Missione massima solare: cos’è, studiare i fenomeni solari

Il satellite Solar Maximum Mission (o SolarMax ) è stato progettato per studiare i fenomeni solari, in particolare i brillamenti solari . È stato lanciato il 14 febbraio 1980. L’SMM è stato il primo satellite basato sul bus Multimission Modular Spacecraft prodotto da Fairchild Industries, una piattaforma che è stata successivamente utilizzata per i Landsat 4 e 5 e per l’ Upper Atmosphere Research Satellite .

Dopo un guasto al controllo di assetto nel novembre 1980, è stato messo in modalità standby fino all’aprile 1984, quando è stato riparato da una missione Shuttle.

L’astronauta George Nelson tenta di catturare il satellite della missione Solar Maximum durante STS-41-C .

La missione Solar Maximum terminò il 2 dicembre 1989, quando la navicella spaziale rientrò nell’atmosfera e bruciò sopra l’Oceano Indiano.

Strumenti

Esperimenti a bordo della missione Solar Maximum
Nome Obiettivo Investigatore principale
Coronagrafo /Polarimetro: 446,5–658,3 nm, 1,5-6 raggi solari quadrati fov , 6,4 arcsec res. Corona solare, protuberanze e bagliori House, Lewis L., Osservatorio ad alta quota
Spettrometro ultravioletto e polarimetro 175,0–360,0 nm raster imager, 0,004 nm sp.res. UV solare , atmosfera terrestre Tandberg-Hanssen, Einar A. , ​​NASA Marshall Space Flight Center
Policromatore a raggi X morbidi: imager raster, spettro di cristallo. in parti di 0,14-2,25 nm Brillamenti solari, regioni solari attive Acton, Loren W. , Lockheed Palo Alto , Culhane, J University College, Londra , Leonard, Gabriel, Alan-Henri, Rutherford Appleton Laboratory
Spettrometro per imaging a raggi X duri: fov 6,4 arcmin, 8 o 32 arcsec res, 3,5–30 keV Regioni solari attive e brillamenti de Jager, Cornelis , Università di Utrecht
Spettrometro a raffica di raggi X hard: CsI(Na), 15 canali energetici che coprono 20–260 keV Brillamenti solari e regioni attive Frost, Kenneth J. , NASA Goddard Space Flight Center
Spettrometro a raggi gamma: NaI(T1),0,01-100 MeV in 476 canali, 16,4 s per spettro raggi gamma solari Chupp, Edward L, Università del New Hampshire
Monitor di irraggiamento del radiometro a cavità attiva: flusso solare da 0,001 a 1000 micrometri irraggiamento solare Willson, Richard C, Laboratorio di propulsione a reazione della NASA

Fallimento e riparazione

Il coronografo/polarimetro a luce bianca (C/P) ha acquisito immagini coronali per circa sei mesi dal marzo 1980 prima di subire un guasto elettronico a settembre che ne ha impedito il funzionamento.

Nel novembre 1980, il secondo dei quattro fusibili nel sistema di controllo dell’assetto di SMM si guastò, costringendolo a fare affidamento sui suoi magnetorquer per mantenere l’assetto. In questa modalità erano utilizzabili solo tre dei sette strumenti a bordo, poiché gli altri richiedevano che il satellite fosse puntato accuratamente verso il Sole. L’uso dei magnetorquers del satellite ha impedito al satellite di essere utilizzato in una posizione stabile e lo ha fatto “oscillare” attorno al suo atteggiamento nominalmente puntato verso il sole. SMM è stato lasciato in modalità standby per 3 anni.

Il primo satellite orbitante senza equipaggio ad essere riparato nello spazio, SMM si è distinto in quanto la sua vita utile rispetto a veicoli spaziali simili è stata notevolmente aumentata dall’intervento diretto di una missione spaziale con equipaggio. Durante l’STS-41-C nell’aprile 1984, lo Space Shuttle Challenger si incontrò con l’SMM, gli astronauti James van Hoften e George Nelson tentarono di utilizzare l’ Unità di manovra con equipaggioper catturare il satellite e portarlo nella stiva di carico utile dell’orbiter per riparazioni e assistenza. Il piano era quello di utilizzare un’unità di manovra pilotata da astronauti per afferrare il satellite con il Trunnion Pin Attachment Device (TPAD) montato tra i controller manuali dell’unità di manovra, annullarne la velocità di rotazione e consentire allo Shuttle di portarlo nel carico utile dello Shuttle baia per lo stivaggio. Tre tentativi di afferrare il satellite usando il TPAD fallirono. Le ganasce del TPAD non sono riuscite ad agganciarsi al Solar Max a causa di un anello di tenuta che ostruisce il satellite non incluso nei suoi progetti.

Ciò ha portato a un piano improvvisato che ha quasi posto fine alla missione del satellite. L’improvvisazione ha fatto sì che l’astronauta usasse le mani per afferrare un pannello solare e annullare la rotazione con una spinta dei propulsori dell’Unità di manovra. Invece, questo tentativo ha indotto tassi più elevati e su più assi; il satellite stava andando fuori controllo e perdendo rapidamente la durata della batteria. Gli ingegneri del Centro di controllo delle operazioni SMM hanno spento tutti i sottosistemi satellitari non essenziali e con un po’ di fortuna sono stati in grado di recuperare il satellite pochi minuti prima del guasto totale. Gli ingegneri del supporto a terra hanno quindi stabilizzato il satellite e annullato la sua velocità di rotazione per la cattura con il braccio robotico dello Shuttle . Questo si è rivelato un piano molto migliore. Il satellite era stato dotato di uno dei dispositivi di presa del braccioin modo che il braccio robotico fosse in grado di catturarlo e manovrarlo nella stiva di carico utile della navetta per le riparazioni.

Durante la missione, l’intero modulo del sistema di controllo dell’assetto dell’SMM e il modulo elettronico per lo strumento coronografo/polarimetro sono stati sostituiti ed è stata installata una copertura antigas sul policromatore a raggi X. Il loro lavoro di successo ha aggiunto altri cinque anni alla durata del satellite. La missione è stata rappresentata nel film IMAX del 1985 The Dream Is Alive .

Scoperta delle comete

10 comete sono state scoperte nelle immagini dell’SMM.

Designazione Data di osservazione Scopritore
C1987 T2 (SMM-1) 5 ottobre 1987 OC San Cyr
C/1987 U4 (SMM-2) 17 ottobre 1987 OC San Cyr
1988l (SMM-3) 27 giugno 1988 OC San Cyr
1988 m (SMM-4) 21 agosto 1988 D. Kobe, C. Waugh
1988n (SMM-5) 11-12 ottobre 1988 OC San Cyr
1988p (SMM-6) 18 novembre 1988 OC San Cyr
1988q (SMM-7) 24 ottobre 1988 AL Stanger
1989 m (SMM-8) 2 giugno 1989 OC San Cyr, DL Kobe
1989q (SMM-9) 8 luglio 1989 OC San Cyr
1989x (SMM-10) 28 settembre 1989 OC San Cyr

Risultati

Un transitorio coronale visto dall’SMM il 5 maggio 1980.

Significativamente, il pacchetto di strumenti ACRIM dell’SMM ha mostrato che, contrariamente alle aspettative, il Sole è in realtà più luminoso durante il massimo del ciclo delle macchie solari (quando appare il maggior numero di “macchie solari” scure). Questo perché le macchie solari sono circondate da elementi luminosi chiamati faculae , che più che annullano l’effetto oscurante della macchia solare.

I principali risultati scientifici dell’SMM sono presentati in diversi articoli di rassegna in una monografia.

Fine della missione

L’orbita di SMM è lentamente decaduta a causa della resistenza atmosferica che l’ha portata in regioni più dense.

È stato riferito che la tempesta geomagnetica del marzo 1989 ha portato SMM a scendere di mezzo chilometro all’inizio della tempesta e di 3 miglia durante l’intero periodo.

SMM ha perso il controllo dell’assetto il 17 novembre 1989 e il rientro e l’incendio si sono verificati il ​​2 dicembre 1989 sull’Oceano Indiano.


https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Maximum_Mission

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