Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer

Representación artística de SAMPEX

Organización: NASA

Satélite de: Tierra

Fecha de lanzamiento: 3 de julio de 1992

Vehículo de lanzamiento: Scout

Sitio de lanzamiento: Vandenberg

Aplicación: Observatorio espacial

Masa: 158 kg

NSSDC ID: 1992-038A

Inclinación: 81,6 grados

Período orbital: 93,6 minutos

Apoastro: 490 km

Periastro: 423,7 km

• Perigeo: 520 km
• Apogeo: 670 km
• Inclinación orbital: 82 grados
• Longitud: 1,5 m
• Diámetro máximo: 0,86 m

Instrumentos principales

HILT (Heavy Ion Large Area Proportional Counter Telescope)

LEICA (Low Energy Ion Composition Analyzer)

MAST (Mass Spectrometer Telescope)

PET (Proton/Electron Telescope)

Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer (SAMPEX) es un satélite artificial de la NASA lanzado el 3 de julio de 1992 y diseñado para estudiar la energía, composición y carga de cuatro tipos diferentes de partículas provenientes de más allá de la Tierra:

• Rayos cósmicos galácticos (originados en supernovas dentro de la Vía Láctea)
• Rayos cósmicos anómalos (producidos en el gas interestelar que rodea al sistema solar)
• Partículas energéticas solares
• Electrones magnetosféricos (partículas del viento solar atrapadas por el campo magnético terrestre)

SAMPEX es la primera misión del programa Small Explorer de la NASA. Sus observaciones van dirigidas a proporcionar nuevos datos sobre la abundancia cósmica de elementos y sus isótopos, la composición del gas interestelar local, la composición solar y los mecanismos responsables del calentamiento de la atmósfera solar, y la transferencia de energía mediante electrones a las capas altas de la atmósfera terrestre.

Sistemas

El satélite mantiene su posición gracias a sus sensores solares y estelares y a un magnetómetro. La alimentación eléctrica la proporcionaban dos paneles solares desplegables constituidos por células solares de arseniuro de galio, produciendo un total de 102 vatios de potencia media. Para los momentos de eclipse el satélite lleva un par de baterías de níquel–cadmio con una capacidad de 9 amperios-hora. El control térmico se produce de manera pasiva. Las comunicaciones tienen lugar a través de dos antenas omnidireccionales alimentadas por transpondedores de 5 vatios que transmitían en banda S.

Instrumentos

• HILT (Heavy Ion Large Area Proportional Counter Telescope): mide la energía de los iones pesados en el rango de 8 a 220 MeV/nucleón para el oxígeno.
• LEICA (Low Energy Ion Composition Analyzer): mide iones magnetosféricos y solares en el rango de 0,5 a 5 MeV
• MAST (Mass Spectrometer Telescope): mide la composición isotópica de elementos desde el litio al níquel en el rango de 10 MeV a varios cientos de MeV.
• PET (Proton/Electron Telescope): complementa a MAST midiendo el espectro de energía y la composición relativa de protones en el rango de 18 a 250 MeV y de núcleos de helio en el de 18 to 350 MeV/núcleo. También mide el espectro energético de las erupciones solares y de electrones de entre 0,4 a 30 MeV.

Referencias

Wade, Mark (2008). SAMPEX en Encyclopedia Astronautica «SAMPEX» (en inglés). Consultado el 10 de enero de 2009.

Enlaces externos

• Página web de SAMPEX
• SAMPEX en n2yo.com

SAMPEX es el primero de SMEX’es (pequeños exploradores). SAMPEX se puso en marcha en julio de 1992 del Campo de Pruebas Occidental (Lompoc, CA) a 1.419 UT, el 3 de julio de 1992. Las órbitas SAMPEX a una altitud de 520 por 670 kilometros y 82 grados de inclinación y lleva cuatro instrumentos a bordo. Medidas SAMPEX electrones energéticos, así como la composición de iones de poblaciones de partículas de ~ 0,4 MeV / nucleón a cientos de MeV / nucleón de un satélite orientado cenit en una órbita casi polar. La carga útil combina algunos de los sensores de partículas más sensible jamás lanzado al espacio.

La misión SAMPEX terminó el 30 de junio de 2004.

Estudios SAMPEX la energía, los estados composición y carga de partículas de explosiones de supernovas en las partes distantes de la galaxia, desde el corazón de las erupciones solares, y desde las profundidades del espacio interestelar cercano. También vigila de cerca las poblaciones de partículas magnetosféricos que hunden vez en cuando en la atmósfera media de la Tierra, por lo tanto ionizantes gases neutros y alterando la química de la atmósfera. Una parte clave de SAMPEX es utilizar el campo magnético de la tierra como un componente esencial de la estrategia de medición. campo de la Tierra se utiliza como un espectrómetro magnético gigante para separar diferentes energías y cargar estados de partículas como SAMPEX ejecuta su órbita casi polar.

Casi cinco años después de su lanzamiento en el mínimo actual del ciclo solar, SAMPEX ha llevado a cabo una amplia gama de observaciones y descubrimientos relativos solar, heliosférica, y las partículas energéticas magnetosféricos visto desde su punto de vista único en una órbita casi polar terrestre baja. Puesto que casi todos los procesos que estamos estudiando son impulsados o fuertemente influenciados por el ciclo de actividad solar, tenemos la oportunidad de caracterizar completamente la dependencia ciclo solar de una amplia gama de procesos fundamentales para los objetivos de la Oficina de la NASA de Sun- de Ciencia Espacial Las conexiones de tierra (SEC) temáticos. Durante los próximos años como las rampas de la actividad solar hasta su máximo de 11 años, las investigaciones SAMPEX harán lo siguiente:

encuestar a la aceleración de los electrones relativistas, medir su impacto en la atmósfera superior, y determinar su influencia en la química atmosférica, no sólo para las condiciones de mínimo solar, sino también para los períodos activos solares mucho más complejas

• obtener muestras de material solar a partir de bengalas docenas, en comparación con el puñado observado durante la fase descendente del ciclo solar

• medir la composición isotópica componente anómalo, atrapando toda la vida, y la casi desaparición del máximo solar

• servir como un enlace único en la cadena de observatorios puestos en marcha por la NASA y sus socios internacionales para estudiar el clima espacial durante el próximo máximo solar.

La mayor parte de estas investigaciones sólo se puede llevar a cabo usando SAMPEX de órbita única y detectores altamente sensibles, y no se puede lograr con otras operaciones o investigaciones spacecraft. SAMPEX previstas se cuenta una gran variedad de preguntas. Hemos llevado a cabo e informar a la comunidad científica los hallazgos principales que abordan las partículas solares, anómalos, y magnetosféricos que da nombre a la misión.

Desde ciclo de actividad del Sol tiene una profunda influencia sobre la mayor parte de conexión Sol-Tierra de la NASA (SEC) preguntas, es esencial para llevar a cabo observaciones durante ambos períodos activos tranquilas y solares si se quiere lograr una comprensión científica de los procesos.

Esta figura muestra el número de manchas solares y plazos de naves espaciales. Esta flota de naves espaciales ofrece una oportunidad única para observar la máxima actividad solar con una capacidad sin precedentes. SAMPEX es un elemento crucial en esta imagen, que abarca la última etapa del flujo de energía-impulso del sol en la atmósfera y la magnetosfera de la Tierra, una parte vital del tema de la Conexión Sol-Tierra y el LWS (Viviendo con una Estrella) programa.

UVC

Far Ultraviolet Camera/Spectrograph

23/04/1972

Far Ultraviolet Camera Spectrograph model on display.

La cámara ultravioleta lejano / espectrógrafo (UVC) fue uno de los experimentos desplegados en la superficie lunar por los astronautas del Apolo 16. Se componía de un telescopio y cámara que obtiene imágenes astronómicas y espectros en la región ultravioleta lejano del espectro electromagnético.

Instrumentos

La cámara ultravioleta lejano / espectrógrafo fue montada en un trípode, f / 1,0, 75 mm cámara Schmidt electronographic un peso de 22 kg. Tenía un campo de 20 ° de vista en el modo de imagen y 0.5×20 ° de campo en el modo espectrográfico. [1] Los datos espectroscópicos fueron proporcionados 300-1350 Ångström, con 30 Å de resolución, y las imágenes se proporcionan en dos rangos de bandas de paso, 1050-1260 y 1200-1550 Å Å. [2] Había dos placas correctores hechas de fluoruro de litio (LIF) o fluoruro de calcio (CaF2), que podrían ser seleccionados para diferentes bandas de UV. [1] La cámara contenía un fotocátodo yoduro de cesio (CSI) y utiliza un cartucho de película [2], que fue recuperado y devuelto a la tierra para su procesamiento.

John Young que saluda y saltando sobre la superficie lunar. La cámara UV lejano / espectrógrafo se puede ver en el fondo, bajo la sombra del módulo lunar. John Young saluting and jumping on the lunar surface. The Far UV Camera/Spectrograph can be seen in the background, under the shadow of the lunar module.

El experimento fue colocado en la región de tierras altas de Descartes superficie lunar donde Apolo 16 astronautas John Young y Charles Duke aterrizaron en abril de 1972. Para mantenerlo fresco y eliminar el brillo solar, que se colocó en la sombra del módulo lunar. Fue dirigido manualmente por los astronautas, que se re-orientar el telescopio a blancos durante toda la estancia lunar. [1]

Objetivos del experimento

Los objetivos de la cámara ultravioleta lejano / espectrógrafo se extendieron a través de varias disciplinas de la astronomía. estudios de la Tierra se hicieron mediante el estudio de la composición de la atmósfera superior de la Tierra y la estructura, la ionosfera, la geocorona, día y noche, la luminiscencia atmosférica, y las auroras. Heliophysics estudios fueron hechos por la obtención de espectros e imagenes del viento solar, la nube del arco solar y otras nubes de gas en el sistema solar. Observaciones astronómicas por obtener evidencia directa del hidrógeno intergaláctico, y los espectros de los cúmulos de galaxias distantes y dentro de la Vía Láctea. Los estudios lunares se llevaron a cabo mediante la detección de gases en la atmósfera lunar, y la búsqueda de posibles gases volcánicos. También hubo consideraciones para evaluar la superficie lunar como un sitio para futuros observatorios astronómicos. [1]

Resultados

Esta es una imagen de la Tierra en luz ultravioleta, tomada desde la superficie de la Luna. El lado diurno refleja una gran cantidad de luz ultravioleta del Sol, pero el lado nocturno muestra bandas de emisión UV de la aurora causada por las partículas cargadas. [3] This is a picture of Earth in ultraviolet light, taken from the surface of the Moon. The day-side reflects a lot of UV light from the Sun, but the night-side shows bands of UV emission from the aurora caused by charged particles.^[3]

El cartucho de película se retiró durante la tercera y última actividad extravehicular, [4] y regresó a la tierra. El resto del paquete de instrumentos fue dejado en la superficie lunar. Se obtuvieron un total de 178 fotogramas de la película de 11 [5] objetivos diferentes, incluyendo:. atmósfera de la Tierra superior y aurora, varios grupos de nebulosas y estrellas, y la Gran Nube de Magallanes [6]

Diseñador

El investigador principal y jefe de máquinas de la cámara ultravioleta lejano / espectrógrafo fue el Dr. Robert George Carruthers, que estaba trabajando en el Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos. [7] En 1969, el Dr. Carruthers se le dio una patente para “convertidor de imagen para la detección de la radiación electromagnética, especialmente en Short Longitudes de onda”. Por esta y su futura labor, recibió la Medalla Nacional de Tecnología 2012 y la Innovación. [8]

Segundo telescopio

Imagen en falso color del cometa Kohoutek fotografiado con la cámara electrografía del ultravioleta lejano durante una caminata espacial Skylab el 25 de diciembre de 1973. False color image of Comet Kohoutek photographed with the far-ultraviolet electrographic camera during a Skylab spacewalk on December 25, 1973.

Un segundo telescopio repuesto se modificó ligeramente y posteriormente trasladado en Skylab 4. Se le dio una lata de aluminio (Al) y el fluoruro de magnesio (MgF2) espejo en vez de renio. Fue montado en el Apolo Telescopio Monte de Skylab para el uso en órbita. [1] Entre las muchas imágenes y espectros que tomó, fue utilizado para estudiar la emisión ultravioleta del cometa Kohoutek. [9]

La cámara ultravioleta lejano / espectrógrafo se realizó en el Apolo 16. Se utilizó un telescopio de 3 pulgadas para obtener imágenes y espectros a longitudes de onda entre 500 y 1600 Angstroms; (Luz visible corresponde a longitudes de onda de 4000-7000 Angstroms). Emisión a estas longitudes de onda proviene principalmente de estrellas muy calientes de clases espectral O, B, y A, con temperaturas superficiales de 10.000 a 50.000 ° ° K. Por comparación, la temperatura en la superficie visible del Sol es de aproximadamente 5800 ° K o 11000 ° F. Estrellas tan débiles como magnitud 11 o 100 veces más débil que puede ser visto por el ojo humano, se registraron. Los resultados se registraron en un cartucho de película y regresaron a la Tierra para su análisis. Se obtuvieron un total de 178 fotogramas de la película. El telescopio fue reorientado periódicamente por los astronautas con el fin de estudiar diversas partes del cielo. Entre los objetos estudiados fueron la atmósfera de la Tierra superior y aurora, varios grupos de nebulosas y estrellas, y la Gran Nube de Magallanes, que es una galaxia satélite de la Vía Láctea. Una versión de copia de seguridad de este experimento fue posteriormente trasladado en el vuelo final Skylab y se utilizó para estudiar emisión ultravioleta del cometa Kohoutek y otros objetos.