Eksplorator Radia Aurora
 RAX w budowie
| |
| Typ misji | Badania zorzy |
|---|---|
| Operator | NASA / NSF [ potrzebne źródło ] |
| Identyfikator COSPAR | 2010-062B |
| SATCAT nr. | 37223 |
| Strona internetowa | |
| Właściwości statku kosmicznego | |
| Typ statku kosmicznego | Kostka 3U Sat |
| Uruchom masę | 28,0 kilogramów (61,7 funta) [ potrzebne źródło ] |
| Początek misji | |
| Data uruchomienia | 20 listopada 2010, 01:25:00 UTC |
| Rakieta | Minotaur IV/HAPS |
| Uruchom witrynę | Kodiaka 1 |
| Wykonawca | Nauki Orbitalne |
| Koniec misji | |
| Ostatni kontakt | maj 2011 |
| Parametry orbitalne | |
| System referencyjny | Geocentryczny |
| Reżim | Niska Ziemia |
| Ekscentryczność | 0,0021634 |
| Wysokość perygeum | 622 km (386 mil) |
| Wysokość apogeum | 653 km (406 mil) |
| Nachylenie | 71,97 stopni |
| Okres | 97,52 minuty |
| RAAN | 73,62 stopnia |
| Argument perygeum | 311,60 stopni |
| Epoka | 2 grudnia 2010 r |
Radio Aurora Explorer ( RAX ) to pierwsza misja CubeSat sponsorowana przez National Science Foundation . Misja RAX jest wspólnym przedsięwzięciem SRI International w Menlo Park w Kalifornii i Uniwersytetu Michigan w Ann Arbor w stanie Michigan. Główny naukowiec w SRI International Dr Hasan Bahcivan kierował swoim zespołem w SRI nad opracowaniem ładunku, podczas gdy główny inżynier, dr James Cutler, kierował zespołem studentów pracującym nad opracowaniem autobusu satelitarnego w Michigan Exploration Laboratory. Obecnie w misji RAX znajdują się dwa satelity.
Misja RAX-1, wystrzelona w listopadzie 2010 roku, była demonstracją możliwości technologicznych zespołu – poczyniła ogromne postępy w konstrukcji CubeSata i była w stanie wykonać bistatyczne pomiary radarowe, których nigdy wcześniej nie wykonywano na satelicie tej wielkości.
RAX-2 opiera się na tym dziedzictwie, wypełniając naukową część całej misji; jest to odzwierciedleniem tego, że studenci uczą się na podstawie praktycznych doświadczeń i szybko wdrażają nowe, bardziej pomysłowe technologie z pierwszej ręki. Członkowie zespołu RAX mogli zdobyć praktyczne doświadczenie w rozwiązywaniu problemów ze statkami kosmicznymi i zastosować wnioski wyciągnięte z RAX-1 do RAX-2, który realizuje tę samą koncepcję misji, z ulepszoną wydajnością autobusu i dodatkowymi trybami operacyjnymi. RAX-2 wystrzelono 28 października 2011 roku w ramach misji NASA ELaNa -3.
Możliwości i cele misji
RAX jest w stanie przeprowadzać procedury naukowe, które wcześniej można było przeprowadzić jedynie przy użyciu dużych satelitów, częściowo dzięki nowym technologiom wspomagającym. Głównym celem misji RAX jest badanie dużych formacji plazmy w jonosferze, najwyższym obszarze naszej atmosfery. Te niestabilności plazmy mogą powodować nieregularności zorientowane na pole magnetyczne (FAI), czyli gęste chmury plazmy, o których wiadomo, że zakłócają komunikację między Ziemią a orbitującym statkiem kosmicznym. Do badania FAI satelity RAX wykorzystują duży, niespójny radar rozproszony zlokalizowany w Poker Flat na Alasce (znany jako PFISR). PFISR przesyła silne sygnały radiowe do niestabilności plazmy, które następnie rozpraszają się w FAI i są odbierane przez orbitującą sondę kosmiczną RAX. Sygnały są następnie przetwarzane przez komputer pokładowy RAX i przesyłane z powrotem na Ziemię w celu analizy naukowej. Ziemskim naukowcom nie udało się zbadać tych unikalnych formacji plazmy z Ziemi, a RAX będzie kluczowym punktem przejściowym między Ziemią a Kosmosem.
Celem misji RAX-2 jest lepsze zrozumienie powstawania FAI, aby można było wygenerować krótkoterminowe modele prognostyczne. Pomoże to operatorom statków kosmicznych w planowaniu operacji misji w okresach przewidywanych zakłóceń komunikacji. Misja RAX-1 poczyniła ogromne postępy w projektowaniu CubeSata i była w stanie przeprowadzić bistatyczne pomiary radarowe, których nigdy wcześniej nie wykonywano za pomocą takiego statku kosmicznego. Członkowie zespołu RAX wykorzystali wnioski wyciągnięte z projektu RAX-1 przy projektowaniu drugiej jednostki latającej, RAX-2, która będzie wykonywać tę samą misję, co pierwszy RAX wystrzelony w listopadzie 2010 r., z poprawioną wydajnością autobusu i dodatkowymi trybami operacyjnymi. Pomiary naukowe zostaną ulepszone dzięki interaktywnym eksperymentom z grzejnikami jonosferycznymi o dużej mocy, w których FAI będzie generowane na żądanie.
Testowanie
RAX przechodzi te same rygorystyczne testy, co jego więksi kuzyni, aby spełnić wiele takich samych wymagań. Podczas testów RAX był w stanie pomyślnie przesyłać polecenia i odbierać dane telemetryczne z wielu czujników. Czujniki te dostarczały danych obejmujących temperaturę i napięcie, GPS , położenie statku kosmicznego (w celu określenia orientacji) oraz ogólny stan wszystkich podsystemów RAX. Oprogramowanie stacji naziemnej przetestowano także za pośrednictwem łączy radiowych, co udowodniło, że zespół będzie w stanie zdalnie słuchać i komunikować się z RAX.
W ciągu siedemnastu miesięcy prac rozwojowych zespół zbudował także dodatkowe zaplecze testowe w celu oceny czujników i prototypów. Własna Helmholtza została skonstruowana w celu tworzenia i symulowania zmian w polach magnetycznych doświadczane przez satelitę na całej jego orbicie w czasie. Klatkę zaprojektowano do charakteryzowania magnetometrów i przeprowadzania testów sprzętowych w pętli za pomocą RAX. Zasadniczo umieszcza to CubeSata na wirtualnej orbicie i pozwala zespołowi wygenerować odpowiednie pola magnetyczne w celu przetestowania zdolności RAX do określenia jego orientacji. Klatka Helmholtza służy również do oceny czystości magnetycznej i końcowych testów integracji. [ potrzebne źródło ]
Misja RAX 1
Początek
RAX-1 został wysłany na orbitę 19 listopada 2010 r. przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych jako ładunek widoczny w misji STP-S26 Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych w ramach Programu Testów Kosmicznych (STP) , wystrzelonej z kompleksu startowego Kodiak na wyspie Kodiak na Alasce . Rakietą użytą do tego startu była Minotaur IV opracowana przez Orbital Sciences.
Wyniki
Ładunek naukowy i większość systemów magistrali działały zgodnie z oczekiwaniami, w tym podsystem pozycji i czasu oparty na GPS, określanie i kontrolowanie położenia przestrzennego, łączność i przetwarzanie pokładowe. Niestety misja zakończyła się przedwcześnie po około dwóch miesiącach pracy ze względu na stopniową degradację paneli słonecznych, która ostatecznie doprowadziła do utraty mocy. Członkowie zespołu RAX zastosowali wnioski wyciągnięte z projektu RAX-1 przy projektowaniu drugiej jednostki latającej, RAX-2.
Misja RAX2
Początek
RAX-2 wystrzelono 28 października 2011 r. jako dodatkowy ładunek w ramach misji NASA w ramach projektu przygotowawczego NPOESS . Wystrzelenie CubeSata było sponsorowane przez NASA w ramach programu ElaNA-3. Wystartował z bazy sił powietrznych Vandenberg w Kalifornii na rakiecie Delta II United Launch Alliance, lecąc w konfiguracji 7920-10. Oddzielenie CubeSata nastąpiło 98 minut po wystrzeleniu, a wkrótce potem usłyszano sygnały ostrzegawcze z RAX-2.
