Sonda de mapeo y aceleración interestelar
Satélite científico IMAP
Impresión artística del satélite IMAP.
| Organización | NASA |
|---|---|
| Constructor |
Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad de Princeton |
| Programa | Sondas solares terrestres |
| Campo | Estudio del viento solar y el medio interestelar local |
| Estado | En desarrollo |
| Lanzamiento | Hacia 2024 |
| Esperanza de vida | 2 años (misión principal) |
| Sitio | [1] |
| Control de actitud | Spinne |
|---|---|
| Fuente de energía | Paneles solares |
| Orbita | Órbita heliocéntrica |
|---|---|
| Localización |
Punto de Lagrange L 1 del sistema Tierra-Sol |
Interstellar Mapping and Acceleration Probe ( Observatorio de solar-terrestre ), más conocido por sus siglas IMAP es una misión espacial de la agencia espacial estadounidense , la NASA , cuyo objetivo es el estudio del viento solar y el medio interestelar local. IMAP es la quinta misión del programa de estudios de las relaciones Sol - Tierra ( Sondas Solar Terrestre ). El satélite se lanzará en 2024. Su duración nominal es de 2 años, pero puede extenderse. IMAP lleva 10 instrumentos que representan el estado del arte en el campo de la medición de partículas. El proyecto está liderado por el Centro Goddard Space Flight mientras que el satélite es construido por el Laboratorio de Ciencias Aplicadas de la Universidad Johns Hopkins con importantes contribuciones de laboratorios extranjeros para la instrumentación.
Contexto
Historia del proyecto
La misión IMAP tiene su origen en el Informe Decenal de Heliofísica elaborado en 2012 por la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos . Ofrece dos propuestas para un estudio del medio ambiente del Sol en una a un costo moderado adjunta al programa de Sondas Terrestres Solares de la NASA dedicado al estudio de las interacciones entre el Sol y la Tierra. Como resultado, la NASA lanza en 2017 una convocatoria de propuestas y selecciona el proyecto propuesto por la Universidad de Princeton enjunio 2018.
El proyecto está liderado por el Space Flight Center Goddard mientras que el satélite está construido por el Laboratorio de Ciencias Aplicadas de la Universidad Johns Hopkins con importantes aportes de laboratorios extranjeros (Alemania, Polonia, Suiza y Japón) para la instrumentación.
Objetivos científicos
Las objeciones de la misión IMAP son determinar los procesos físicos que controlan la evolución del entorno espacial de nuestro sistema solar . Los instrumentos de IMAP logran estos objetivos midiendo las características del viento solar y midiendo el eco de la heliosfera a medida que las partículas alcanzan e interactúan con las regiones en los bordes de la heliosfera. Los objetivos detallados son:
- definir la composición y características del medio interestelar local,
- determinar cómo los campos magnéticos del Sol interactúan con el medio interestelar local,
- determinar cómo interactúan el viento solar y el medio interestelar en los bordes de la heliosfera.
- determinar cómo las partículas alcanzan altas energías al pasar por el sistema solar.
Características técnicas
IMAP es un satélite similar al IBEX . Se hace girar (4 revoluciones por minuto) y su eje de rotación se dirige hacia el Sol.
Instrumentos cientificos
IMAP lleva 10 instrumentos científicos:
- IMAP-Lo es un detector de átomos neutros que determina la dirección y naturaleza de las partículas interestelares cuya energía está entre 5 y 1000 eV . Los elementos detectados son helio, hidrógeno, oxígeno, neón y deuterio. El instrumento deriva del IBEX-Lo instalado a bordo del observatorio espacial IBEX.
- IMAP-Hi es un detector de átomos neutros que determina el espectro, la dirección y la energía de las partículas de la heliosfera exterior cuya energía está entre 0,41 y 15,6 keV . Incluye dos detectores apuntados respectivamente a 90 ° y 45 ° del eje de rotación del IMAP y en la dirección opuesta al Sol. IMAP-Hi puede detectar átomos de helio, hidrógeno, oxígeno, neón, carbono y nitrógeno. El instrumento se deriva del IBEX-Hi instalado a bordo del observatorio espacial IBEX.
- IMAP-Ultra es un detector de átomos neutros, iones y electrones que determina el espectro, la dirección y la energía de las partículas del helioducto y más allá. Detecta en particular átomos de hidrógeno neutros cuya energía está entre 3 y 300 keV pero también es sensible a los átomos de helio. El instrumento es idéntico al instrumento JENI a bordo de la sonda espacial europea, excepto que tiene dos detectores en lugar de solo uno.
- MAG es un magnetómetro compuesto por dos detectores de compuerta de flujo triaxiales idénticos derivados de instrumentos a bordo del MMS. Los magnetómetros están montados en el extremo de un poste de 1,8 metros de largo para reducir el impacto del equipo de la nave espacial en las mediciones. Las mediciones se realizan con una frecuencia de 2 Herz. El rango de medición es de ± 500 nT y la resolución es de 10 pT.
- SWE ( Solar Wind Electrons ) es un instrumento que mide la distribución tridimensional de electrones térmicos y supratérmicos cuya energía se encuentra entre 1 eV y 5 keV.
- SWAPI ( Solar Wind and Pickup Ions ) es un instrumento que mide la distribución de energía de los iones de hidrógeno y helio en el viento solar y que proviene del medio interestelar. Las partículas medidas tienen una energía entre 0,1 y 20 keV.
- CoDICE ( Experimento de composición de iones duales compactos ) es un instrumento que mide la naturaleza de los iones, su distribución de velocidad y su carga eléctrica. Las partículas medidas tienen una energía entre 0,5 y 80 keV por carga eléctrica (detector CoDICE-Lo) y entre 0,03 y 5 MeV por núcleo en CoDICE-hi. Estas medidas deberían permitir determinar la composición y los flujos en el medio interestelar local, así como determinar el origen de las partículas supratérmicas.
- HIT ( High-energy Ion Telescope ) es un instrumento que mide la naturaleza de los iones, su espectro energético y su distribución angular y su tiempo de llegada. Los elementos medidos van desde el hidrógeno hasta el níquel con una energía de 2 a 40 MeV. HIT se basa en el instrumento LET a bordo de STEREO .
- IDEX ( Interstellar Dust Explorer ) es un instrumento que mide la composición, velocidad y distribución de masa de las partículas de polvo interestelar. La sensibilidad del instrumento debe permitirle medir al menos 100 partículas por año. La resolución masiva es 1/200.
- GLOWS ( Global Solar Wind Structure ) es un instrumento que mide la radiación emitida en la heliosfera por hidrógeno (radiación Lyman-αline 121,6 nm) y por helio (58,4 nm).
Realización de la misión
IMAP se lanzará en 2024 y se colocará en una órbita alrededor del punto L 1 de Lagrange del sistema Tierra-Sol ubicado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en la dirección del Sol. En esta posición, las mediciones del viento solar son mucho menos perturbadas por la Tierra. La misión principal debería durar 2 años, pero el satélite transportará consumibles durante al menos 5 años.
Notas y referencias
Notas
Referencias
- Interestelar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): Una nueva misión de la NASA , p. 4
- (in) " Overview " on IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " instruments " on IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " IMAP-Lo " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " IMAP-Hi ' on IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " IMAP-Ultra " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " MAG (Magnetometer) " on IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " SWE (Solar Wind Electrons) " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (en) " SWAPI (Solar Wind and Pickup Ions) " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (en) " Code (Compact Dual Ion Composition Experiment) " , sobre IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (in) " HIT (High-Energy Ion Telescope) " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (en) " IDEX (Interstellar Dust Explorer) " en IMAP Project , Princeton University (consultado el 17 de julio de 2019 )
- (en) " GLOWS (Global Solar Wind Structure) " en el proyecto IMAP , Universidad de Princeton (consultado el 17 de julio de 2019 )
- Interestelar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): Una nueva misión de la NASA , p. 5-6
Documento de Referencia
- (en) DJ McComas , ER Christian , NA Schwadron et al. , “ Sonda de aceleración y cartografía interestelar (IMAP): una nueva misión de la NASA ” , Space Sci Rev , vol. 214, n o 116,22 de octubre de 2018, p. 1-54 ( DOI 10.1007 / s11214-018-0550-1 , leer en línea )
Ver también
Artículos relacionados
- Viento solar
- Espacio interplanetario
- Espacio interestelar
- Heliosfera
- Misión similar anterior de IBEX