Кластер миссии ЕКА состоит из четырех идентичных космических кораблей, летящих строем на высоте от 19 000 до 119 000 км над Землей. Они изучают взаимодействие между солнечным ветром и магнитосферой Земли или связь Солнца и Земли в 3D. Фото: Европейское космическое агентство.
Запущенный в 2000 году, Cluster представляет собой уникальное созвездие из четырех идентичных космических аппаратов, исследующих взаимодействие Солнца и магнитосферы Земли — нашего щита от заряженного газа, энергичных частиц и магнитного поля, исходящего от нашей звезды.
Несмотря на запланированный срок службы в два года, миссия Cluster провела на орбите почти 24 года.
За последние два с половиной десятилетия наблюдения Кластера привели к публикации более 3200 научных статей, и их количество продолжает расти.
Они предоставили ученым важную информацию о влиянии Солнца на окружающую среду Земли и процессах, происходящих в магнитосфере Земли, а также улучшили наше понимание потенциально опасной космической погоды.
Связь Солнца и Земли остается важной темой исследования, особенно в нынешний период высокой солнечной активности.
Спутники Кластера продолжат вести наблюдения до сентября 2024 года. В течение последних нескольких месяцев своей научной деятельности они пройдут через область, в которой заряженные частицы ускоряются перед возникновением полярных сияний на Земле. Исследователи воспользуются редкой возможностью изучить этот регион, используя инструменты на нескольких спутниках одновременно.
Десятилетия данных, хранящихся в научном архиве Кластера, будут продолжать способствовать развитию новых научных исследований еще долгое время после завершения миссии. Благодаря этой сокровищнице данных исследователи могут вернуться и повторно проанализировать прошлые события, провести новый статистический анализ и внедрить новые методы машинного обучения и искусственного интеллекта.
Последние шаги сальсы
Из четырех спутников скопления (названных Румба, Сальса, Самба и Танго), Сальса будет первым, кто вернётся в атмосферу Земли.
В январе этого года операторы центра управления полетами ESOC ЕКА выполнили четыре маневра, чтобы понизить орбиту Сальсы и подготовить спутник к безопасному входу в атмосферу в сентябре над малонаселенным регионом южной части Тихого океана.
«Спутники скопления имеют сильно эксцентричные орбиты, на которые сильно влияет гравитационное притяжение Солнца и Луны», — говорит Бруно Соуза, руководитель отдела операций внутри Солнечной системы в ESOC. «Иногда они резко падают, более чем на 30 км за одну орбиту. В других случаях они не падают вообще».
«В этом месяце мы настроили орбиту Сальсы, чтобы убедиться, что она испытает последний крутой спад с высоты примерно 110 км до 80 км в сентябре. Это дает нам максимально возможный контроль над тем, где космический корабль будет захвачен атмосферой и начнет двигаться. сжечь.»
Важное значение имело время проведения маневров. «Сезон затмений» сальсы начинается в феврале. Большую часть следующих нескольких месяцев спутник проведет выключенным, находясь в тени Земли и не имея возможности полагаться на свои солнечные батареи для выработки электроэнергии.
«Солнечные батареи Сальсы также быстро деградировали с тех пор, как она пересекла радиационные пояса Ван Аллена. Максимальная доступная мощность быстро снижается и вскоре может достичь точки, при которой мы не сможем выполнить маневры по сходу с орбиты», — говорит Беатрис Абаскаль Паласиос, Кластерный отдел операций. Инженер.
Уникальный шанс улучшить космическую устойчивость
Остальные три космических аппарата в квартете Cluster продолжат проводить научные наблюдения, уделяя особое внимание физике полярных сияний, до сентября. Сальса также может присоединиться к некоторым заключительным наблюдениям, если она все еще сможет генерировать достаточно энергии после сезона затмений.
Как и многие наши спутники, космический корабль «Кластер» был спроектирован и запущен до того, как вступили в силу действующие рекомендации ЕКА по ограничению образования космического мусора.
Тем не менее, ЕКА принимает меры по минимизации воздействия своих старых миссий на окружающую среду. Прошлым летом мы направили ветровую миссию ЕКА «Эол» обратно на Землю над малонаселенными регионами, совершив первый в своем роде искусственный вход в атмосферу. Благодаря мероприятиям этого месяца, возвращение Сальсы в сентябре произойдет в регионе со столь же редким населением, воздушным и морским сообщением.
После входа Сальсы в атмосферу оставшиеся спутники скопления перейдут в режим «смотрителя» — контролируемые, но не проводящие никаких новых научных исследований — до тех пор, пока они тоже не войдут в атмосферу Земли аналогичным образом. Румба вернется в 2025 году; Танго и самба вернутся в 2026 году.
«Это первый случай, когда кто-либо таким образом нацелился на возвращение спутника с эксцентричной орбитой, такой как Сальса», — говорит Стейн Лемменс из Управления космического мусора ЕКА. «И окончание миссии «Кластер» дает нам уникальный шанс повторно войти в четыре одинаковых космических корабля в разное время».
«Опыт, который мы получаем от безопасного входа в атмосферу одного и того же спутника под четырьмя разными углами и скоростями и при четырех различных наборах атмосферных условий, значительно улучшит наше понимание процессов входа в атмосферу и поможет нам определить стандарт безопасного вывода спутников на схожие орбиты. «
Информация от: Европейским космическим агентством
