20 grudnia 2016 roku o godzinie 12:00 czasu polskiego, odnowiona japońska rakieta Epsilon wzniosła się w powietrze i wprowadziła na orbitę sondę ERG, która ma zbadać Pasy Van Allena.
ERG – Exploration of Energization and Radiation in Geospace (w tłumaczeniu: sonda eksploracji energetyzacji i promieniowania w pasach Van Allena) to projekt Japońskiej Agencji Kosmicznej JAXA. Sonda swoimi instrumentami będzie badać procesy zachodzące w pasach i występujące interakcje w polu magnetycznym Ziemi.
Dokładniejsze zrozumienie tych zjawisk pomoże w lepszym modelowaniu pogody kosmicznej, która ma wpływ na działanie satelitów krążących wokół Ziemi i bezpieczeństwo ludzi znajdujących się na orbicie.
Pasy Van Allena to bardzo dynamiczny obszar, w którym cząstki są przyspieszane w polu magnetycznym Ziemi. Zostały odkryte przez pierwszego amerykańskiego satelitę Explorer 1 w 1958 roku. Od tego czasu są przez naukowców intensywnie badane. Przez większą ilość czasu wokół Ziemi występują dwa pasy: wewnętrzny i zewnętrzny. Ostatnio próbniki NASA odkryły istnienie trzeciego pasa – powstającego podczas gwałtownych zmian w pogodzie kosmicznej.
Celem misji ERG jest odkrycie mechanizmu pojawiania się wysokoenergetycznych elektronów, ich przyspieszania w polu i utraty. Pomoże to zrozumieć sposób formacji burz kosmicznych nad naszą planetą.
Wysłany satelita ma wymiary 1,5 na 1,7 na 2,7 m. Gdy potwierdzone zostanie prawidłowe działanie sondy, rozłoży ona swoje cztery panele słoneczne do pozyskiwania energii elektrycznej oraz anteny badające promieniowanie: dwie sztywne, pięciometrowe anteny oraz dwie 15-metrowe anteny kablowe.
ERG został wyposażony w pełen zestaw instrumentów, które pomogą określić każdy rodzaj cząstek z szerokiego zakresu energetycznego, właściwości plazmy oraz sposób propagacji fal elektromagnetycznych odpowiedzialnych za przyspieszanie cząstek.
Na pokładzie sondy umieszczono instrument PPE, składający się z czterech sensorów elektronów i pary sensorów jonów. Jest on w stanie wykrywać cząstki o każdej energii, aż do prędkości bliskich prędkości światła.
Instrument PWE (Plasma Wave Experiment) znajdujący się na sondzie, będzie mierzył właściwości pola elektrycznego i magnetycznego. Trzecim instrumentem sondy, który wyróżnia ją na tle innych o podobnych celach naukowych to S-WPIA (Software-Type Wave Particle Interaction Analyzer) to urządzenie, które zbiera dane z pozostałych i na ich podstawie oblicza bezpośrednio interakcje pomiędzy cząstkami umożliwiając ilościowy pomiar energii przenoszonej do cząstek przez fale pola. Do tej pory nikt tego w ten sposób nie robił.
ERG – Exploration of Energization and Radiation in Geospace (w tłumaczeniu: sonda eksploracji energetyzacji i promieniowania w pasach Van Allena) to projekt Japońskiej Agencji Kosmicznej JAXA. Sonda swoimi instrumentami będzie badać procesy zachodzące w pasach i występujące interakcje w polu magnetycznym Ziemi.
Dokładniejsze zrozumienie tych zjawisk pomoże w lepszym modelowaniu pogody kosmicznej, która ma wpływ na działanie satelitów krążących wokół Ziemi i bezpieczeństwo ludzi znajdujących się na orbicie.
Pasy Van Allena to bardzo dynamiczny obszar, w którym cząstki są przyspieszane w polu magnetycznym Ziemi. Zostały odkryte przez pierwszego amerykańskiego satelitę Explorer 1 w 1958 roku. Od tego czasu są przez naukowców intensywnie badane. Przez większą ilość czasu wokół Ziemi występują dwa pasy: wewnętrzny i zewnętrzny. Ostatnio próbniki NASA odkryły istnienie trzeciego pasa – powstającego podczas gwałtownych zmian w pogodzie kosmicznej.
Celem misji ERG jest odkrycie mechanizmu pojawiania się wysokoenergetycznych elektronów, ich przyspieszania w polu i utraty. Pomoże to zrozumieć sposób formacji burz kosmicznych nad naszą planetą.
Wysłany satelita ma wymiary 1,5 na 1,7 na 2,7 m. Gdy potwierdzone zostanie prawidłowe działanie sondy, rozłoży ona swoje cztery panele słoneczne do pozyskiwania energii elektrycznej oraz anteny badające promieniowanie: dwie sztywne, pięciometrowe anteny oraz dwie 15-metrowe anteny kablowe.
ERG został wyposażony w pełen zestaw instrumentów, które pomogą określić każdy rodzaj cząstek z szerokiego zakresu energetycznego, właściwości plazmy oraz sposób propagacji fal elektromagnetycznych odpowiedzialnych za przyspieszanie cząstek.
Na pokładzie sondy umieszczono instrument PPE, składający się z czterech sensorów elektronów i pary sensorów jonów. Jest on w stanie wykrywać cząstki o każdej energii, aż do prędkości bliskich prędkości światła.
Instrument PWE (Plasma Wave Experiment) znajdujący się na sondzie, będzie mierzył właściwości pola elektrycznego i magnetycznego. Trzecim instrumentem sondy, który wyróżnia ją na tle innych o podobnych celach naukowych to S-WPIA (Software-Type Wave Particle Interaction Analyzer) to urządzenie, które zbiera dane z pozostałych i na ich podstawie oblicza bezpośrednio interakcje pomiędzy cząstkami umożliwiając ilościowy pomiar energii przenoszonej do cząstek przez fale pola. Do tej pory nikt tego w ten sposób nie robił.
Rakieta
Do startu satelity użyto odnowionej rakiety Epsilon, zwanej Enhanced Epsilon. Pierwsza wersja tej rakiety – nazwana Epsilon poleciała tylko raz, w 2013 roku. Celem modyfikacji było zwiększenie jej osiągów o 30%.
Epsilon Enhanced jest rakietą trzystopniową, używającą jedynie paliwa stałego. Ma wysokość 26 m i może wynosić satelity o masie do 1,5 t na niską orbitę okołoziemską. W porównaniu do poprzedniej wersji, Epsilon Enhanced jest odchudzona (ma mniejszą tzw. suchą masę), zwiększony zbiornik paliwa w drugim stopniu i usunięte występujące w pierwszym wariancie rozkładane rozszerzenia dysz silników.
Istnieje opcja dodania czwartego stopnia na paliwo ciekłe do precyzyjnego wprowadzania satelity na docelową orbitę.
Relacja ze startu
Epsilon wystartowała po odpaleniu pierwszego stopnia. Rakieta zaczęła szybko przyspieszać z ciągiem odpowiadającym ciężarowi 220 ton (2,3 razy więcej od całkowitej masy początkowej rakiety).
Po 109 sekundach pracy pierwszego stopnia rakieta leciała już z szybkością 2,5 km/s. Pierwszy stopień zakończył działanie po 2 minutach i 41 sekundach. Drugi stopień wygenerował ciąg przyspieszający rakietę po 129 sekundach pracy do szybkości prawie 6 km/s. Po jego wypaleniu rozpoczęła się fazy dryfu do odpowiedniej pozycji przed odpaleniem ostatniego stopnia, wprowadzającefgo satelitę na orbitę.
Sześć i pół minuty od startu uruchomiony został trzeci stopień. Ustawił on siebie z ładunkiem na docelowej orbicie 219 na 33 200 km z inklinacją 31 stopni. Następnie rakieta wypuściła sondę.
Japońska Agencja Kosmiczna potwierdziła udany start i prawidłowe funkcjonowanie satelity.
Więcej informacji:
- nota prasowa dot. udanego startu misji
- informacje dla mediów dot. misji [pdf]
- film ze startu (YouTube.com)
Zdjęcie: Startująca rakieta Epsilon Enhanced z sondą ERG (20 grudnia 2016). Źródło: JAXA
