Mappatura interstellare e sonda di accelerazione
Satellite scientifico IMAP
Rappresentazione artistica del satellite IMAP.
| Organizzazione | NASA |
|---|---|
| Costruttore |
Laboratorio di fisica applicata Università di Princeton |
| Programma | Sonde terrestri solari |
| Campo | Studio del vento solare e del mezzo interstellare locale |
| Stato | In sviluppo |
| Lanciare | Intorno al 2024 |
| Tutta la vita | 2 anni (missione primaria) |
| Luogo | [1] |
| Controllo dell'atteggiamento | Spinne |
|---|---|
| Fonte di energia | Pannelli solari |
| Orbita | Orbita eliocentrica |
|---|---|
| Posizione |
Punto di Lagrange L 1 del sistema Terra-Sole |
Interstellar Mapping and Acceleration Probe ( Osservatorio del solare-terrestre ), meglio conosciuto con il suo acronimo IMAP è una missione spaziale della agenzia spaziale degli Stati Uniti , la NASA , il cui obiettivo è lo studio del vento solare e il mezzo interstellare locale. IMAP è la quinta missione del programma di studio delle relazioni Sole - Terra ( Solar Terrestrial Probes ). Il satellite sarà lanciato nel 2024. La sua durata nominale è di 2 anni ma potrebbe essere prorogata. IMAP dispone di 10 strumenti che rappresentano lo stato dell'arte nel campo della misurazione delle particelle. Il progetto è guidato dal Centro Goddard Space Flight mentre il satellite è stato costruito dalla Science Laboratory of Applied della Johns Hopkins University , con contributi significativi da laboratori stranieri per la strumentazione.
Contesto
Storia del progetto
La missione IMAP ha la sua origine nel Decennial Heliophysics Report prodotto nel 2012 dall'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti . Offre due proposte per uno studio dell'ambiente del Sole in una a costo moderato allegata al programma NASA Solar Terrestrial Probes dedicato allo studio delle interazioni tra il Sole e la Terra. Di conseguenza, la NASA lancia nel 2017 un invito a presentare proposte e seleziona il progetto proposto dalla Princeton University ingiugno 2018.
Il progetto è guidato dalla Space Flight Center Goddard mentre il satellite è stato costruito dalla Science Laboratory of Applied della Johns Hopkins University , con contributi significativi da laboratori stranieri (Germania, Polonia, Svizzera e Giappone) per la strumentazione.
Obiettivi scientifici
Le obiezioni della missione IMAP sono di determinare i processi fisici che controllano l'evoluzione dell'ambiente spaziale del nostro sistema solare . Gli strumenti di IMAP raggiungono questi obiettivi misurando le caratteristiche del vento solare e misurando l'eco dell'eliosfera quando le particelle raggiungono e interagiscono con le regioni ai bordi dell'eliosfera. Gli obiettivi dettagliati sono:
- definire la composizione e le caratteristiche del mezzo interstellare locale,
- determinare come i campi magnetici del Sole interagiscono con il mezzo interstellare locale,
- determinare come il vento solare e il mezzo interstellare interagiscono ai bordi dell'eliosfera.
- determinare come le particelle raggiungono energie elevate mentre attraversano il sistema solare.
Caratteristiche tecniche
IMAP è un satellite simile a IBEX . Viene fatto girare (4 giri al minuto) e il suo asse di rotazione è diretto verso il Sole.
Strumenti scientifici
IMAP richiede 10 strumenti scientifici:
- IMAP-Lo è un rilevatore di atomi neutri che determina la direzione e la natura delle particelle interstellari la cui energia è compresa tra 5 e 1000 eV . Gli elementi rilevati sono elio, idrogeno, ossigeno, neon e deuterio. Lo strumento deriva dall'IBEX-Lo installato a bordo dell'osservatorio spaziale IBEX.
- IMAP-Hi è un rilevatore di atomi neutri che determina lo spettro, la direzione e l'energia delle particelle dell'eliosfera esterna la cui energia è compresa tra 0,41 e 15,6 keV . Comprende due rilevatori puntati rispettivamente a 90 ° e 45 ° dall'asse di rotazione dell'IMAP e in direzione opposta al Sole. IMAP-Hi può rilevare atomi di elio, idrogeno, ossigeno, neon, carbonio e azoto. Lo strumento è derivato dall'IBEX-Hi installato a bordo dell'osservatorio spaziale IBEX.
- IMAP-Ultra è un rilevatore di atomi neutri, ioni ed elettroni che determina lo spettro, la direzione e l'energia delle particelle dall'eliodotto e oltre. Rileva in particolare atomi di idrogeno neutri la cui energia è compresa tra 3 e 300 keV ma è sensibile anche agli atomi di elio. Lo strumento è identico allo strumento JENI a bordo della sonda spaziale europea tranne per il fatto che ha due rilevatori invece di uno solo.
- MAG è un magnetometro composto da due rilevatori di flusso triassiali identici derivati da strumenti a bordo MMS. I magnetometri sono montati all'estremità di un palo lungo 1,8 metri per ridurre l'impatto delle apparecchiature del veicolo spaziale sulle misurazioni. Le misurazioni vengono effettuate con una frequenza di 2 Herz. L'intervallo di misurazione è ± 500 nT e la risoluzione è 10 pT.
- SWE ( Solar Wind Electrons ) è uno strumento che misura la distribuzione tridimensionale di elettroni termici e sovratermici la cui energia è compresa tra 1 eV e 5 keV.
- SWAPI ( Solar Wind and Pickup Ions ) è uno strumento che misura la distribuzione di energia di idrogeno ed ioni di elio nel vento solare e proveniente dal mezzo interstellare. Le particelle misurate hanno un'energia compresa tra 0,1 e 20 keV.
- CoDICE ( Compact Dual Ion Composition Experiment ) è uno strumento che misura la natura degli ioni, la loro distribuzione di velocità e la loro carica elettrica. Le particelle misurate hanno un'energia compresa tra 0,5 e 80 keV per carica elettrica (rivelatore CoDICE-Lo) e tra 0,03 e 5 MeV per nucleo in CoDICE-hi. Queste misurazioni dovrebbero consentire di determinare la composizione e i flussi nel mezzo interstellare locale nonché di determinare l'origine delle particelle sovratermiche.
- HIT ( High-energy Ion Telescope ) è uno strumento che misura la natura degli ioni, il loro spettro energetico, la loro distribuzione angolare e il loro tempo di arrivo. Gli elementi misurati vanno dall'idrogeno al nichel con un'energia da 2 a 40 MeV. HIT si basa sullo strumento LET a bordo STEREO .
- IDEX ( Interstellar Dust Explorer ) è uno strumento che misura la composizione, la velocità e la distribuzione di massa delle particelle di polvere interstellare. La sensibilità dello strumento deve consentirgli di misurare almeno 100 particelle all'anno. La risoluzione di massa è 1/200.
- GLOWS ( Global Solar Wind Structure ) è uno strumento che misura la radiazione emessa nell'eliosfera dall'idrogeno (radiazione Lyman-αline 121,6 nm) e dall'elio (58,4 nm).
Conduzione della missione
IMAP verrà lanciato nel 2024 e posizionato in un'orbita attorno al punto di Lagrange L 1 del sistema Terra-Sole situato a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra in direzione del Sole. In questa posizione, le misurazioni del vento solare sono molto meno disturbate dalla Terra. La missione primaria dovrebbe durare 2 anni ma il satellite trasporterà materiali di consumo per almeno 5 anni.
Note e riferimenti
Appunti
Riferimenti
- Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission , p. 4
- (in) " Panoramica " sul progetto IMAP , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " instruments " on IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " IMAP-Lo " sul progetto IMAP , Princeton University (visitato il 17 luglio 2019 )
- (in) " IMAP-Hi ' on IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " IMAP-Ultra " su IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " MAG (Magnetometer) " on IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " SWE (Solar Wind Electrons) " su IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " SWAPI (Solar Wind and Pickup Ions) " su IMAP Project , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " Code (Compact Dual Ion Composition Experiment) " , sul progetto IMAP , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " HIT (High-Energy Ion Telescope) " sul progetto IMAP , Princeton University (visitato il 17 luglio 2019 )
- (in) " IDEX (Interstellar Dust Explorer) " sul progetto IMAP , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- (in) " GLOWS (Global Solar Wind Structure) " sul progetto IMAP , Princeton University (accesso 17 luglio 2019 )
- Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission , p. 5-6
Documento di riferimento
- (en) DJ McComas , ER Christian , NA Schwadron et al. , " Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP): A New NASA Mission " , Space Sci Rev , vol. 214, n o 116,22 ottobre 2018, p. 1-54 ( DOI 10.1007 / s11214-018-0550-1 , leggi in linea )
Vedi anche
Articoli Correlati
- Vento solare
- Spazio interplanetario
- Spazio interstellare
- Eliosfera
- IBEX precedente missione simile