PROFILBARU.COM

Эрстед
Эрстед
	Ørsted
	;
Головной разработчик	CRI
Оператор	Датский метеорологический институт ; Terma A/S
Тип спутника	геомагнитные исследования
Стартовая площадка	Ванденберг SLC-2W
Ракета-носитель	Дельта-2
Запуск	23 февраля 1999 год 10:29 UTC
COSPAR ID	1999-008B
SCN	25635
Технические характеристики
Масса	60,8 кг
Размеры	34 x 45 x 72 см (и стрела 8 м)
Мощность	54 Вт
Источники питания	Солнечные батареи
Ориентация	3-осная
Элементы орбиты
Тип орбиты	солнечно-синхронная орбита
Большая полуось	7109 км
Наклонение	96.4°
Период обращения	99,4 мин
Апоцентр	837 км
Перицентр	640 км
Целевая аппаратура
Скорость передачи	256 кбит/с
Бортовая память	32 Мбайт

Эрстед (дат. Ørsted) — первый искусственный спутник Земли, произведённый в Дании. Аппарат был запущен 23 февраля 1999 года с космодрома на авиабазе Ванденберг с помощью ракеты-носителя Дельта-2. Основная задача аппарата — высокоточные измерения параметров геомагнитного поля Земли.

История

Миссия Эрстеда была разработана консорциумом организаций, включая Институт Нильса Бора, Копенгагенский университет, Технический университет Дании, Датский метеорологический институт, Датский космический институт, Terma A/S и CRI.

Аппарат был назван в честь Ханса Кристиана Эрстеда, датского физика и профессора Копенгагенского университета.

Аппарат был выбран в качестве вспомогательной полезной нагрузки к запуску американского исследовательского спутника ARGOS. Вместе с ним также был запущен первый спутник ЮАР SUNSAT. После запуска спутник вышел на расчётную эллиптическую орбиту близкую к солнечно-синхронной. С перигеем 655 км, наклонением 96,5 и периодом 100 мин. Далее орбита спутника смещалась и уменьшалась^[1].

В 2005 году из-за устаревания оборудования мощность спутника снизилась и он перестал передавать часть данных, однако, продолжал работать. В 2006 году вышел из стоя звёздный датчик Из-за этого стало невозможно проводить изучения относительных геомагнитных параметров информации и аппарат стал измерять только абсолютные величины напряжения магнитного поля^[2].

В 2010 году Эрстед прошёл в пределах 500 метров от обломков Столкновение спутников Космос-2251 и Iridium 33, но не пострадал^[3].

В 2014 году из-за сокращения бюджета активная эксплуатация спутника была завершена, но так как оборудование продолжало работать позже осуществлялось периодические сеансы связи^[2].

Конструкция

Аппарат представляет собой небольшой прямоугольный Параллелепипед 34x45x72 см с 8-метровой выдвижной стрелой. Масса аппарата составляет 62 кг. Вдоль корпуса расположены солнечные батареи из арсенида галлия. Никель-кадмиевые аккумуляторы обеспечивают электропитание в режиме затмения.

Ориентация спутника осуществляется по трём осям с помощью звёздного и солнечного датчиков, трёх электромагнитных катушек и датчика градиента сила тяжести. Стрела аппарата направлена перпендикулярно магнитному полю Земли. Навигация дополнительно осуществлялась с помощью приёмников GPS^[4].

Связь с Землёй осуществляется в S-диапазоне в пакетном режиме на частотах 2,114 ГГц и 2,296 ГГц при пролёте над измерительным пунктом через каждые 12 часов. Данные хранились в бортовой памяти объёмом 32 мбайт.

В качестве полезной нагрузки на выносной стреле размещены скалярный и векторный магнитометры, а внутри аппарата детектор элементарных частиц^[5].

Принцип работы скалярного магнитометра основан на принципе протонного магнитного резонанса Оверхаузера. Чтобы гарантировать точное определение частоты прецессии протонов внутренний кварцевый генератор регулярно проверяется по часам GPS. Диапазон измерений прибора 16000 — 64000 нТл^[6].
Векторный магнитометр представляет собой трёхосный феррозондовый магнитометр. Диапазон измерений прибора 65 536 нТл, а разрешение: <0,25 нТл. Для увеличения точности он работал в комплексе с высокоточным звёздным датчиком

Датчик заряженных частиц представляет собой 6 разнонаправленных полупроводниковый детекторов, способных регистрировать электроны высоких энергий (50 кэВ — 1 МэВ), протоны (250 кэВ — 30 МэВ) и альфа-частицы (1-100 МэВ)
Также для научных целей использовался приёмник GPS для определения содержанием электронов в ионосфере по отклонению сигналов со спутников навигации^[7].

Цели и результаты

Основные темы исследований делятся на две области:

изучение генерации магнитного поля в жидком ядре и магнитных и электрических свойств Земли;
исследования магнитного поля Земли для изучения всех физических процессов, происходящих в плазменной среде Земли, такие как полярное сияние и геомагнитные бури^[5].

Полученные данные показали, что магнитные полюса Земли движутся, и что скорость, с которой они движутся, увеличивалась в течение последних нескольких лет. Это ускорение указывает на то, что магнитное поле Земли может быть в процессе инверсии^[8]^[9].

Также Была создана модель возникновения и динамики магнитного поля IGRF^[10].

Были разработаны методы определения профилей температуры и влажности атмосферы по сигналам GPS, изучены радиационные пояса Ван Аллена^[11].

Примечания

↑ Technical details for satellite ORSTED (неопр.). N2YO.com - Real Time Satellite Tracking and Predictions. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 26 января 2021 года.
↑ ¹ ² Oersted - eoPortal Directory - Satellite Missions (неопр.). directory.eoportal.org. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 27 апреля 2015 года.
↑ Terma (неопр.). http://www.terma.com/index.dsp?page=3277# (16 июля 2011). Дата обращения: 8 августа 2020.
↑ The Ørsted Satellite (неопр.). www.terma.com. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 14 августа 2020 года.
↑ ¹ ² Ørsted (Oersted) (неопр.). Gunter's Space Page. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 15 апреля 2021 года.
↑ Jean-Michel Leger, Francois Bertrand, Thomas Jager, Isabelle Fratter. Spaceborne scalar magnetometers for Earth's field studies, // Proceedings of IAC 2011 (62nd International Astronautical Congress. — 2011. — С. IAC-11-B1.3.9.
↑ NASA - NSSDCA - Experiment - Details (неопр.). nssdc.gsfc.nasa.gov. Дата обращения: 8 августа 2020. Архивировано 3 октября 2020 года.
↑ Purucker, M., Langlais, B., Olsen, N., Hulot, G. & Mandea, M. The southern edge of cratonic North America: Evidence from new satellite magnetometer observations, // Geophys.Res.Lett., 29(15). — 2002.
↑ Hulot, G., Eymin, C., Langlais, B., Mandea, M. & Olsen, N. Small-scale structure of the geodynamo inferred from Oersted and Magsat satellite data // Nature. — 2002. — № 416. — С. 620—623.
↑ N. Olsen, R. Holme, G. Hulot, T. Sabaka, T. Neubert, L. Tøffner-Clausen, F. Primdahl, J. Joergensen, J.-M. Leger, D. Barraclough, J. Bloxham, J. Cain, C. Constable, V. Golovkov, A. Jackson, P. Kotze, B. Langlais, S. Macmillan, M. Mandea, J. Merayo, L. Newitt, M. Purucker, T. Risbo, M. Stampe, A. Thomson, C. Voorhies. Ørsted Initial Field Model, // Geophysical Research. — 2000. — № 27. — С. 3607—3610.
↑ Peter Hoffmeyer. The Ørsted satellite project // Air & Space Europe. — 2000. — № 2. — С. 74—79.