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Roscosmos는 지구 주변의 지구물리학적 환경과 우주 날씨 및 그것이 지구에 미치는 영향을 연구하기 위해 고안된 프로그램인 Project Ionozond의 일환으로 Ionosfera-M 별자리를 시작했습니다. 이 연구를 위해 4개의 Ionosfera 위성이 개발 및 조달되었으며 다섯 번째 위성도 제안되었습니다.
사용하고 JSC VNIIEM은 위성을 개발 및 제작할 것입니다.
각각 약 400kg의 무게를 가진 Ionosfera 위성은 8년의 서비스 수명을 위해 설계되었습니다. Ionosfera 위성의 첫 번째 쌍은 지구의 저녁 터미네이터에서 약 21:00 시간에 해당하는 상승 노드로 SSO로 발사되었고, 두 번째 쌍은 첫 번째 쌍에서 90도 떨어진 궤도면으로 발사되었습니다.
처리 중인 Ionosfera-M 3 및 4 위성. (제공: TSENKI)
두 번째 쌍은 궤도의 오름차순 노드에서 오후 시간(약 15:00시)에 해당하는 선을 따라 공전하고 있습니다. 이를 통해 전체 별자리는 하루 중 다른 시간에 지구 전리층의 측정값을 수집할 수 있습니다. 측정값은 각 우주선에 탑재된 9개의 장비로 얻을 수 있습니다.
이 기기에는 4 개의 분광계, 단파 사운더, 자력계, 에너지 입자 센서 및 전파 사운더가 포함됩니다. 전리층 플라즈마 에너지 분광계(ESIP), 플라즈마 및 에너지 방사선 분광계(SPER/1), 은하 우주선 분광계(GALS/1) 및 감마 분광계(SG/1)는 전리층의 플라즈마, 입자 및 방사선의 다양한 측면을 연구합니다.
ESIP는 전리층 플라즈마를 측정하고 전리층의 구조를 연구하는 반면, SPER/1은 저에너지 전자와 양성자의 차등 에너지 스펙트럼을 측정합니다. GALS/1은 양성자 플럭스 에너지와 총 양성자 및 전자 플럭스를 측정하는 반면, SG/1은 지구 대기의 경X선 및 감마선을 연구합니다.
4개의 분광계 외에도 5개의 다른 기기가 보완적인 측정을 수행합니다. Ozonometer-TM 단파 사운더는 지구 대기에 의해 반사되는 태양 자외선(UV) 방사선을 측정하고, 저주파 복합체(NVK2) 자력계는 지구 근처 공간의 자기장 및 전기장을 측정합니다.
처리 중인 Ionosfera 위성. (제공: TSENKI)
GPS 총 전자 함량 수신기(PES)는 지구 전리층에서 전자의 고도 분포를 관찰하고 Laertes 전파 사운더는 전자 밀도와 총 전자 함량을 측정합니다. 또한 이중 주파수 비콘(MAYAK)은 위성이 접근할 수 없는 지역에 중점을 두고 지구의 전리층을 탐사할 것입니다.
이오노스페라 위성은 서로 통신하지 않지만 탑재된 과학 및 데이터 수집 시스템을 사용하여 위성에서 얻은 과학 데이터를 저장하고 러시아의 지상국으로 전송할 것입니다. ESIP, SPER/1, GALS/1, SG/1, Ozonometer-TM, NVK2, PES, Laertes 및 MAYAK 장비는 4개의 우주선 모두에 있습니다.
지구의 대기는 여러 층으로 나뉘며, 대류권은 가장 낮은 대기층이며 해수면에서 약 10km 고도까지 확장됩니다. 성층권은 고도 약 10km에서 50km까지 확장되며 지구의 보호 오존층을 포함합니다.
지구 대기의 층에 대한 그림. (제공: NASA)
성층권 뒤에는 고도가 약 85km까지 확장되는 중간권이 나오고, 거기에서 열권은 고도 500-1000km까지 상승합니다. 대부분의 유성은 빠른 속도로 지구 대기에 충돌하면서 중간권에서 연소됩니다.
열권은 고에너지 X선과 자외선을 흡수하며 국제 우주 정거장을 포함한 많은 위성이 열권 내에서 궤도를 돌고 있습니다. 마지막으로, 외기권은 지구 대기가 우주로 사라지는 곳으로, 지구 표면에서 달까지의 거리의 절반인 최대 190,000km에 이릅니다.
고도가 대략 80km에서 650km까지 뻗어 있는 전리층은 고에너지 태양 복사가 원자와 분자에서 전자를 벗겨내는 중간권과 열권의 일련의 층입니다. 결과적으로 이러한 원자와 분자는 전하를 띤 이온이 되며, 대기의 이온화된 층은 태양 폭풍 동안 오로라를 생성할 뿐만 아니라 무선 및 항법 신호에도 영향을 미칩니다.
소유즈 2.1b가 보스토치니의 사이트 1S에 출시됩니다. (제공: 로스코스모스)
Ionosfera-M 별자리는 1902년 굴리엘모 마르코니(Guglielmo Marconi)가 전파 실험을 수행했을 때 발견된 전리층을 연구하기 위한 우주 기관의 최신 노력입니다. 소련이 코스모스 시리즈 위성의 일환으로 전리층을 연구하는 임무를 수행하는 동안 이오노스페라-M은 수년 만에 우주 날씨를 연구하려는 러시아의 첫 번째 주요 노력입니다.
(리드 이미지: Ionosfera-M 3/4 발사를 앞두고 Vostochny Cosmodrome의 패드에 Fregat-M 상부 스테이지가 있는 소유즈 2.1b. 크레딧: Roscosmos)
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