Organizacja | Organizacja obrony przed rakietami balistycznymi |
---|---|
Budowniczy | APL |
Pole |
Mapowanie źródeł niebieskich i naziemnych w podczerwieni, świetle widzialnym i ultrafiolecie Rozwój czujników |
Status | Misja wykonana |
Inne nazwy | MSE |
Uruchom bazę | Vandenberg |
Uruchomić | 24 kwietnia 1996 |
Wyrzutnia | Delta 7920-10 |
Koniec misji | lipiec 2008 |
Identyfikator COSPAR | 1996-024A |
Teren | Strona główna MSX |
Msza podczas startu | 2812 kg |
---|---|
Instrumenty masowe | 1360 kg |
Kontrola postaw | Stabilizacja 3-osiowa |
Źródło energii | Panele słoneczne |
Energia elektryczna | 2400 watów |
Wysokość | 900 km |
---|---|
Kropka | 100 minut |
Nachylenie | 99,16 ° |
Rodzaj | Poza osią |
---|---|
Średnica | 35 cm |
Powierzchnia | 890 cm² |
Ogniskowy | ? cm |
Długość fali | Podczerwień |
DUCH III | Teleskop na podczerwień |
---|---|
UVISI | Spektrograf obrazowy |
SBV | Kamera światła widzialnego |
ODSP | Oprogramowanie do identyfikacji celów |
Midcourse Space Experiment ( MSX ) to sztuczny satelita opracowany w połowie lat 90. na potrzeby amerykańskiego międzykontynentalnego systemu obrony przeciwrakietowej. Projektem zarządza Ballistic Missile Defense Organization (BMDO, które w 2002 roku przekształciło się w Agencję Obrony Przeciwrakietowej ), a montaż satelity odbywa się w laboratorium APL .
Celem misji było zmapowanie tła niebieskiego i ziemskiego widocznego podczas zewnętrznej fazy balistycznej pocisków balistycznych, aby umożliwić czujnikom systemu obrony przeciwrakietowej lepsze rozróżnienie ich celów. Zebrane dane umożliwiły również bardzo szczegółową inwentaryzację źródeł podczerwieni na płaszczyźnie galaktycznej, pokrywając tym samym potrzeby w dziedzinie astronomii. MSX został umieszczony 24 kwietnia 1996 roku na orbicie polarnej (900 km). Cztery lata po wystrzeleniu satelita, który zrealizował swoje główne cele, został przydzielony do Amerykańskiej Sieci Obserwacji Kosmicznej, dla której zidentyfikował obiekty krążące po orbicie geosynchronicznej. Po pomyślnym zrealizowaniu wszystkich celów misja zakończyła się w lipcu 2012 r., znacznie po zaplanowanym okresie 7 lat.
Ładunek tego 2700 kg statku kosmicznego obejmuje teleskop działający w średniej i długiej podczerwieni, chłodzony kriogenicznie, a także kilka spektrografów obrazowania działających w świetle widzialnym i ultrafiolecie. Instrumenty te obejmują pasma widmowe od ultrafioletu (110 nanometrów) do długiej podczerwieni (28 mikronów).
Projekt MSX jest wkładem w rozwój amerykańskiego systemu obrony przed rakietami międzykontynentalnymi, opracowanego w ramach projektu Ground-Based Midcourse Defense (GMD). System opiera się na pociskach antybalistycznych, które muszą przechwycić głowice wchodzące w kosmos, gdy znajdują się w połowie lotu swojej trajektorii balistycznej. Czujniki tych pocisków muszą być w stanie identyfikować cele i rozróżniać te, które stanowią zagrożenie. Aby to osiągnąć, konieczne jest scharakteryzowanie zachowania i podpisu celów oraz skuteczne wyczyszczenie ich z tła. Niezbędne jest z wielką wiernością modelowanie tła niebieskiego i ziemskiego oraz kończyny ziemskiej. Dane te muszą być gromadzone dla całego globu i przez okres wystarczająco długi, aby uwzględnić wahania sezonowe i geograficzne.
Aby modelować tło, przeprowadzono kilka eksperymentów, w szczególności serię Delta i dwa eksperymenty na pokładzie amerykańskiego promu kosmicznego: Infrared Background Signature Survey i Cryogenic Infrared Radiance Instrumentation . Eksperymenty te zebrały użyteczne, ale niewystarczające dane ze względu na zbyt krótki czas trwania misji i ograniczoną czułość czujników. Celem misji MSX jest naprawienie tych niedociągnięć.
MSX obserwuje długości fal 4,29 µm , 4,35 µm, 8,28 µm, 12,13 µm, 14,65 µm i 21,3 µm. Teleskop na podczerwień SPIRIT III 33 cm chłodzony solidnym blokiem wodorowym i wyposażony w pięć czujników podczerwieni ze skanowaniem liniowym w płaszczyźnie ogniskowej.
Kalibracja z MSX stanowiła wyzwanie dla projektantów eksperymentu, ponieważ baza danych nie istnieje dla spektralnych, które musiały być przestrzegane. Inżynierowie rozwiązali problem, wystrzeliwując pociski o znanym składzie z MSX przed detektorami i kalibrując instrumenty ze znanymi krzywymi ciała doskonale czarnego obiektów. Kalibracja MSX posłużyła jako podstawa dla innych satelitów pracujących w tych samych zakresach długości fal, w tym AKARI (2006-2011) i Kosmicznego Teleskopu Spitzera .
MSX to 2812 kg satelita, którego korpus ma kształt zbliżony do równoległościanu 160 x 160 x 520 cm. Składa się z trzech elementów, które ułożone są naprzemiennie na jego długości. Dolna część zawiera elektronikę i znajduje się na adapterze łączącym satelitę z jego wyrzutnią . Ta sekcja służy jako podstawa dla teleskopu na podczerwień SPIRIT-III. Środkowa część to struktura zawierająca instrument SPIRIT-III. W górnej części znajdują się instrumenty i ich detektory. Satelita ma podążać za szybko poruszającym się celem (pociskiem balistycznym), kierując w jego stronę wszystkie instrumenty przez okres do pół godziny. Ten główny cel odegrał ważną rolę w zdefiniowaniu architektury satelity. Satelita jest stabilizowany w 3 osiach za pomocą czterech kół reakcyjnych i trzech magneto-sprzęgaczy . Czujniki stosowane w celu nastawienia sterowania obejmują dwa gyrolasers, a gwiazda Finder , dwa horyzont czujniki , pięć czujników słonecznych oraz Tri-osiowy magnetometr . Uzyskana precyzja celowania wynosi 0,1°. Energia jest dostarczana przez dwa panele słoneczne, każdy o mocy 1200 watów na początku swojego życia, które można dowolnie ustawiać. Energia jest magazynowana w 22- ogniwowej baterii niklowo-wodorowej o pojemności 50 amperogodzin. Zgromadzone dane są rejestrowane na dwóch magnetofonach taśmowych o pojemności jednostkowej 54 gigabitów . Komunikacja ze stacjami naziemnymi odbywa się w paśmie X z prędkością 25 lub 5 megabitów na sekundę (transmisja danych do ziemi) oraz w paśmie S ( telemetria , wysyłanie komend). Satelita posiada również pasywny radar, który ma podawać położenie celów w odległości do 8000 kilometrów z dokładnością do 0,1°.
Kamera SBV ( Space Based Visible ) została opracowana przez laboratorium Lincolna w MIT. Jej zadaniem jest zbieranie sygnatur gwiazd w świetle widzialnym i tworzenie katalogu obiektów krążących wokół Ziemi. światło widzialne (0,3-0,9 mikrona) o polu widzenia 60 mikroradianów.Jego detektorem jest CCD specjalnie opracowany do misji o rozdzielczości 420 x 1680 pikseli.przyrząd waży 78 kg i zużywa 68 watów
Uruchomiono MSX 24 kwietnia 1996przez rakietę Delta II startującą z Vandenberg AFB w Kalifornii . MSX znajduje się na orbicie synchronicznej ze słońcem polarnym na wysokości 898 km z nachyleniem orbity 99,16 stopnia. Agencja BMDO jest odpowiedzialna za przeprowadzenie misji wraz z różnymi laboratoriami wdrażającymi instrumenty, podczas gdy APL odpowiada za monitorowanie satelity. W ciągu pierwszych 10 miesięcy misji teleskop na podczerwień SPIRIT-III działa, ale na początku 1997 roku stały wodór utrzymujący temperaturę detektorów na poziomie 12 kelwinów całkowicie wyparował i instrument przestał działać. Zestaw instrumentalny UVISI, który nie wymaga chłodzenia, bada atmosferę Ziemi za pomocą techniki zakrycia gwiazd. W ten sposób dokonano 200 obserwacji między kwietniem 1996 a marcem 2000. Podczas deszczu meteorów Leonidów 18 listopada 1999, spektrografy obrazujące UVISI przeprowadziły pierwszą kompletną analizę spektralną na długościach fal od 110 do 860 nanometrów. osiągnięto ramy systemu rakiet antybalistycznych. Nowa misja MSX to wykrywanie i obserwacja obiektów krążących wokół Ziemi, a MSX, będący obecnie częścią United States Space Surveillance Network, zostaje przeniesiony do Dowództwa Sił Powietrznych w dniu 2 października 2000 roku. Operacje te są przeprowadzane przy użyciu SBV instrument, jedyny nadal aktywny na ten dzień. Instrument ten, jako jedyny, który wykonuje zadanie identyfikacji kosmicznych śmieci z kosmosu, umożliwia mapowanie i identyfikację wszystkich obiektów obecnych na poziomie orbity geosynchronicznej Ziemi.
Misja zakończyła się wyczerpaniem materiałów pędnych w lipcu 2008 roku, czyli 8 lat po teoretycznym zakończeniu życia satelity. Satelita nie ma już materiałów pędnych, aby umożliwić szybką deorbitację. Operacje są prowadzone tak, aby satelita nie mógł już być ponownie aktywny pomimo automatyzmu systemu przetrwania, w szczególności aby nie produkował audycji radiowych.
W ciągu 10 miesięcy po wystrzeleniu (aż do wyczerpania stałego wodoru) teleskop SPIRIT-III mapuje płaszczyznę galaktyczną w podczerwieni, a także obszary nieba, które są albo nieobserwowane, albo zidentyfikowane jako szczególnie jasne przez Astronomiczną Przestrzeń Satelitarną w Podczerwieni Teleskop (IRAS). Płaszczyzna galaktyczna została zmapowana w czterech pasmach widmowych średniej podczerwieni (od 6 do 25 mikronów) na wysokości 5 ° z rozdzielczością przestrzenną 18,3 sekundy kątowej. Na dwóch trzecich tego obszaru wykonano cztery przejścia, co pozwoliło na zebranie 1680 obrazów, z których każdy pokrywa obszar 1,5x1,5 ° z rozdzielczością 6 sekund kątowych w każdym z pasm spektralnych. Dane astronomiczne zebrane przez MSX są obecnie dostępne w Infrared Science Archive (IRSA) udostępnianym przez NASA Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) . Współpraca pomiędzy Laboratorium Badawczym Sił Powietrznych a IPAC doprowadziła do stworzenia archiwum zawierającego zdjęcia obejmujące około 15% nieba, w tym cały samolot galaktyczny, Wielki Obłok Magellana i obszary nieba nieobserwowane przez IRAS.
Jedyna znana osoba, która została uderzona przez kosmiczne śmieci, została trafiona kawałkiem rakiety Delta II, która wystrzeliła MSX. Lottie Williams trenowała w parku w Tulsie22 stycznia 1997 r.kiedy została uderzona w ramię sześciocalowym kawałkiem poczerniałego metalicznego materiału. Dowództwo Kosmiczne USA potwierdziło, że rakieta Delta II od startuKwiecień 1996Midcourse Space Experiment ponownie wszedł w atmosferę 30 minut wcześniej. Przedmiot uderzył ją w ramię i upadł na ziemię, nie raniąc jej. Williams zachował obiekt, a testy NASA wykazały później, że fragment jest podobny do materiałów rakietowych, a Nicholas Johnson, naukowiec zajmujący się odpadami orbitalnymi agencji, uważa, że rzeczywiście został trafiony kawałkiem rakiety.