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ELFIN CubeSats研究电子如何逃离范艾伦带

2021-08-22 17:50:36来源:

画家对Van Allen Belts的描绘,展示了地球的磁力线以及它们所俘获的带电粒子的轨迹。图示为双ELFIN航天器遵循其倾斜的极轨道,以黄色描绘。学分:加州大学洛杉矶分校EPSS / NASA SVS

距地球表面三百一十英里处,近地空间充斥着行动。Van Allen Belts从这里开始,这是一对由快速移动的粒子和强烈辐射形成的同心环,它们向太空延伸了30,000多英里。这些粒子大部分都被限制在这个特殊区域内,沿着地球的磁力线呈螺旋形旋转。但是有时它们离得太近并坠入我们的大气中-产生引人注目的漫射红色极光,但也可能干扰我们每天依赖的关键通信和GPS卫星。

一项名为“电子损耗与场调查”(ELFIN)的新的CubeSat任务将研究允许高能电子逃离范艾伦带并落入地球的过程之一。ELFIN将于2018年9月15日从加利福尼亚的范登堡空军基地发射升空。


在过去的五年中,将近250名学生花费了数千小时来设计和建造ELFIN,更正式地是电子损耗和场调查CubeSat。学分:加州大学洛杉矶分校

当电磁风暴在近地空间中形成时,它们会产生波动,摇动地球的磁力线,将电子从范艾伦带中踢出并降落到我们的大气中。ELFIN的目标是成为第一个同时观察到这种电子沉淀同时验证因果机制,测量电磁波和产生的“丢失”电子的人。

ELFIN由NASA,美国国家科学基金会和行业合作伙伴资助,是CubeSat的一项使命。CubeSat是小型轻巧的卫星,以标准的10 x 10 x 10立方厘米为单位进行测量,相对较快地开发,并且其价格只是大型卫星任务的一小部分。ELFIN使用两个相同的3U或3立方单位CubeSats-两者都约一个面包的大小。通过使用两颗卫星而不是一颗,ELFIN将能够测量沉淀的电子如何随时间和空间变化。ELFIN由250名加州大学洛杉矶分校的学生组成的团队在五年内进行设计,建造和测试,这是第一枚完全由加州大学洛杉矶分校开发,管理和运营的卫星。CubeSats的主要优势在于,它们提供了一种廉价的方法,可以通过实际的动手研究和开发经验,让学生参与卫星开发,运营和开发的各个阶段。

双子ELFIN CubeSats。学分:加州大学洛杉矶分校

包括CubeSats在内的小型卫星在NASA的勘探,技术演示,科学研究和教育调查中发挥着越来越重要的作用。这些微型卫星为NASA的飞行任务(包括行星空间探索)提供了低成本的平台;地球观测;基础地球与空间科学;并开发前体科学仪器,例如尖端的激光通信,卫星到卫星通信和自主移动能力。

发射日当天,ELFIN将作为Delta II火箭的辅助载荷搭乘NASA的“冰,云和陆地高空卫星2号”或“ ICESat-2”飞行任务。ICESat-2将测量冰盖,冰川,海冰等的厚度,以记录地球的冰冻圈(地球系统的冷冻水部分)如何随时间变化。