성간 경계 탐사선

Interstellar Boundary Explorer
「IBEX」는 여기서 리다이렉트 됩니다.그 외의 용도는, Ibex(동음이의)를 참조.
성간 경계 탐사선
IBEX spacecraft.jpg
IBEX(익스플로러 91) 위성
이름익스플로러 91
IBEX
SMEX-10
미션 타입천문학
교환입니다.NASA
COSPAR ID2008-051a Edit this at Wikidata
새캣33401
웹 사이트http://ibex.swri.edu/
미션 기간2년 (예정)
13년 9개월 12일 (진행 중)
우주선 속성
우주선익스플로러 XCI
우주선 종류성간 경계 탐사선
버스MicroStar-1
제조원오비탈 사이언스 코퍼레이션
발사 질량107 kg (236파운드)
건조 질량80 kg (180파운드)
페이로드 질량26 kg (57파운드)
치수58 × 95 cm (23 × 37 인치)
힘116와트
임무 개시
발매일2008년 10월 19일 17:47:23 UTC
로켓페가수스 XL (F40)
발사장소스타가저 부콜즈 비행장
청부업자오비탈 사이언스 코퍼레이션
입력 서비스2009년 1월
궤도 파라미터
레퍼런스 시스템지구 중심 궤도[2]
정권고지구 궤도
근지 고도7,000 km (4,300 mi)
아포기 고도220,886km(137,252mi)
기울기10.99°
기간6604.00분
인스트루먼트
IBEX-Lo
IBEX-하이
IBEX official logo.jpg
IBEX 미션 로고
익스플로러 프로그램
← AIM (익스플로러 90)
WISE(익스플로러 92) →

성간 경계 탐사기(IBEX, Explorer 91 또는 SMEX-10)는 태양계와 성간 우주 사이의 상호작용 영역을 촬영하기 위해 에너지 중성 원자(ENA)를 사용하는 지구 궤도에 있는 NASA 위성이다.이 미션은 NASA의 소형 탐사 프로그램의 일부이며 2008년 [3]10월 19일 페가수스-XL 발사체와 함께 발사되었다.

이 임무는 이전에는 사우스웨스트 연구소(SwRI) 소속이었으며 현재는 프린스턴 대학에서 근무하고 있는 데이비드 J. 맥코마스 박사가 이끌고 있다.로스앨러모스 국립연구소와 록히드마틴 첨단기술센터는 각각 IBEX-Hi와 IBEX-Lo 센서를 제작했다.Orbital Sciences Corporation은 위성 버스를 제작했으며 우주선 환경 테스트를 위한 장소였다.명목상의 임무 기준선 기간은 시운전 후 2년이었으며, 2011년 초에 주기가 종료되었다.우주선과 센서는 여전히 건재하며 이 임무는 연장된 [4]임무를 계속하고 있다.

IBEX는 태양 중심의 안정적인 지구 [5]궤도에 있다.2011년 6월, IBEX는 보다 효율적이고 훨씬 안정적인 새로운 [6]궤도로 이동했다.그것은 새로운 궤도에서 달과 같이 가까이 가지 않고,[6] 위치를 유지하기 위해 연료를 덜 소비한다.

IBEX는 에너지 중성 원자(ENAs)를 사용하여 태양계의 종말 충격 너머를 관측하도록 설계된 지구 궤도 탐사 임무이다.우주선에는 10eV~2keV(IBEX-Lo)와 300eV~6keV(IBEX-Hi)의 에너지로 ENA를 검출하는 2개의 큰 개구부 이미지가 장착되어 있다.2008년 10월 19일 17:48 UTC IBEX는 남태평양의 콰잘레인 환초에서 북쪽으로 약 200km 떨어진 L-1011 항공기에서 페가수스 XL 로켓으로 발사되었다.페가수스는 그것을 지구 저궤도 100km 궤도에 올려놓을 것이다.고체 로켓 모터는 지구의 자기장으로부터 간섭을 받지 않도록 하기 위해 약 32만 킬로미터의 원점 궤도를 11도 경사진 고도로 돌게 할 것이다.우주선 추진 시스템은 근지점을 7000km로 올리고 IBEX를 8일 궤도에 올려놓고 1분에 4회 회전하며 태양을 향한 축을 돌린다.이 임무는 24개월간의 운영 기간으로 계획되었으며 연장 가능성이 있다.

우주선

이 우주선은 높이 약 58cm, 폭 95cm의 팔각기둥 위에 만들어졌다.건조 질량은 80kg(180lb)이며, 이 중 계측기 페이로드가 26kg(57lb)으로 구성됩니다.완전 연료 질량은 107kg(236lb)이며, ATK Star 27 고체 로켓 모터를 포함한 전체 비행 시스템 발사 질량은 462kg(1019lb)이다.우주선 자체에는 히드라진 자세 제어 시스템이 있다.전력은 116와트 용량의 솔라 어레이에 의해 생산되며, 공칭 전력 사용량은 66W(payload의 경우 16W)입니다.통신은 공칭 다운링크 데이터 레이트가 320kbps,[7] 업링크레이트가 2kbps인 2개의 반구형 안테나를 통해 이루어집니다.

과학 목표

IBEX(성간 경계 탐사기) 미션 과학 목표는 태양계의 [8]가장자리에 있는 태양풍과 성간 매체 사이의 상호작용의 본질을 발견하는 것입니다.IBEX는 6개월마다 에너지 범위에서 ENA의 강도(시야선에 걸쳐 통합됨)의 전체 하늘 지도를 생성하여 이 목표를 달성했다.이러한 ENA의 대부분은 상호작용 영역인 헬리오시스(heliosheath)에서 생성됩니다.

미션

시작하다

IBEX 위성은 캘리포니아 반덴버그 공군 기지에 있는 페가수스 XL 발사체에 결합되었고, 이후 이 결합체는 록히드 L-1011 스타가저 모체 비행기 아래에 매달려 태평양 중부의 [9]콰잘린 환초까지 날아갔다.스타가저는 2008년 [8]10월 12일 콰잘레인 환초에 도착했다.

IBEX 위성은 2008년 10월 19일 페가수스 XL 발사체에 의해 우주로 운반되었다.발사체는 17:47:23 UTC에 [3]콰잘레인 환초에서 이륙한 스타가저에서 발사되었다.페가수스 우주선은 적도 부근에서 발사됨으로써 [10]플로리다의 케네디 우주 센터에서 발사되었을 때보다 16kg (35파운드) 더 많은 질량을 궤도에 올렸다.

미션 프로파일

IBEX 위성은 처음에는 근지점이 낮은 고준위 이동 궤도로 발사되어 근지점을 크게 높이고 원하는 고준위 타원 궤도를 달성하기 위해 원점에서 고체 연료 로켓 모터를 최종 부스트 스테이지로 사용했다.

IBEX는 약 86,000km의 근지점에서 약 260,000km의 원점까지 이르는 매우 원심 타원형 지구 궤도에 있다.그것의 원래 궤도는 약 7,000 × 32,000 km (4,300 × 198,800 mi)[5] 이었는데, 이는 주로 우주선의 내용 수명을 연장하기 위한 의도적인 조정으로 인해 바뀌었다.

이 매우 높은 궤도는 IBEX 위성이 과학적으로 관측할 때 지구 자기권 밖으로 이동할 수 있게 해준다.이 극한 고도는 자기권 내에서 측정 시 발생하는 하전 입자 간섭의 양 때문에 매우 중요합니다.지구 자기권(70,000km(43,000mi) 내에 있을 때, 위성은 원격 측정 다운링크를 [11]포함한 다른 기능도 수행합니다.

궤도 조정

2011년 6월, IBEX는 근지점을 30,000 km(19,000 mi) 이상으로 끌어올린 새로운 궤도로 이동했다.새로운 궤도는 달의 3분의 1의 주기를 가지고 있는데, 이것은 정확한 단계를 거치면 우주선이 달에 너무 가까이 가는 것을 피할 수 있고, 그 중력은 IBEX의 궤도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.현재 이 우주선은 안정적인 궤도를 유지하기 위해 연료를 적게 사용하므로, 그 수명이 40년 이상으로 [6]늘어난다.

인스트루먼트

IBEX Lo 센서

태양계의 태양권 경계는 모든 방향에서 일어나는 전하 교환 충돌의 위치와 크기를 측정함으로써 촬영되고 있다.위성의 탑재체는 두 개의 에너지 중성 원자(ENA) 이미지인 IBEX-Hi와 IBEX-Lo로 구성되어 있다.각각은 시야를 제한하는 콜리메이터(FoV), 중성수소와 산소를 이온으로 변환하는 변환면, 자외선을 억제하고 특정 에너지 범위의 이온을 선택하는 정전 분석기(ESA), 입자를 세어 각 이온의 종류를 식별하는 검출기로 구성된다.두 센서 모두 약 7° x 7°의 시야를 가진 단일 픽셀 카메라입니다.IBEX-Hi 계측기는 IBEX-Lo 에너지 대역(10 eV ~ 2 keV)보다 높은 에너지 대역(300 eV ~ 6 keV)에서 입자 카운트를 기록합니다.또한 과학적 페이로드에는 콜리메이터와 ESA의 전압을 제어하는 CEU(Combined Electronics Unit)가 포함되어 있으며 [12]각 센서의 입자 검출기에서 데이터를 읽고 기록합니다.

의사소통

IBEX는 다른 우주 관측소에 비해 임무 [13]요건이 제한적이어서 데이터 전송 속도가 낮다.

... IBEX 데이터 전송 속도는 수집하는 데이터의 특성상 다른 망원경에 비해 느립니다.IBEX는 분당 최대 몇 개의 입자만 수집할 수 있기 때문에 "고속" 연결을 필요로 하지 않습니다.위성에서 지상으로의 통신은 일반 가정용 케이블 모뎀(320,000비트/초)보다 20배 느리고, 지상에서 위성으로의 전송 [14]속도는 250배 느린 2,000비트/초에 불과합니다!지구상의 수신기에 의해 신호가 수집되면 인터넷을 통해 버지니아 덜레스의 미션 컨트롤 센터와 텍사스 주 샌안토니오의 IBEX 과학 운용 센터로 전송됩니다.

--

데이터 수집

태양권 고에너지 지도
IBEX 맵에 표시된 ENA 배출 리본.

IBEX는 기존 망원경으로는 측정할 수 없는 태양계를 통해 지구로 이동하는 에너지 중성 원자(ENA) 배출물을 모으고 있다.이 ENA들은 태양풍 입자와 성간 매질 [15]입자의 상호작용에 의해 우리 태양계의 경계에 형성된다.

평균적으로 IBEX-Hi는 하루에 약 500개의 입자를 검출하고 IBEX-Lo는 [16]100개 미만입니다.2012년까지 IBEX와 관련된 100개 이상의 과학 논문이 발표되었으며, 수석 조사관은 이를 "놀라운 과학적 수확"[16]이라고 표현했다.

데이터 가용성

IBEX 데이터가 검증되면 IBEX 데이터는 SwRI IBEX Public Data 웹사이트에서 일련의 데이터 릴리스로 제공됩니다.게다가 데이터는 정기적으로 IBEX 데이터의 공식 아카이브 사이트인 NASA 우주물리학 데이터 시설(SPDF)로 전송됩니다.SPDF 데이터는 태양 물리학 데이터 포털에서 검색할 수 있습니다.

과학 결과

태양계 경계에 있는 중성 원자에 대한 IBEX의 데이터 수집을 보여주는 애니메이션.
해왕성의 궤도를 훨씬 벗어난 곳에서, 태양풍과 성간 매질이 상호작용하여 안쪽은 종말 충격에 의해, 바깥쪽은 태양권계면에 의해 경계되는 안쪽의 태양권피라고 알려진 영역을 만듭니다.

초기 데이터는 "하늘의 다른 어떤 것보다도 2~3배 밝은 매우 좁은 리본"[17]을 이전에 예상하지 못했던 것으로 밝혀졌다.초기 해석에 따르면, "성간 환경은 이전에 믿었던 것보다 태양권 구조에 훨씬 더 많은 영향을 끼친다"[15]고 한다.무엇이 에너지 중성 원자([18]ENA) 리본을 만들고 있는지는 알려지지 않았다.태양은 현재 국지성간 구름을 통과하고 있으며 태양권의 크기와 모양은 우주선에 대한 태양 보호력을 결정하는 중요한 요소이다.IBEX가 리본 모양의 변화를 감지할 경우, 이는 태양권이 국부 [19]플럽과 어떻게 상호작용하는지 보여줄 수 있습니다.그것은 또한 지구 자기권의 [4]ENA를 관찰했다.

2010년 10월에는 두 번째 IBEX [20]관측치를 바탕으로 6개월 후 리본에 유의한 변화가 감지되었다.

그것은 계속해서 태양계 밖에서 중성 원자를 검출했는데, 이 [21]원자들은 태양과 다른 성분으로 밝혀졌다.놀랍게도, IBEX는 태양권에 활 충격이 없다는 것을 발견했고, 국지성간매질(LISM)에 대한 속도를 23.2km/s로 측정하여 율리시즈가 [22]이전에 측정한 26.3km/s보다 향상시켰다.그 속도는 태양권에 대한 압력이 [21][22]이전에 생각했던 것보다 25% 적은 것과 같습니다.

2013년 7월, IBEX 결과는 태양계의 태양권에 [23]네 개의 갈라진 꼬리가 있다는 것을 밝혀냈다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "IBEX". ESA. Retrieved 13 August 2015.
  2. ^ "Trajectory: IBEX (Explorer 91) 2008-051A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 9 December 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  3. ^ a b Ray, Justin (19 October 2008). "Mission Status Center: Pegasus/IBEX". Spaceflight Now. Retrieved 27 November 2009.
  4. ^ a b "Archived Updates". Southwest Research Institute.
  5. ^ a b "Fact Sheet: IBEX" (PDF). Orbital ATK. FS001_06_3695. Archived from the original (PDF) on 16 March 2015. Retrieved 27 April 2015.
  6. ^ a b c McComas, Dave (14 November 2011). "IBEX Orbit-Raising Maneuver". Southwest Research Institute. Retrieved 1 March 2012.
  7. ^ "Display: IBEX (Explorer 91) 2008-051A". NASA. 28 October 2021. Retrieved 8 December 2021. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  8. ^ a b "Interstellar Boundary Explorer Mission". NASA. 14 October 2008. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  9. ^ Diller, George (3 October 2008). "Expendable Launch Vehicle Status Report". NASA. ELV-100308.
  10. ^ McComas, Dave (November 2006). "Janet Ball, Lockheed Martin Space Systems". Southwest Research Institute. Retrieved 19 November 2009.
  11. ^ "IBEX FAQ". NASA. 14 January 2008. Retrieved 14 January 2019. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  12. ^ "IBEX COSPAR ID 2008-051A". NASA. 28 November 2018. Retrieved 22 January 2019. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  13. ^ a b "IBEX Q and A". NASA. 25 July 2008. Retrieved 14 May 2015. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  14. ^ http://www.nasa.gov/pdf/280255main_IBEXFactSheetOct08.pdf Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  15. ^ a b McComas, Dave (15 October 2009). "First Science Results from IBEX!". Southwest Research Institute. Retrieved 5 September 2010.
  16. ^ a b McComas, Dave (15 October 2012). "3 Years of IBEX Observations". Southwest Research Institute.
  17. ^ Baldwin, Emily (15 October 2009). "IBEX maps edge of Solar System". Astronomy Now. Retrieved 14 August 2016.
  18. ^ Kerr, Richard A. (16 October 2009). "Tying Up the Solar System With a Ribbon of Charged Particles". Science. Science Magazine. 326 (5951): 350–351. doi:10.1126/science.326_350a. PMID 19833930.
  19. ^ "Mysterious band of particles holds clues to Solar System's future". Cosmos Magazine. 25 January 2010. Archived from the original on 13 October 2016. Retrieved 5 September 2010.
  20. ^ "The Ever-Changing Edge of the Solar System". Astrobiology Magazine. 2 October 2010. Archived from the original on 23 August 2014. Retrieved 8 November 2010.
  21. ^ a b "IBEX Reveals a Missing Boundary At the Edge Of the Solar System". NASA. 10 May 2012. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  22. ^ a b Kohler, Susanna (14 May 2012). "No Shocks for This Bow: IBEX Says We're Wrong". Astrobites. Retrieved 14 August 2016.
  23. ^ "NASA's IBEX Provides First View Of the Solar System's Tail". NASA. 10 July 2013. Retrieved 13 August 2015. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..

외부 링크

Wikimedia Commons에는 IBEX 관련 미디어가 있습니다.