MEGACHIROTTERA: Satellite per effetti combinati di rilascio e radiazione CRRES Esperimento di onde al plasma Patch di missione

venerdì 20 marzo 2020

Satellite per effetti combinati di rilascio e radiazione CRRES Esperimento di onde al plasma Patch di missione

Satellite per effetti combinati di rilascio e radiazione

CRRES

Esperimento di onde al plasma

Patch di missione CRRES

CRRES era un programma congiunto della NASA e del Dipartimento della Difesa lanciato nel luglio 1990. Il veicolo spaziale fu posto in un'orbita altamente ellittica e condusse esperimenti unicamente attivi che coinvolgono il rilascio di sostanze chimiche in vari luoghi in cui le complesse interazioni tra radiazione solare e campi e si potevano osservare particelle nella magnetosfera terrestre. Roger R. Anderson dell'Università dell'Iowa è stato il PI del Plasma Wave Experiment su CRRES che faceva parte del progetto SPACERAD del laboratorio di geofisica dell'aeronautica. La missione terminò nell'ottobre del 1991.

Informazioni CRRES da NSSDC
Pubblicazioni CRRES
Manuale
Press Kit
Lo sviluppo di modelli statici e dinamici dell'ambiente della cintura di radiazione terrestre attraverso lo studio delle onde del plasma, delle interazioni onda-particella e delle densità del numero di plasma dalle osservazioni in situ nella magnetosfera terrestre con gli strumenti CRRES SPACERAD

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SPACERAD Experiments

ID NSSDCA: 1990-065A-01
Nome missione: CRRES
Ricercatore principale: Dr. E. Gary Mullen

Descrizione

Un segmento importante del payload CRRES faceva parte del progetto SPACERAD (Space Radiation Effects) del laboratorio di geofisica dell'aeronautica. Questo progetto è stato uno sforzo globale di test spaziali e terrestri progettato per misurare e sviluppare modelli di radiazione ambientale nell'ambiente spaziale vicino alla terra e per utilizzare i database e i modelli risultanti per i test in volo e a terra dei componenti microelettronici nei sistemi satellitari. Un complemento completo di dosimetri di radiazioni, rilevatori di particelle energetiche, strumenti al plasma spaziale ed esperimenti di onde e campi hanno misurato i componenti delle radiazioni ambientali e i relativi dosaggi, mentre un pacchetto di microelettronica ha misurato sconvolgimenti a singolo evento (SEU) indotti da radiazioni e degrado della dose totale in un vasto assortimento di dispositivi microelettronici a tecnologia avanzata. Un esperimento di ingegneria associato ha testato le prestazioni di GaA e celle solari Si avanzate. I nomi degli esperimenti SPACERAD costituenti sono i seguenti: SPACERAD Microelectronics Experiment (AFGL-701-1A), Internal Discharge Monitor (AFGL-701-1B), Dosimeter Radiation Space Dosimeter (AFGL-701-2), Metal Oxide Semiconductor Dosimeter (AFGL -701-3), Flussimetro elettronico ad alta energia (AFGL-701-4), Sensore elettronico medio (AFGL-701-5A), Spettrometro ad angolo protonico (AFGL-701-5B), Analizzatore di plasma a bassa energia (AFGL- 701-6), rilevatore di protoni relativistico (AFGL-701-7A), interruttore protonico (AFGL-701-7B), telescopio protonico (AFGL-701-8 / 9), sensore di composizione ionica magnetosferico (AFGL-701-11A), Telescopio a ioni pesanti (AFGL-701-11B), sensore di composizione ionica magnetosferica a bassa energia (AFGL-701-11B), magnetometro Fluxgate (AFGL-701-13-1), esperimento di onde al plasma (AFGL-701-13-2 e AFGL -701-15) e lo strumento della sonda Langmuir (AFGL-701-14). Questi esperimenti sono stati descritti in "Descrizioni degli esperimenti CRRES / SPACERAD", AFGL Tech. Rep. 85-0017, eds. MS Gussenhoven, EG Mullen e RC Sagalyn, Air Force Geophysics Laboratory, Hanscom AFB, Massachusetts, 1985. A causa dell'elevato numero di membri del personale di varie istituzioni e della grande varietà di strumenti SPACERAD, sono stati assegnati i diversi esperimenti costituenti del progetto SPACERAD identificazioni NSSDC separate e descritte come se fossero esperimenti separati con ogni principale investigatore scientifico identificato per scopi NSSDC come esperimento PI.

Personale
Nome; Ruolo; Affiliazione originale

Dr. E. Gary Mullen;

Principal Investigator Phillips Laboratory

(nuovo USAF Geophysics Lab, nuovo Cambridge Labs)

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Informazioni CRRES da NSSDC

ID NSSDCA / COSPAR: 1990-065A

Descrizione

Il Satellite per effetti combinati a rilascio e radiazione (CRRES) è stato lanciato in un'orbita di trasferimento geosincrono (GTO) per una missione nominale di tre anni per indagare su campi, plasmi e particelle energetiche all'interno della magnetosfera terrestre. Nell'ambito del programma CRRES, il progetto SPACERAD (Space Radiation Effects), gestito dal laboratorio di geofisica dell'aeronautica, ha studiato l'ambiente di radiazione delle fasce di radiazione interne ed esterne e ha misurato gli effetti delle radiazioni su dispositivi microelettronici all'avanguardia. Altri esperimenti magnetosferici, ionosferici e di raggi cosmici sono stati inclusi a bordo di CRRES e supportati dalla NASA o dall'Office of Naval Research.

Il progetto di rilascio di sostanze chimiche è stato gestito dalla NASA / MSFC e ha utilizzato il rilascio di sostanze chimiche dai serbatoi di bordo a bassa quota vicino all'alba e al crepuscolo e ad alta quota vicino alla mezzanotte locale. I rilasci chimici sono stati monitorati con strumentazione ottica e radar da osservatori terrestri per misurare le proprietà di massa e il movimento delle nuvole in espansione di plasma fotoionizzato lungo le linee di campo dopo che si sono verificati i rilasci. Al fine di studiare la magnetosfera in diversi orari locali durante la missione, l'orbita del satellite è stata progettata per precessione rispetto alla linea Terra-Sole in modo tale che l'ora locale all'apogeo sia diminuita di 2,5 minuti / giorno dalle 08:00 (LT) appena dopo il lancio e tornò a questa posizione in cicli di diciannove mesi.

Il veicolo spaziale CRRES aveva la forma di un prisma ottagonale con matrici solari sul lato superiore. Il prisma è alto 1 m e 3 m tra le facce opposte. Quattro degli otto scomparti erano per i contenitori chimici e gli altri quattro ospitavano SPACERAD e altri esperimenti. Il corpo della navicella spaziale è stato ruotato a 2,2 rpm attorno a un asse di rotazione nel piano dell'eclittica e tenuto puntato circa 12 gradi in avanti rispetto al moto apparente del Sole in coordinate celesti.

Le operazioni di pre-lancio e in volo sono state supportate dall'Ufficio del programma Space Test and Transportation Program della US Space Force Space Division.

Il contatto con il veicolo spaziale CRRES fu perso il 12 ottobre 1991 e si presumeva dovuto a un guasto alla batteria di bordo.

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Pubblicazioni CRRES

CRRES Plasma Wave Publications

1992

Electromagnetic Ion Cyclotron Wave Observations Near the Plasmapause by the CRRES Spacecraft,
Fraser, B. J., Singer, H. J., Hughes, W. J., Wygant, J. R., and Anderson, R. R., Australian Upper Atmospheric and Space Physics Research in Antarctica, ANARE Research Notes 88, ISSN 0729-6533, 202-206, Feb. 1, 1992.
CRRES Plasma Wave Experiment,
R.R. Anderson, D.A. Gurnett, and D.L. Odem,
J. Spacecraft & Rockets, 29, August 1992.
Chemical-Release Mission of CRRES,
D.L. Reasoner,
J. Spacecraft & Rockets, 29, August 1992.
Simultaneous Equatorial Measurements of Waves and Precipitating Electrons in the Outer Radiation Belt, Imhof, W. L., Robinson, R. M., Collin, H. L., Wygant, J. R., and Anderson, R. R., Geophys. Res. Lett., 12, 2437-2440, Dec. 1, 1992.
Data Processing Units for Eight Magnetospheric Particle and Field Sensors,
R. Koga, S. S. Imamoto, N. Katz, and S. D. Pinkerton, J. Spacecraft & Rockets, 29, August 1992.
Combined Release and Radiation Effects Satellite,
A.L. Vampola, J. Spacecraft & Rockets,29, August 1992.
Overview of the LASSII Experiment on the Combined Release and Radiation Effects Satellite,
P. Rodriguez, J. Spacecraft & Rockets,29, August 1992.
Medium Energy Ion Mass and Neutral Atom Spectrometer,
H.D. Voss, E. Hertzberg, A.G. Ghielmetti, S.J. battel, K.L. Appert, B.R. Higgins, D.O. Murray, and R.R. Vondrak, J. Spacecraft & Rockets,29, August 1992.
Combined Release and Radiation Effects Satellite (CRRES): Spacecraft and Mission,
M.H. Johnson and J. Kierein, j. Spacecraft & Rockets,29, August 1992.
Magnetospheric Ion Composition Spectrometer Onboard the CRRES Spacecraft,
B. WIlken and W. Weibt, J. Spacecraft & Rockets,29, August 1992.

1994-1995
CRRES Plasma Wave Observations During Quiet Time, During Geomagnetic Disturbances, and During Chemical Releases,
Anderson, R. R., Dusty Plasma, Noise, and Chaos in Space and in the Laboratory,73-96, Nov. 1, 1994.
Dynamics of the CRRES Barium Releases in the Magnetosphere,
Fuselier, S. A., Mende, S. B., Geller, S. P., Miller, M., Hoffman, R., Wygant, J. R., Pongratz, M. B., Meredith, N. P., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 99, 17,379-17,389, Sept. 1, 1994.
Simultaneous Measurements of Waves and Precipitating Electrons Near the Equator in the Outer Radiation Belt,
Imhof, W. L., Robinson, R. M., Collin, H. L., Wygant, J. R., and Anderson, R. R.,
J. Geophys. Res., 99, 2415-2427, Feb. 1, 1994.
Electron Number Density Fluctuations Near the Plasmapause Observed by the CRRES Spacecraft,
LeDocq, M. J., Gurnett, D. A., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 99, 23,661-23,671, Dec. 1, 1994.
A Statistical Survey of ELF/VLF Waves Measured by CRRES,
Popecki, M. A., Paranicas, C., Hughes, W. J., Singer, H. J., and Anderson, R. R.,
J. Geophys. Res., 1994.
Observations of Possible Wave-Particle Interactions Identified by the CRRES Particle Correlator,
Watkins, N. W., Christiansen, P. J., Mouikis, C. G., Chapman, S. C., Gough, M. P., Wygant, J. R., Hardy, D. A., Kerns, K. J., Popecki, M. A., Singer, H. J., Paranicas, C., Collin, H. L., Johnstone, A. D., and Anderson, R. R., Physics of Space Plasmas (1993), 1993 Cambridge Workshop in Geoplasma Physics & 1993 MIT Symposium on the Physics of Space Plasmas "Chaos, Stochasticity, and Strong Turbulence",13, 547-560, Dec. 1, 1995.

1996-1998
CRRES Poynting Vector Observations of Electromagnetic Ion Cyclotron Waves near the Plasmapause,
Fraser, B. J., Singer, H. J., Hughes, W. J., Wygant, J. R., Anderson, R. R., and Hu, Y. D., J. Geophys. Res., 101, 15,331-15,343, July 1, 1996.
Suspected Wave-Particle Interactions Coincident with a Pancake Distribution as Seen by the CRRES Spacecraft,
Watkins, N. W., Bather, J. A., Chapman, S. C., Mouikis, C. G., Gough, M. P., Wygant, J. R., Hardy, D. A., Collin, H. L., Johnstone, A. D., and Anderson, R. R., Adv. Space Res., 17, 83-87, Feb. 1, 1996.
Dispersive O+ Conics Observed in the Plasma Sheet Boundary Layer with CRRES/LOMICS During a Magnetic Storm,
Wuest, M., Young, D. T., Thomsen, M. F., Barraclouch, B. L., Singer, H. J., and Anderson, R. R., Ann. Geophys., 14, 593-607, July 1, 1996.
Association of Waves with Narrow Particle Dropouts in the Outer Radiation Belt,
Imhof, W. L., Mobilia, J., Voss, H. D., Collin, H. L., Walt, M., Anderson, R. R., and Wygant, J. R., J. Geophys. Res., 102, 11,429-11,441, 1997.
Evidence for a Global Disturbance with Monochromatic Pulsations and Energetic Electron Bunching,
Lessard, M. R., Hudson, M. K., Anderson, B. J., Anderson, R. R., Arnoldy, R. L., Lanzerotti, L. J., Luhr, H., Reeves, G. D., Sato, N., Weatherwax, A. T., and Wygant, J. R., J. Geophys. Res., 1998.
'Pancake' Electron Distributions in the Outer Radiation Belts,
Meredith, N. P., Johnstone, A. D., Szita, S., Horne, R. B., and Anderson, R. R.,
J. Geophys. Res., 104, 12,431-Oct. 21, 1998.

1999-2001
Simultaneous DMSP and CRRES Observation of Broadband Electrons During a Storm-Time Substorm on March 25, 1991,
Shiokawa, K., Anderson, R. R., Daglis, I. A., Hughes, W. J., and Wygant, J. R.,
Physics and Chemistry of the Earth, 24, 281-285, Jan. 30, 1999.
CRRES Satellite Observations Associated with Low-Latitude Pi2 Pulsations,
Takahashi, K., Hughes, W. J., Anderson, R. R., and Solovyev, S. I.,
J. Geophys. Res., 104, 17,431-17,440, Aug. 1, 1999.
The Temporal Evolution of Electron Distributions and Associated Wave Activity Following Substorm Injections in the Inner Magnetosphere,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Johnstone, A. D., and Anderson, R. R.,
J. Geophys. Res., 12,907-12,917, Jan. 7, 2000.
An Investigation into the Roles of ECH and Whistler Mode Waves in the Formation of "Pancake" Electron Distributions Using Data from the CRRES Satellite,
Meredith, N. P., Johnstone, A. D., Szita, S., Horne, R. B., and Anderson, R. R.,
Adv. Space Res., 25, 2339-2342, Sept. 1, 2000.
CRRES Observations of Density Cavities Inside the Plasmasphere,
Carpenter, D. A., Anderson, R. R., Calvert, W., and Moldwin, M. B.,
J. Geophys. Res., 105, 23,323-23,338, Oct. 1, 2000.
CRRES Observation of Pi2 Pulsations: Wave Mode Inside and Outside the Plasmasphere,
Takahashi, K., Hughes, W. J., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 106, 15,567-15,581, Jan. 9, 2001.
Substorm Dependence of Chorus Amplitudes: Implications for the Accelerations of Electrons to Relativistic Energies,
Meredith, N. P., Horne, R. B., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 106, 13,165-13,178, July 1, 2001.
An Empirical Plasmasphere and Trough Density Model: CRRES Observations,
Sheeley, B. W., Moldwin, M. B., Rassoul, H. K., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 106, 25,631-25,641, Nov. 1, 2001.
Determining the Mass Density Along Magnetic Field Lines From Toroidal Eigenfrequencies: Polynominal Expansion Applied to CRRES Data,
Denton, R. E., Lessard, M. R., Anderson, R. R., Miftakhova, E. G., and Hughes, J. W., J. Geophys. Res., 106, 22,915-29,924, Dec., 2001.

2002-2003
Quantitative Test of the Cavity Resonance Explanation of Plasmaspheric Pi2 Frequencies,
Denton, R. E., Lee, D. H., Takahashi, K., Goldstein, B. E., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res, 107, 1093, doi:10.1029/2001JA000272-July 3, 2002.
Outer Zone Relativistic Electron Acceleration Associated with Substorm Enhanced Whistler Mode Chorus,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Iles, Roger H. A., Thorne, R. M., Anderson, R. R., and Heynderickx, D., J. Geophys. Res, 107, 1144, doi:10.1029/2001JA900146-July 1, 2002.
Evidence for Acceleration of Outer Zone Electrons to Relativistic Energies by Whistler Mode Chorus,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Summers, D., Thorne, R. M., Iles, Roger H. A., Heynderickx, D., and Anderson, R. R., Annales Geophysicae, 20, 967-979, July 1, 2002.
A New Model of the Location of the Plasmapause: CRRES Results,
Moldwin, M. B., Downward, L., Rassoul, H. K., Amin, R., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res, 107, 1339, doi:10.1029/2001JA009211-Nov. 1, 2002.
Model of the Energization of Outer-Zone Electrons by Whistler-Mode Chorus During the October 9, 1990 Geomagnetic Storm,
Summers, D., Ma, C., Meredith, N. P., Horne, R. B., Thorne, R. M., Heynderickx, D., and Anderson, R. R., Geophys. Res. Lett., 29, 2174, doi:10.1029/2002GL016039-Dec. 21, 2002.
Evolution of Engergetic Electron Pitch Angle Distributions during Storm Time electron Acceleration to MeV Energies,
Horne, R. B., Meredith, N. P., Thorne, R. M., Heynderickx, D., Iles, Roger H. A., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 108, 1016-1029, doi:10.1029/2001JA009165, Jan. 14, 2003, Jan. 14, 2003.
CRRES Electric Field Study of the Radial Mode Structure of Pi2 Pulsations,
Takahashi, K., Lee, D. H., Nose, M., Anderson, R. R., and Hughes, J. W., J. Geophys. Res, 108, 1210, doi:10.1029/2002JA009761, May 23, 2003-May 23, 2003.
Statistical Analysis of Relativistic Electron Energies for Cyclotron Resonance with EMIC Waves Observed on CRRES,
Meredith, N. P., Thorne, R. M., Horne, R. B., Summers, D., Fraser, B. J., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res, 108, 1250, doi:10.1029/2002JA009799-June 26, 2003.
Evidence for Chorus-Driven Electron Acceleration to Relativistic Energies from a Survey of Geomagnetically Disturbed Periods,
Meredith, N. P., Cain, M., Horne, R. B., Thorne, R. M., Summers, D., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 108, 1248-June 20, 2003.

Pi2 Pulsations with Second Harmonic: CRRES Observations in the Plasmasphere,
Takahashi, K., Anderson, R. R., and Hughes, J. W., J. Geophys. Res, 108, 1242,doi:10.1029/2003JA009847, June 18, 2003-June 18, 2003.
Favored Regions for Chorus-Driven Electron Acceleration to Relativistic Energies in the Earth's Outer Radiation Belt,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Thorne, R. M., and Anderson, R. R., Geophys. Res. Lett., 30, 1871-doi:10.1029/2003GL017698, Aug. 30, 2003, Aug. 30, 2003.
Plasmapause Response to Geomagnetic Storms: CRRES Results,
Moldwin, M. B., Mayerberger, S., Rassoul, H. K., Barnicki, T., and Anderson, R. R.,
Journal of Geophysical Research, 108, 1399-doi:10.1029/2003JA010187, Nov. 15, 2003, Nov. 15, 2003.

2004-2006
Modeling Outer-Zone Relativistic Electron Response to Whistler-Mode Chorus Activity During Substorms,
Summers, D., Ma, C., Meredith, N. P., Horne, R. B., Thorne, R. M., and Anderson, R. R., J. of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 66, 133-146, doi:10.1016/j.jastp.2003.09.013, Jan. 2004, Jan. 10, 2004.
Magnetospheric Toroidal Alfven Wave Harmonics and the Field Line Distribution of Mass Density,
Denton, R. E., Takahashi, K., Anderson, R. R., and Wuest, M. P., J. Geophys. Res. - Space Physics, 109, June 2, 2004.
Substorm Dependence of Plasmaspheric Hiss,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Thorne, R. M., Summers, D., and Anderson, R. R.,
J. Geophys. Res. - Space Physics, 109, June 16, 2004.
Frequencies of Standing Alfven Wave Harmonics and their Implication for Plasma Mass Distribution Along Geomagnetic Field Lines: Statistical Analysis of CRRES Data,
Takahashi, K., Denton, R. E., Anderson, R. R., and Hughes, W. J., J. Geophys. Res. - Space Physics, 109, Aug. 13, 2004.
Plasmaspheric Plumes CRRES Observations of Enhanced Density Beyond the Plasmaspause,
Moldwin, M. B., Howard, J., Sanny, H. J., Bocchicchio, J. D., Rassoul, H. K., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res., 109, May 4, 2005.
Temporal Evolution of Substorm-Enhanced Whistler-Mode Waves: Relationship between Space-Based Observations, Ground-Based Observations, and Energetic Electrons,
Abel, G. A, Smith, A. J., Meredith, N. P., and Anderson, R. R., J. Geophys. Res, 109, Oct. 15, 2005.
Mass Density Inferred from Toroidal Wave Frequencies and its Comparison to Electron Density,
Takahashi, K., Denton, R. E., Anderson, R. R., and Hughes, W. J., Journal of Geophysical Research, 111, doi;10.1029/2005JA011286-Jan. 10, 2006.
Energetic outer zone electron loss timescales during low geomagnetic activity,
Meredith, N. P., Horne, R. B., Glauert, S. A., Thorne, R. M., Summers, D., Albert, J. M., and Anderson, R. R., Journal of Geophysical Research, 111, May 27, 2006.

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Manuale

INTRODUZIONE E OBIETTIVI DELLA MISSIONE
Questo è tratto dal Manuale di descrizione del sistema CRRES preparato dalla Divisione Ball Space Systems per la NASA.

IL PROGRAMMA

Il programma CRRES è un'impresa comune della NASA e del Dipartimento della Difesa (DOD). La parte DOD del programma è gestita dall'ufficio del programma di test e trasporto spaziale della divisione spaziale dell'aeronautica. La parte della NASA è gestita dal Marshall Space Flight Center. Il DOD fornisce la strumentazione dell'esperimento e il finanziamento di veicoli spaziali. La NASA fornisce l'integrazione e il lancio da parte dell'Atlante I, nonché una parte del finanziamento dell'esperimento. L'Atlante I viene acquistato dal Lewis Research Center della NASA. Il veicolo spaziale e il suo adattatore del carico utile sono stati progettati, costruiti e testati dalla Ball Space Systems Division (BSSD) in base al contratto NASA / MSFC NASB-34025. Il sistema sarà pronto per il lancio nel maggio del 1990.

Il veicolo spaziale è stato originariamente costruito per il lancio dallo Space Transportation System (STS), ma è stato modificato per il lancio dal veicolo Atlas I. Queste modifiche includevano la rimozione di uno stadio di trasferimento dell'orbita di grandi dimensioni (con uno stadio superiore A rotante solido modificato) e la rimozione della metà del carico utile del contenitore chimico originale. La culla STS è stata sostituita con un adattatore per il carico utile da accoppiare con lo stadio superiore Centaur dell'Atlante I e i pannelli solari sono stati trasferiti per adattarsi alla carenatura dell'Atlante I da 14 piedi di diametro.

OBIETTIVI DELLA MISSIONE

L'astronave opera in un'orbita di trasferimento geosincrona altamente ellittica (GTO) con un perigeo iniziale di 350 chilometri di altitudine e un apogeo ad altitudine geosincrona di 35.786 chilometri. Le operazioni in questa orbita supportano obiettivi scientifici sperimentali sia della NASA che del DOD. Ci sono tre obiettivi principali: 1) prestazioni della NASA di esperimenti di rilascio di sostanze chimiche attive nella ionosfera e magnetosfera, 2) studi DOD sull'ambiente di radiazione naturale e studi sugli effetti di questo ambiente di radiazione sui componenti microelettronici mentre CRRES viaggia attraverso l'interno e l'esterno fasce di radiazione della terra e 3) DOD studi a bassa quota di irregolarità ionosferiche che vengono eseguiti nella ionosfera vicino al perigeo dell'orbita.

ESPERIMENTI DI RILASCIO CHIMICO DELLA NASA

CRRES trasporterà un complemento di taniche di rilascio di sostanze chimiche che verranno rilasciate in determinati momenti su siti di osservazione a terra e strutture diagnostiche. Questi rilasci formano grandi nuvole di circa 100 chilometri di diametro che interagiranno con il plasma ionosferico e magnetosferico e il campo magnetico terrestre. Queste interazioni saranno studiate con strumenti ottici, radar e a onde di plasma e particelle da terra, aeromobili e veicoli spaziali CRRES. Quegli esperimenti controllati che vengono eseguiti vicino al perigeo favoriranno la comprensione dell'interazione dei plasmi con i campi magnetici, l'accoppiamento dell'atmosfera superiore con la ionosfera, la struttura e la chimica della ionosfera e la struttura dei campi elettrici a bassa quota. Quelli che vengono eseguiti vicino all'apogeo nella magnetosfera terrestre studieranno la formazione di cavità diamagnetiche, l'accoppiamento tra la magnetosfera e la ionosfera e gli effetti delle iniezioni di plasma artificiale sulla stabilità delle particelle intrappolate nelle fasce di radiazione. Gli esperimenti di rilascio di sostanze chimiche e la relativa diagnostica terrestre e aerea sono stati selezionati dal processo di annuncio della NASA. È stato formato un gruppo di lavoro per gli investigatori CRRES e gli investigatori si sono divisi in squadre basate su interessi scientifici reciproci e sulla capacità di effettuare osservazioni multipunto coordinate. Poiché alcuni dei contenitori chimici originali sono stati rimossi dal satellite CRRES-GTO, sono stati fatti piani per integrare le rimanenti versioni CRRES con alcuni suonando missili, un veicolo lanciato da Pegasus e altri veicoli lanciati da ELV per soddisfare l'originale obiettivi scientifici selezionati. I razzi suonatori verranno lanciati su Kwajelein e Puerto Rico. Le versioni portoricane saranno all'incirca nello stesso momento delle versioni perigee CRRES-GTO in modo che possano essere osservate durante una singola campagna.

Le squadre di rilascio di sostanze chimiche sono:

Squadra 1 - Campi elettrici e trasporto ionico
Lo studio dei campi elettrici a bassa latitudine e il trasporto di ioni lungo le linee del campo magnetico verso la ionosfera coniugata.

Squadra 2 - Modifiche ionosferiche / processi al plasma
Creazione artificiale di perturbazioni ionosferiche e produzione di irregolarità ionosferiche. Studio dell'accoppiamento del momento dai plasmi iniettati e la ionosfera di fondo. Test dell'ipotesi di ionizzazione critica mediante iniezione di atomi neutri a velocità orbitali. Confronto del comportamento osservato del plasma iniettato con modelli computerizzati.

Squadra 3 - Processi al plasma su larga scala / Attivazione equatoriale
Rilasci di sostanze chimiche su larga scala per produrre impoverimenti della densità ionosferica per stimolare la formazione di irregolarità ionosferica. Creazione di buchi ionosferici per studiare gli effetti sulla propagazione delle onde ad alta frequenza. Queste versioni verranno eseguite con missili che suonano.

Squadra 4 - Rilasci ad alta quota
Effetti della semina al plasma artificiale della magnetosfera. Questa squadra lavorerà in collaborazione con gli investigatori di particelle e onde DOD. La diagnostica ottica e radar a terra osserverà fenomeni su larga scala, mentre le misurazioni CRRES in situ esamineranno gli effetti localizzati su microscala. Gli strumenti CRRES determineranno anche lo stato della magnetosfera, fornendo dati preziosi per consentire la determinazione delle condizioni ottimali per i rilasci.

DOD STUDIES SULLE CINTURE DI RADIAZIONE EI LORO EFFETTI

L'obiettivo principale di questi studi è l'ambiente di radiazione naturale e gli effetti di questo ambiente sui componenti microelettronici. CRRES viaggerà attraverso le fasce di radiazione interne ed esterne della terra. Gli ultimi componenti microelettronici saranno trasportati a bordo di CRRES e saranno esposti a questo ambiente di radiazione per stabilire le loro capacità per l'uso in future missioni spaziali. Inoltre, le cinture di radiazione saranno misurate accuratamente in modo da poter stabilire una correlazione diretta tra l'esposizione e le prestazioni della microelettronica. Saranno operativi più di 40 strumenti, tra cui una nuova generazione sperimentale di pannelli solari e strumenti ad alta efficienza che stanno studiando gli effetti dei brillamenti solari e dei raggi cosmici sulla magnetosfera terrestre e sulle cinture di radiazione.

Gli esperimenti sono:

    Pannello solare ad alta efficienza (HESP) - un esperimento progettato per determinare le prestazioni dei pannelli solari GaAs sotto gli effetti dell'ambiente di radiazione naturale e in condizioni ambientali e riscaldate.

    Spacerad - È costituito da circa 30 strumenti che espongono la microelettronica all'ambiente delle radiazioni spaziali, misurano l'ambiente circostante compresi campi magnetici ed elettrici, plasma, particelle, onde e dose totale di radiazioni. Spacerad include 2 coppie di aste a filo lungo che si estendono fino a 50 metri dall'astronave.

    Esperimento di isotopi di bagliori solari - Misura le particelle di raggi cosmici e la composizione di ioni pesanti nella magnetosfera.

    Esperimento di ioni pesanti: misura l'intensità, l'energia e gli angoli di inclinazione degli ioni ambientali a bassa, media e alta energia.

DOD BASSI STUDI SCIENTIFICI DI ALTITUDINE E DI IRREGOLARITÀ IONOSFERICHE

Questa serie di osservazioni sarà fatta vicino al perigeo di orbite CRRES selezionate e a supporto dei rilasci chimici. Studieranno perturbazioni ionosferiche presenti in natura e prodotte artificialmente e gli effetti delle perturbazioni ionosferiche sui percorsi di comunicazione. Il set di strumenti di bordo è costituito da due sonde al plasma pulsate, un analizzatore di onde a frequenza molto bassa che include due antenne di campo elettrico e un'antenna ad anello di campo magnetico e uno spettrometro di massa di ioni quadrupolo.

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Press Kit

CONTENUTI

COMUNICATO GENERALE

MISSIONE DI CRRES

Sfondo di scientifico Il Combined Release and Radiation Effects Satellite (CRRES), un progetto congiunto NASA / Air Force, tenterà di saperne di più sull'ambiente ostile spesso definito come "il vuoto dello spazio esterno".

Lo spazio esterno, tuttavia, non è vuoto. È un mix dinamico di campi magnetici ed elettrici invisibili, radiazione di particelle energetiche e plasmi carichi elettricamente, raccolte di elettroni caricati negativamente e atomi caricati positivamente le cui interazioni sono influenzate da forze elettriche a lungo raggio, piuttosto che dalle collisioni atomiche che governano il comportamento di gas neutri.

Le interazioni complesse che coinvolgono questi campi e particelle estraggono energia dal vento solare, un flusso continuo di particelle dal Sole e depositano gran parte di questa energia nell'atmosfera, nella ionosfera e nella magnetosfera superiori della Terra. L'atmosfera neutra della Terra, che si estende per circa 40 miglia sopra la superficie terrestre, è un guscio di gas neutri che abbraccia il clima della Terra e ne protegge la vita. La ionosfera, che si estende da sopra l'atmosfera a circa 620 miglia sopra la Terra, è una zona di transizione caricata elettricamente tra l'atmosfera e la magnetosfera.

Oltre la ionosfera si trova la magnetosfera, popolata di particelle energiche e cariche. Quando questa magnetosfera viene colpita da una nuvola di particelle energetiche da un bagliore solare, può verificarsi una cosiddetta tempesta geomagnetica che può interrompere i sistemi di alimentazione e le comunicazioni a lunga distanza. I satelliti sempre più complessi di oggi, che trasportano sofisticati dispositivi elettronici e sensori come il satellite Tracking and Data Relay e altri veicoli spaziali geostazionari, sono sensibili ai danni causati dalle particelle energetiche solari che possono limitare la durata operativa del satellite.

Gli scienziati hanno studiato la magnetosfera per decenni, usando una combinazione di misurazioni terrestri e osservazioni satellitari. A partire da questa estate, il satellite CRRES condurrà esperimenti che consentiranno osservazioni dirette del campo magnetico terrestre.
obiettivi CRRES trasporterà 24 contenitori contenenti vari prodotti chimici. Per ogni esperimento, uno o due contenitori verranno espulsi dal veicolo spaziale. Circa 25 minuti dopo, dopo che il contenitore e il veicolo spaziale sono abbastanza distanti da impedire la contaminazione, il contenitore rilascia i suoi vapori chimici. La sostanza chimica sarà ionizzata dalla luce ultravioletta del Sole, creando inizialmente nuvole luminose di circa 60 miglia di diametro. Le nuvole si allungheranno lungo le linee del campo magnetico terrestre, "dipingendo" brevemente queste strutture invisibili in modo da renderle visibili.

Osservando il movimento delle nuvole, gli scienziati saranno in grado di misurare i campi elettrici nello spazio, di "vedere" come questi campi interagiscono con particelle cariche per formare onde e di comprendere meglio come la Terra estrae energia dal vento solare. Queste nuvole saranno studiate da strumenti a terra, su velivoli appositamente attrezzati e a bordo dello stesso CRRES. Le versioni CRRES saranno aumentate dalle versioni dei missili che suonano per condurre ulteriori esperimenti.

Il programma CRRES è l'ultimo di una nuova generazione di missioni di ricerca spaziale che studiano lo spazio terrestre, l'ambiente spaziale appena sopra l'atmosfera terrestre, attraverso esperimenti complementari attivi e osservazioni passive. CRRES è un programma congiunto della NASA, attraverso il suo Centro di volo spaziale Marshall e il programma di test e trasporto spaziale dell'aeronautica del Dipartimento della Difesa (DOD). Il ruolo della NASA nella missione è il rilascio di traccianti. Gli esperimenti DOD misureranno la radiazione naturale nello spazio e i suoi effetti sulla microelettronica.

Il satellite è stato costruito dal Ball Aerospace Systems Group, Boulder, Colo. Gli strumenti scientifici e le indagini sono forniti da scienziati di istituzioni in tutti gli Stati Uniti, Europa e Sud America.
Cronologia del programma Nel 1984, il satellite CRRES fu progettato come un veicolo spaziale a doppia missione che trasportava 48 bombole di sostanze chimiche per il rilascio. Inizialmente il veicolo spaziale doveva essere dispiegato dallo Space Shuttle in un'orbita terrestre bassa (LEO) di 215 miglia di altitudine. Alla LEO avrebbe effettuato esperimenti di rilascio di sostanze chimiche per 90 giorni. A seguito della missione LEO, un motore trans-stage avrebbe collocato CRRES in un'orbita di trasferimento geosincrona (GTO), dove sarebbero stati effettuati ulteriori rilasci chimici e la missione DOD primaria.

La perdita di Challenger nel gennaio 1986 costrinse una grande ristrutturazione del programma CRRES. Nel giugno 1987, la NASA decise di lanciare CRRES direttamente su GTO su un Atlas-Centaur che trasportava 24 bombole, integrato da un programma di lanci lanciarazzi per eseguire alcuni degli esperimenti cancellati dalla missione CRRES originale a 48 cannister.
operazioni I 24 contenitori della missione CRRES / GTO eseguiranno 14 esperimenti. Sette di questi saranno intrapresi ad altitudini che vanno da 1.200 a 21.000 miglia (le versioni GTO originali). Il resto sarà intrapreso vicino al perigeo ad altitudini tra 240 e 300 miglia.

La missione sarà completata da 10 missili che suonano per eseguire rilasci che richiedono un targeting preciso di posizione, ora locale e altitudine. Saranno lanciati sei missili da Puerto Rico e quattro da Kwajalein, Isole Marshall.
Diagnostica aeronautica a terra, in situ L'esecuzione corretta dell'esperimento di rilascio di sostanze chimiche richiede un'ampia varietà di diagnosi. Le principali strutture terrestri che monitoreranno e seguiranno i rilasci includono l'Aariboibo Incoherent Scatter Radar e l'Arecibo HF Ionospheric Heater Facility a Portorico, la Jicamarca (Perù) Radar Facility, la ALTAIR Radar Facility a Kwajalein e la Millstone Hill Radar Facility a Massachusetts.

Queste strutture verranno utilizzate per diagnosticare lo stato della ionosfera prima, durante e subito dopo ogni rilascio. Esamineranno anche in dettaglio la struttura delle nuvole di plasma artificiale. I radar possono misurare contemporaneamente lo stato della ionosfera e le nuvole di plasma artificiale su un ampio intervallo di altitudine.

Gli strumenti scientifici DOD integreranno la missione di scienza chimica CRRES, misurando gli effetti delle emissioni a distanza ravvicinata. Per i rilasci, gli strumenti misureranno lo stato delle particelle e delle onde nella magnetosfera e valuteranno se è imminente una grande tempesta magnetica. Ciò aiuterà gli scienziati a determinare il momento migliore per condurre un rilascio.

Non meno importante sarà una serie di diagnostici ottici terrestri e aeronautici, tra cui telecamere a campo largo, sistemi televisivi ad alta sensibilità, spettrografi e interferometri. I radar a diffusione coerente VHF portatili diagnostica le regioni non accessibili ai radar fissi e i ricevitori radio a bordo degli aerei misureranno le interruzioni nei segnali ricevuti dai satelliti risultanti dai disturbi ionosferici.

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ATLAS I (ATLAS / CENTAUR) LANCIA IL VEICOLO

Descrizione generale L'Atlante I è un derivato dell'Atlante / Centauro costruito dalla divisione General Dynamics Space Systems (GDSSD) per la NASA. L'Atlante / Centaur era precedentemente utilizzato dalla NASA come veicolo di lancio standard per carichi utili di peso intermedio. Atlas I è il primo di una nuova famiglia di veicoli di lancio che possono essere utilizzati per aumentare i carichi utili in orbita terrestre bassa, orbita geosincrona terrestre e traiettorie interplanetarie. Sono disponibili carenature di carico utile di 11 piedi e 14 piedi di diametro per ospitare una vasta gamma di veicoli spaziali.

Lo stadio superiore del Centaur era il primo razzo ad alta energia e propulsione a idrogeno / ossigeno liquido della nazione. Sviluppato e lanciato sotto la direzione del Lewis Research Center della NASA, Cleveland, è diventato operativo nel 1966 con il lancio di Surveyor 1, il primo veicolo spaziale statunitense a terra dolce sulla superficie lunare.

Da quel momento, sia il booster Atlas che lo stadio superiore Centaur hanno subito molti miglioramenti. Attualmente, la combinazione di carenatura del veicolo / 14 piedi dell'Atlante I può collocare 13.000 libbre in orbita terrestre bassa, 4.950 libbre in un'orbita di trasferimento sincrona e 2.400 libbre su traiettorie di fuga terrestre. Sin dal primo utilizzo di Atlas nel programma spaziale nei primi anni '60, la spinta dei motori Atlas è stata aumentata di circa 50.000 sterline.

Il veicolo Atlas I, alto circa 143 piedi, è composto da un booster Atlas I e da un livello superiore Centaur I. Il booster Atlas sviluppa 438.922 libbre di spinta al decollo usando due motori booster di 188.750 libbre di spinta, un motore di sostegno di spinta di 60.500 libbre e due motori di verniera che sviluppano 461 libbre di spinta ciascuno. I due motori RL-10 su Centaur producono un totale di 33.000 libbre di spinta. Sia l'Atlante che il Centauro hanno un diametro di 10 piedi.

Fino all'inizio del 1974, Centaur era utilizzato esclusivamente in combinazione con il booster Atlas. Successivamente, è stato utilizzato con un booster di Titano III per lanciare carichi utili più pesanti nell'orbita terrestre e traiettorie interplanetarie. Un nuovo Centaur a corpo largo sarà utilizzato come palcoscenico superiore sui veicoli di lancio di Titano IV.

Il Centaur I ha un sistema elettronico integrato che svolge un ruolo importante nel controllo di se stesso e di altri sistemi di veicoli prima del lancio e mantiene anche il controllo dei principali eventi dopo il decollo. Il nuovo sistema Centaur gestisce compiti di navigazione e guida, controlli, pressurizzazione e sfiato, gestione dei propellenti, moduli di telemetria e trasmissione e avvia eventi del veicolo. La maggior parte delle esigenze operative può essere soddisfatta cambiando il software del computer.
     Caratteristiche Atlas / Centaur-69 Il peso AC-69 alimentato, compreso il veicolo spaziale CRRES da 3.735 libbre, è di 365.374 libbre. L'altezza di sollevamento è di circa 143 piedi. Launch Complex 36 (Pad B) viene utilizzato per l'operazione di lancio.

FASE DEL CENTAUR DI ATLAS BOOSTER

Peso a combustibile: 320,821 libbre. 40.818 libbre.

Altezza: ca. 77 piedi circa 67 piedi
                                             con carenatura del carico utile

Spinta: 438.922 libbre. 33.000 libbre.
                a livello del mare nel vuoto

Propellenti: ossigeno liquido Ossigeno liquido /
                e RP-1 Idrogeno liquido

Propulsione: sistema MA-5 due Due 16.500 libbre
                188,750 libbre di spinta di spinta RL-10
                motori ausiliari, un motore, 12 piccoli
                Propulsori per idrazina di spinta da 60.500 libbre
                motore di sostegno, due
                Vernier di spinta da 461 libbre
                motori

Velocità: 6.527 mph al booster 22.262 mph
                arresto del motore (BECO) sul veicolo spaziale
                9.326 mph alla separazione del sustainer
                arresto del motore (SECO)

Guida Profilo preprogrammato Guida inerziale
                attraverso BECO. Interruttore
                alla guida inerziale
                per la fase di sostegno

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KENNEDY SPACE CENTER ELABORAZIONE DEL VEICOLO, OPERAZIONI

Elaborazione Atlas / Centaur-69 Il veicolo Atlas / Centaur-69 è arrivato a bordo di un aereo da trasporto C-5 Air Force dall'impianto General Dynamics, San Diego, il 3 aprile. Il palco dell'Atlante è stato eretto sul Pad 36-B, stazione dell'aeronautica di Cape Canaveral, il 4 aprile e il palco Centaur è stato issato in cima all'Atlante il 5 aprile. Il veicolo è stato potenziato per iniziare i test di pre-lancio il 16 aprile.

Il 30 maggio, durante un normale test di prova in abito bagnato, una linea di elio ad alta pressione non è riuscita all'inizio del test causando lievi danni all'adattatore interstage e ritardando la data di lancio del target fino al 9 luglio. Un secondo test è stato condotto il 19 giugno , ma a causa di un problema con il software di terra, il test è stato interrotto al secondo segno T-31. È stata presa la decisione di condurre un altro test, ritardando la data di lancio prevista fino al 17 luglio. Il test è stato completato il 26 giugno.

Il 14 giugno è stato condotto un test di volo simulato. Questo controllo ha azionato i sistemi elettrici e meccanici del veicolo, verificando che funzioneranno come previsto durante la salita in orbita. Questo è stato seguito da un esercizio dimostrativo completo di conto alla rovescia, incluso il riempimento del veicolo con il suo completo complemento di idrogeno liquido, ossigeno liquido e propellenti RP-1. Tutti gli eventi del conto alla rovescia sono stati eseguiti così come sono il giorno del lancio fino all'accensione del primo stadio.

Una nuova carenatura del carico utile di 14 piedi di diametro, quattro piedi più larga delle carenature precedenti, è stata sottoposta all'assemblaggio finale nel Payload Hazardous Servicing Facility (PHSF) nell'area industriale di KSC. Adeguati controlli, prove elettriche e una verifica meccanica per confermare che la carenatura si sarebbe aperta e separata correttamente dal veicolo durante la salita sono state condotte in cima al veicolo sulla piattaforma di lancio. Fu restituito al PHSF e preparato per l'incapsulamento con il veicolo spaziale.
Elaborazione CRRES Il veicolo spaziale CRRES è arrivato al PHSF il 23 marzo. I controlli elettrici e i test funzionali del veicolo spaziale sono stati completati il 20 aprile. Durante la prima settimana di maggio, i contenitori, progettati per rilasciare i prodotti chimici in orbita, sono stati caricati con i rispettivi elementi e furono sistemati a bordo del veicolo spaziale. Esistono otto contenitori piccoli e 16 grandi che contengono collettivamente gli elementi bario, litio, stronzio e calcio.

Il 14 maggio, sono stati eseguiti 3 giorni di test di compatibilità end-to-end tra veicoli spaziali tra il satellite CRRES presso KSC e il Centro di test satellite consolidato aeronautico (CSTC) a Sunnyvale, California. CSTC sarà il centro di controllo per il veicolo spaziale durante il missione. Sono stati verificati i comandi dei veicoli spaziali, la telemetria e la comunicazione dei dati.

Il veicolo spaziale è stato alimentato con il propellente per il controllo dell'assetto dell'idrazina il 21 maggio e trasportato al Launch Complex 36 per l'accoppiamento con il veicolo AC-69 il 2 luglio.
Avvio delle operazioni Le operazioni di lancio di Atlas Centaur saranno condotte dalla capanna del Complesso 36 da una squadra di lancio di General Dynamics, il produttore del veicolo. L'RP-1, un combustibile a cherosene altamente raffinato bruciato dall'Atlante, verrà caricato a bordo del palco 3 giorni prima del lancio. L'ossigeno liquido utilizzato dall'Atlante e dal Centauro verrà caricato a bordo durante il conto alla rovescia, a partire da T-75 minuti. Il carico di idrogeno liquido a bordo dello stadio Centaur a T-43 minuti, correndo contemporaneamente al resto del carico di ossigeno liquido.

Poiché si tratta di una missione della NASA, l'agenzia è responsabile del successo della missione e della supervisione tecnica del governo, nonché della responsabilità di supportare i preparativi e i test di verifica preliminare CRRES. Il Project Manager della NASA Lewis Research Center è responsabile dell'amministrazione e della supervisione tecnica del contratto di servizi di lancio di Atlas I.

Un responsabile di lancio della NASA del Kennedy Space Center rappresenta gli interessi della NASA durante il checkout e i preparativi del veicolo di lancio e funge da collegamento della NASA con General Dynamics nel sito di lancio. Il giorno del lancio, si trova nel Centro del direttore della missione per monitorare il conto alla rovescia e l'attività del gruppo di lancio e fornirà un convegno finale della NASA per il lancio al direttore del lancio di General Dynamics nella capanna.

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SEQUENZA DI EVENTI DI VOLO
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CRRES SPACECRAFT, TEAM DI GESTIONE DELLA SCIENZA
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ATLAS I (ATLAS / CENTAUR-69) TEAM DI GESTIONE DEL LANCIO
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DESCRIZIONE DETTAGLIATA DEGLI ESPERIMENTI

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