedna sonda zaćmiewa Słońce, umożliwiając drugiemu badanie niewidocznej w przeciwnym razie korony słonecznej. Źródło: ESA-P. Carril

Wystrzelono Proba-3, będący owocem współpracy 14 państw członkowskich ESA i Kanady, aby ułatwić autonomiczne operacje kosmiczne i precyzyjne manewrowanie. Misja koncentruje się na koronie słonecznej, a jej celem jest wypełnienie kluczowych luk obserwacyjnych i zwiększenie możliwości precyzyjnych lotów w formacji w przestrzeni kosmicznej.

5 grudnia z Indii wystrzelono dwa statki kosmiczne, co stanowi przełom w technologii misji kosmicznych. Bliźniacze satelity ESA Proba-3 będą latać w precyzyjnym szyku, utrzymując się dokładność w promieniu jednego milimetra – funkcjonując tak, jakby były jednym gigantycznym statkiem kosmicznym. Ta zaawansowana koordynacja umożliwi im tworzenie sztucznych zaćmień Słońca w przestrzeni kosmicznej, umożliwiając dłuższe obserwacje słabej zewnętrznej atmosfery Słońca, czyli korony.

Rozpoczęcie misji Proba-3

Czternaście państw członkowskich ESA, w tym Kanada, współpracowało przy misji Proba-3 mającej na celu zaprezentowanie najnowocześniejszej technologii europejskiej. Misja ma na celu usprawnienie autonomicznych operacji kosmicznych i precyzyjnych manewrów satelitarnych, przy jednoczesnym odblokowaniu bezprecedensowych odkryć naukowych.

Proba-3 wystrzelono na pokładzie czterostopniowej rakiety PSLV-XL z Centrum Kosmicznego Satish Dhawan w Sriharikota w Indiach 5 grudnia o 11:34 CET (10:34 GMT, 16:04 czasu lokalnego). Około 18 minut po starcie dwa satelity misji oddzieliły się od górnego członu rakiety.

Start Proba-3 PSLV-XL
Proba-3 wystartowała na swojej rakiecie PSLV-XL z Satish Dhawan Space Center w Sriharikota w Indiach w czwartek, 5 grudnia o 11:34 CET (10:34 GMT, 16:04 czasu lokalnego). Źródło: ISRO

Satelity pozostaną połączone podczas fazy wstępnego oddania do użytku, którą będzie zarządzać kontrola misji w Europejskim Centrum Bezpieczeństwa i Edukacji Kosmicznej (ESEC) w Redu w Belgii.

Dietmar Pilz, dyrektor ds. technologii, inżynierii i jakości w ESA, zauważa: „Praca nad Proba-3 trwała wiele lat i była wspierana w ramach ogólnego programu wsparcia technologicznego ESA, mającego na celu wspieranie nowatorskich technologii dla przestrzeni kosmicznej. To ekscytujące uczucie widzieć, jak to wymagające przedsiębiorstwo wchodzi na orbitę.

Stos Proba-3 w drodze na orbitę
Artystyczna wizja Proba-3 na rakiecie nośnej ISRO PSLV-XL. Źródło: ESA – P. Carril

Partnerstwa i wyzwania technologiczne

Kierownik misji Proba-3, Damien Galano, dodaje: „Dzisiejszy start był czymś, na co wszyscy w zespole Proba-3 w ESA oraz nasi partnerzy przemysłowi i naukowi czekaliśmy od dawna. Jestem wdzięczny ISRO za to doskonałe wejście na orbitę. Teraz naprawdę zaczyna się ciężka praca, ponieważ aby osiągnąć cele misji Proba-3, oba satelity muszą osiągnąć dokładność pozycjonowania sięgającą grubości przeciętnego paznokcia, w odległości półtora boiska piłkarskiego”.

Oddzielenie proba-3 od górnego stopnia PSLV-XL
Artystyczna wizja Proba-3 oddzielającej się od górnej sceny rakiety nośnej ISRO PSLV-XL. Źródło: ESA-P. Carril

„Jesteśmy zaszczyceni, że ESA powierzyła firmie NewSpace India Limited, NSIL misję Proba-3 i jesteśmy niezwykle zadowoleni, że dostarczyliśmy satelity dokładnie na wyznaczoną orbitę” – zauważył Radhakrishnan Durairaj, prezes i dyrektor zarządzający NSIL. „To niezwykle ambitna misja, związana z ambitną orbitą: satelity zostały umieszczone na wysoce eliptycznej orbicie, która rozciąga się na ponad 60 500 km od powierzchni Ziemi. Dotarcie na tę orbitę wymagało najpotężniejszego wariantu naszej wyrzutni PSLV-XL, wyposażonego w dodatkowy materiał pędny w sześciu dopalaczach rakiet na paliwo stałe”.

Orbita Proby-3
Sparowane satelity Proba-3 będą miały wysoce eliptyczną orbitę z apogeum (lub wierzchołkiem orbity) wynoszącym około 60 000 km i perygeum wynoszącym 600 km. Obserwacja koronografem opiera się na tworzeniu sztucznego zaćmienia pomiędzy dwoma satelitami, a także eksperymentach z lotami w formacji aktywnej w kierunku apogeum, przy czym latanie w formacji pasywnej odbywa się w miarę krążenia satelitów bliżej Ziemi. Źródło: ESA – P. Carril, 2013

Zaawansowane obserwacje Słońca i cele naukowe

U szczytu ich orbit sonda Proba-3 Occulter rzuci precyzyjnie kontrolowany cień na sondę Coronagraph oddaloną o około 150 m, powodując zaćmienia Słońca na żądanie przez sześć godzin.

„Po prostu nie było innego sposobu na osiągnięcie wydajności optycznej, jakiej wymaga Proba-3, niż przelot jej dysku okultystycznego na oddzielnym, dokładnie kontrolowanym statku kosmicznym” – wyjaśnia Joe Zender, naukowiec zajmujący się misją Proba-3 z ESA. „Każde bliższe i niepożądane światło rozproszone rozlałoby się na krawędzie dysku, ograniczając nasze zbliżenia na koronę otaczającą Słońce”.

Statek kosmiczny Proba-3 z okultyzmem i koronografem
Sonda Proba-3 Occulter (przód) i Coronagraph (tło) w pomieszczeniu czystym do testów w Redwire Space we wrześniu 2024 r. Źródło: Redwire Space

„Pomimo swojej słabości korona słoneczna jest ważnym elementem naszego Układu Słonecznego, większym od samego Słońca i źródłem pogody kosmicznej i wiatru słonecznego” – wyjaśnia Andriej Żukow z Królewskiego Obserwatorium w Belgii, główny badacz ds. Koronograf ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetry and Imaging Investigation of the Corona of the Sun) należący do Proba-3.

„W tej chwili możemy wykonać zdjęcia Słońca w skrajnym ultrafiolecie, aby sfotografować dysk słoneczny i niższą koronę, jednocześnie wykorzystując koronografy ziemskie i kosmiczne do monitorowania wysokiej korony. Pozostawia to znaczną lukę obserwacyjną, od około trzech do 1,1 promienia Słońca, którą Proba-3 będzie w stanie wypełnić. Umożliwi to na przykład śledzenie ewolucji kolosalnych eksplozji słonecznych, zwanych koronalnymi wyrzutami masy, gdy wznoszą się one z powierzchni Słońca, oraz przyspieszenia wiatru słonecznego na zewnątrz”.

Kontrola misji Proba-3 w ESEC
Centrum kontroli misji Proba-3 w ESEC w Redu w Belgii. Źródło: ESA-S. Blair

Wpływ i przyszły potencjał misji

Dyrektor generalny ESA Josef Aschbacher skomentował: „Obserwacje koronalne wykonane przez Proba-3 zostaną przeprowadzone w ramach większej demonstracji na orbicie precyzyjnego lotu w formacji. Najlepszym sposobem na udowodnienie, że ta nowa europejska technologia działa zgodnie z zamierzeniami, jest uzyskanie nowatorskich danych naukowych, których nikt wcześniej nie widział.

„Dzisiaj niepraktyczne jest latanie na orbicie jednym statkiem kosmicznym o długości 150 m, ale jeśli Proba-3 rzeczywiście będzie w stanie osiągnąć równoważne osiągi przy użyciu dwóch małych statków kosmicznych, misja otworzy w przyszłości nowe sposoby pracy w przestrzeni kosmicznej. Wyobraź sobie wiele małych platform współpracujących jako jedna, tworząc dalekosiężne wirtualne teleskopy lub układy”.

Infografika statku kosmicznego Proba-3
Ustawiona w jednej linii ze Słońcem sonda Occulter Proba-3 wykorzystuje swój dysk okultystyczny do rzucania precyzyjnie kontrolowanego cienia na sondę Coronagraph. Obie pary wykorzystują wiele technologii pozycjonowania, aby osiągnąć precyzję na poziomie milimetrów: odbiorniki GNSS, łącza radiowe, kamery optyczne śledzące migające diody LED, odbity laser i czujniki wykrywające cienie. Źródło: ESA-F. Zonno

Jeśli faza wstępnego uruchomienia Proba-3 przebiegnie zgodnie z planem, para statków kosmicznych zostanie rozdzielona na początku nowego roku, aby rozpocząć indywidualne testy. Faza operacyjna misji, obejmująca pierwsze obserwacje korony poprzez loty w aktywnej formacji, powinna rozpocząć się za około cztery miesiące.

Misją Proba-3 kierował Sener w Hiszpanii w imieniu ESA, koordynując wkłady z 14 państw członkowskich ESA i Kanady. Airbus Defence and Space w Hiszpanii zbudował statek kosmiczny, a Redwire Space w Belgii zajmowała się awioniką, montażem i obsługą statku kosmicznego. CSL w Belgii opracowało koronograf ASPIICS dla Proba-3, a Spacebel, również mający siedzibę w Belgii, stworzył oprogramowanie pokładowe i segmentu naziemnego. GMV odpowiadało za system latania w formacji i dynamikę lotu.



Link źródłowy