Akatsuki (nava spatiala)

Akatsuki
あかつき
PLANET-C, Venus Climate Orbiter

Client JAXA
Producător NTSpace
Operator Agenția Japoneză de Explorare Aerospațială
Sarcini Cercetarea climei lui Venus
Satelit Venus
platforma de lansare Tanegashima
vehicul de lansare H-IIA202 F17
lansa 20 mai 2010 21:58:22 UTC
Intrarea pe orbită Decembrie 2010 (eșuat),
7 decembrie 2015 (reușit)
Durata zborului ~2 ani
Trecuți: 12 ani 5 luni 4 zile
ID COSPAR 2010-020D
SCN 36576
Specificații
Greutate 517,6 kg
Dimensiuni 1,04 × 1,45 × 1,4 m
Putere ~500 W [1]
Surse de alimentare 2×1,4 m 2 SB
Orientare 3 axe
mutator Baza: 500 N ( Hidrazina + AT )
Orientari: 8x23 N + 4x3 N ( Hidrazina )
Durata vieții active 4,5 ani
Elemente orbitale
Tipul orbitei Venus eliptică
Starea de spirit 172°
Perioada de circulatie ~30 de ore
apocentrul ~80.000 km
pericentru 300 km
echipamentul țintă
IR1 Cameră cu infraroșu de 1 µm
IR2 Cameră cu infraroșu de 2 µm
LIR Cameră cu infraroșu cu undă medie ( bolometru )
UVI Cameră UV
LAC Cameră cu fulgere și aer
USO Generator de bandă X ultra-stabil pentru sunetul atmosferic
jaxa.jp/projects/sat/pla...
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Akatsuki (あ つき, „zori”, „zori”) , cunoscut oficial ca proiectul PLANET-C (în urma proiectului PLANET-B ) este o stație interplanetară automată (AMS) a Agenției Japoneze de Explorare Aerospațială ( JAXA ). Destinat studiului lui Venus . S-a presupus că nava spațială va petrece cel puțin 2 ani pe orbită în jurul lui Venus. A fost lansat de transportatorul H-IIA pe 21 mai 2010 la 06:58 ora locală (01:58 ora Moscovei) din cosmodromul japonez Tanegashima [2] . Pe 7 decembrie 2010, dispozitivul s-a apropiat de Venus, dar manevra de intrare pe orbita planetei s-a încheiat cu eșec.

Pe 7 septembrie 2011, oamenii de știință de la JAXA au testat motoarele sondei. Ca urmare, s-a dovedit că capacitatea lor este mai mică de 1/8 din cea planificată. Oamenii de știință au crezut că în cel mai bun curs al evenimentelor, dacă ar fi posibil să pună în funcțiune propulsoarele de orientare, în decembrie 2015 Akatsuki ar putea intra pe o orbită de 90 de zile în jurul lui Venus [3] . O încercare de a pune sonda Akatsuki pe o orbită eliptică în jurul lui Venus a fost programată pentru 7 decembrie 2015 [4] . În ziua specificată, nava spațială a reușit să intre cu succes pe orbita specificată [5] și a început activitatea științifică. Din decembrie 2021, Akatsuki continuă să lucreze, furnizând în mod regulat informații de pe orbita lui Venus [6] .

Constructii

Masa totală a navei spațiale este de 517,6 kg, din care 196,3 kg sunt combustibil [7] și 34 kg sunt echipamente științifice. Partea principală a dispozitivului este o cutie de 1,04 × 1,45 × 1,4 m, echipată cu două panouri solare , fiecare având o suprafață de 1,4 m 2 . Panourile solare vor genera aproximativ 700 de wați de electricitate pe orbită în jurul lui Venus [7] . Sursa de alimentare de rezervă este o baterie litiu-ion de 11 celule cu o capacitate totală de 23 Ah .

Mișcarea și controlul navei spațiale sunt asigurate de un sistem de propulsie cu două componente cu o tracțiune de 500 N , care funcționează pe o pereche de combustibil hidrazină  - AT și motoare de manevră orbitală monocomponentă pe produse de descompunere a hidrazinei: 8 motoare de 23 N fiecare și 4 motoare de 3 N tracțiune [7] .

Progresul misiunii

Inițial, lansarea a fost planificată pe 17 mai (18 mai, ora Japoniei), 2010, dar a fost amânată [8] și a avut loc pe 21 mai 2010 la 06:58 ora locală (01:58 ora Moscovei) din japonezul Tanegashima cosmodrom [2] . La 27 de minute de la lansare, nava spațială s-a separat de ultima etapă a portavionului.

Începutul manevrei orbitale a fost programat pentru 23:49:00 6 decembrie 2010 UTC . [9] Motorul trebuia să funcționeze aproximativ 12 minute, apoi era de așteptat să se transfere pe o orbită cu parametri aproximativi de 180.000–200.000 km apocentru, 550 km pericentru, o perioadă de patru zile pământești [10] .

Manevra a fost începută la timp, după care comunicarea cu aparatul s-a pierdut timp de o oră [11] [12] . Unele surse au susținut că pierderea temporară a comunicării a fost planificată, deoarece a fost cauzată de umbra planetei, dar pauza a durat mult mai mult decât cele 20 de minute estimate [13] . După ce comunicarea a fost restabilită, dispozitivul s-a dovedit a fi în modul sigur și a stabilizat rotația de 1 rotație în 10 minute [11] . Din cauza vitezei reduse în canalul de comunicație folosind o antenă omnidirecțională, detaliile despre starea dispozitivului nu au fost disponibile imediat. Antena principală nu a putut fi folosită în acel moment din cauza posibilei sale defecțiuni [14] [15] . Pe 8 decembrie 2010, JAXA a raportat că manevra de inserare orbitală s-a încheiat cu eșec [13] [16] [17] [18] .

Agenția Aerospațială Japoneză a concluzionat că motivul eșecului sondei atunci când încerca să intre pe orbita în jurul lui Venus a fost o defecțiune a supapei la una dintre conductele de combustibil. Acest lucru a cauzat alimentarea insuficientă cu combustibil a motorului, ceea ce a dus la oprirea sa prematură. Agenția va efectua teste pe Pământ pentru a funcționa supapa și motorul care au cauzat problema, folosind același echipament ca și pe sondă [19] . Se are în vedere posibilitatea unei a doua încercări de a intra pe orbita lui Venus în următorii 6 ani, când aparatul se apropie din nou de planetă. Se lucrează la restabilirea performanțelor antenei principale [13] [20] .

La începutul lunii ianuarie 2015, experții japonezi au anunțat că următoarea (a doua) încercare de a pune dispozitivul pe orbita lui Venus va avea loc în decembrie 2015 [21] . Pe 7 decembrie 2015, nava spațială a intrat cu succes pe orbita prevăzută datorită funcționării a patru propulsoare, care au fost pornite timp de 20 de minute. Următoarea etapă a corecției orbitei Akatsuki a fost programată pentru 26 martie 2016 [22] [23] .

În perioada 4-8 aprilie 2015, sonda a transmis către Pământ primele imagini ale lui Venus realizate în intervalul infraroșu, care arată în detaliu nori denși de acid sulfuric și o structură de nor în formă de arc care se întinde de la un pol la celălalt al lui Venus . 24] [25] .

În decembrie 2016, electronica navei spațiale, care controlează două camere - IR2 și IR1, a început să consume o cantitate crescută de alimentare, ceea ce a făcut imposibil ca specialiștii centrului de control al navei spațiale să utilizeze instrumentele sale științifice. După câteva săptămâni de încercări nereușite de a rezolva problema scurgerii de energie, centrul de control a decis să oprească cele două camere ale dispozitivului. Celelalte trei camere funcționează normal.

Sursa problemei, potrivit experților JAXA, este cel mai probabil degradarea părților electronice ale sistemului informatic, care, după cum s-a dovedit, a fost supusă unei expuneri excesive la radiațiile cosmice.

Misiunea dispozitivului la sfârșitul anului 2021 a continuat fără interferențe, data de încheiere a misiunii nefiind stabilită [6] .

Instrumente

Echipamentul științific include o cameră cu ultraviolete , o cameră cu infraroșu cu lungime de undă lungă, camere de 1 µm și 2 µm și o cameră cu detector de fulgere și lumini de aer.

Studiile planificate includ fotografiarea suprafeței cu o cameră în infraroșu, precum și experimente care vor confirma prezența fulgerelor (adică descărcări electrice în atmosfera lui Venus). În plus, este planificată să se determine prezența sau absența activității vulcanice pe Venus.

Bugetul total al misiunii este de 210 milioane USD.

Instrumente științifice ale sondei Akatsuki [26]
Experiment Caracteristici de design Scopul experimentului
Cameră de 1 μm ( IR1 ) — Cameră în infraroșu cu undă apropiată de 1 μm Cameră cu o distanță focală de 84,2 mm ( f /4) și un câmp vizual de 12°. Detector cu matrice CCD cu o rezoluție de 1024×1024 pixeli , răcit la 260 K. Observații în 3 benzi spectrale : 0,90, 0,97 și 1,01 µm.

Greutate: 6 kg.

Observații ale stratului inferior de nori și ale suprafeței planetei. Căutați vulcani activi. Măsurarea conținutului de vapori de apă sub stratul de nor.
Cameră de 2 μm ( IR2 ) Cameră cu o distanță focală de 84,2 mm ( f /4) și un câmp vizual de 12°. Detector cu o matrice CCD având o rezoluție de 1024×1024 pixeli, răcit la 65 K. Observații în 5 benzi spectrale: 1,65, 1,735, 2,02, 2,26 și 2,32 µm.

Greutate: 9 kg.

Observații ale circulației și distribuției monoxidului de carbon în atmosferă la altitudini de 30-50 km deasupra suprafeței planetei. Măsurarea dimensiunilor particulelor care formează nori. Măsurarea înălțimii maxime a norilor. Observații ale luminii zodiacale .
Cameră cu infraroșu cu undă lungă ( LIR ) Cameră cu f/ 1,4, câmp vizual de 12° și rezoluție de 0,05° . Detector cu o matrice de microbolometru nerăcit cu o rezoluție de 240×240 pixeli. Observația se efectuează în intervalul 8-12 µm.

Greutate: 3,7 kg.

Măsurarea temperaturii și înălțimii vârfului norilor.
Ultraviolet Imager ( UVI ) Cameră cu câmp vizual de 12°. Senzor CCD cu o rezoluție de 1024 × 1024 pixeli. Observații în două intervale de lungimi de undă - 283 și 365 nm .

Greutate: 3,4 kg.

Observații ale straturilor superioare de nori și ceață. Observații ale distribuției spațiale a dioxidului de sulf și a unei substanțe încă neidentificate care absoarbe lumina în straturile superioare ale norilor.
Camera Lightning and Airglow ( LAC ) - Camera Lightning and Airglow Cameră cu câmp vizual de 16°. Detector bazat pe o serie de fotodiode de avalanșă , sub forma unei matrice de 8×8 pixeli. Observații în cinci benzi spectrale 542,5, 545, 557,7, 630 și 777,4 nm.

Greutate: 1,5 kg.

Observarea fulgerelor pe discul nocturn al planetei și strălucirea atmosferică cauzată de fluxul reacțiilor chimice din atmosferă.
Oscilator ultra-stabil ( USO ) - Generator de emisii radio pentru sondarea atmosferică Transmițător radio în bandă X (8,4 GHz ) , antene și oscilator ultra-stabil. Sistem de procesare a datelor la Centrul de comunicații spațiale Usuda ( Nagano ). Măsurătorile profilului vertical al temperaturii atmosferice, a densității vaporilor de acid sulfuric și a densității electronilor ionosferici . Structuri ale coroanei solare .

Note

  1. Planul de lansare al lui Venus Climate Orbiter (PLANET-C) / Sateliți secundari mici de către vehiculul de lansare H-IIA nr. 17 (H-IIA F17) Arhivat la 3 noiembrie 2011 la Wayback Machine Japan Fiscal Year 2010 Spring Lansing Season
  2. 1 2 Japonia lansează un satelit solar cu vele . Preluat la 26 iunie 2020. Arhivat din original la 11 februarie 2021.
  3. Japonezii au recunoscut miss-ul Akatsuki ca fiind critic , Lenta.ru (16 septembrie 2011). Arhivat din original pe 9 mai 2021. Preluat la 26 iunie 2020.
  4. Sonda japoneză va încerca din nou să se pună pe orbita venusiană (link inaccesibil) . Arhivat din original pe 8 decembrie 2015. 
  5. JAXA: Akatsuki a orbitat cu succes în jurul lui Venus , RIA Novosti  (7 decembrie 2015). Arhivat din original pe 8 decembrie 2015. Preluat la 8 decembrie 2015.
  6. 1 2 Explorările lui Nakamura, Masato Venus vor continua . ISAS / JAXA (7 decembrie 2021). Preluat: 22 martie 2022.
  7. 1 2 3 Takeshi, Oshima; Tokuhito, Sasaki. „Dezvoltarea lui Venus Climate Orbiter PLANET-C (AKATSUKI)” (PDF) . Jurnalul Tehnic NEC ]. 6 (1):47-51. Arhivat (PDF) din original pe 2017-10-10 . Preluat 2020-07-18 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  8. Ziua lansării vehiculului de lansare H-IIA nr. 17 (link indisponibil) . Consultat la 20 aprilie 2010. Arhivat din original pe 3 iunie 2013. 
  9. Data injectării AKATSUKI pe orbita lui Venus  (în engleză)  (link nu este disponibil) . JAXA (18 noiembrie 2010). Consultat la 5 decembrie 2010. Arhivat din original la 11 aprilie 2012.
  10. ( Japoneză ) _  _ Jiji.com . Jiji Press (18 noiembrie 2010). Consultat la 5 decembrie 2010. Arhivat din original la 11 aprilie 2012. 
  11. 1 2 金星探査機「あかつき」の状況について. Despre starea Sondei Venus Akatsuki  (japonez) (7 decembrie 2010) . Consultat la 7 decembrie 2010. Arhivat din original la 11 aprilie 2012.
  12. Comunicarea cu sonda japoneză lansată astăzi pe orbita lui Venus a fost restabilită Arhivată 26 ianuarie 2022 la Wayback Machine .
  13. 1 2 3 Sonda spațială Akatsuki din Japonia nu reușește să orbiteze Venus Arhivat 22 mai 2013 la Wayback Machine .
  14. Briefingul de presă al JAXA, 22:00, 7 decembrie 2010 JST.
  15. Antena defectuoasă interferează cu datele exacte de la sonda Akatsuki Arhivat 10 decembrie 2010 la Wayback Machine .
  16. Planul de injecție pe orbită AKATSUKI Venus va fi revizuit Arhivat 13 decembrie 2010 la Wayback Machine  . Site special AKATSUKI]. 8 decembrie 2010.
  17. Sonda Venus din Japonia nu reușește să intre pe orbită . Știri ABC . Consultat la 8 decembrie 2010. Arhivat din original la 11 aprilie 2012.
  18. Declarație de misiune Akatsuki (link nu este disponibil) . Societatea Planetară . Consultat la 8 decembrie 2010. Arhivat din original la 11 aprilie 2012. 
  19. Agenția Spațială Japoneză își dă seama de ce Akatsuki a eșuat Arhivat 19 iunie 2013 la Wayback Machine .
  20. Programul spațial japonez poate suferi modificări Arhivat 19 iunie 2013 la Wayback Machine .
  21. Landerul japonez va încerca să orbiteze din nou Venus Arhivat 15 august 2020 la Wayback Machine .
  22. Sonda japoneză trage propulsoare în a doua încercare de a intra pe orbita lui Venus Arhivat 9 decembrie 2015 la Wayback Machine .
  23. Venus Climate Orbiter „AKATSUKI” Inserted Into Venus' Orbit Arhivat 18 iunie 2020 la Wayback Machine .
  24. Nava spațială japoneză salvată oferă primele rezultate de la Venus Arhivat 15 aprilie 2016 la Wayback Machine .
  25. Nava spațială Akatsuki din Japonia transmite primele imagini ale lui Venus Arhivate 28 octombrie 2020 la Wayback Machine .
  26. Echipa PLANET-C / JAXA. Akatsuki: Science instruments and targets  (în engleză) (12 ianuarie 2010). Arhivat din original pe 11 aprilie 2012.

Link -uri