美国国家航空航天局的下一次太空之旅将是与其他九颗卫星共享一枚SpaceX猎鹰9号火箭的拼车任务。
该机构的双Tandem Reconnection和Cusp电动力学侦察卫星(TRACERS)将研究太阳风和地球磁层之间的相互作用。
任务将于太平洋夏令时上午11:13(美国东部夏令时间下午2:13,协调世界时1813)从范登堡太空部队基地东4号航天发射综合体发射,这是57分钟发射窗口的开启.
SpaceX将使用尾部编号为B1081的猎鹰9号第一级助推器来发射这项任务。这是它的第16次飞行,此前它曾驾驶美国国家航空航天局的Crew-7、CRS-29和美国国家航空宇航局的PACE(浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统)航天器。
起飞后不到八分钟,B1081将在着陆区4进行触地得分。如果成功,这将是迄今为止SpaceX在LZ-4的第27次着陆和第478次助推器着陆。
范登堡SFB附近的人可能会在助推器返回大气层着陆时经历音爆。
在为期一个月的调试期后,位于周二任务核心的双TRACERS将部署在为期一年的任务中。被称为T1和T2的相同八角形二人组,每个都有37英寸(0.95米)高,52英寸(1.32米)宽,每个重量不到440磅(200公斤)。
它们将在距离地球表面367英里(590公里)的低地球轨道上与太阳同步飞行。他们的极地轨道将看到这对双胞胎反复飞越被称为尖点的区域,美国国家航空航天局将其描述为“地球磁场在北极和南极上空打开的漏斗形区域”
美国国家航空航天局在描述这项任务时写道:“在那里,地球的磁场向地面倾斜,将粒子汇集并集中到我们大气层的一部分。”。“通过研究这一地区,TRACERS将使科学家能够通过比较每颗卫星收集的数据来观察重新连接的变化和演变速度。”
地球上的重新连接,也称为磁重新连接,是指来自太阳的太阳风到达地球磁层直接射入大气层。
爱荷华大学TRACERS首席研究员David Miles在发射前简报会上说:“这是美丽事物的主要驱动力……比如北极光,但它也驱动了我们想要了解和减轻的一些负面事物,比如电网中的意外电流,这可能会导致电力管道加速老化、GPS中断等。”。
TRACERS紧随TRICE(双火箭研究尖端电动力学)-2任务的脚步,该任务于2018年12月发射了一对探空火箭。TRACERS有一对卫星的好处,它们将在另一颗卫星上靠近轨道,并在10到120秒后经过地球上的同一点。
Miles说:“这给了我们两个紧密间隔的测量值,让我们能够分辨出是加速还是减速的东西?是有东西在移动还是有东西在开关?”。“每艘航天器都将获得等离子体局部状态的基本测量值,如电场、磁场以及构成等离子体的局部离子和电子。”
TRACERS任务是美国国家航空航天局小型探索者(SMEX)计划的一部分,类似于3月份发射的PUNCH(统一日冕和日光层的偏振计)任务。TRACERS的任务成本为1.7亿美元。
该航天器由千禧空间系统公司建造,该公司现在是一家波音公司。该任务由爱荷华大学领导,由美国国家航空航天局太阳物理探索者计划办公室管理。
每颗卫星携带美国国家航空航天局列出的六种仪器:
两艘TRACERS航天器与另外九艘航天器一起,分布在三个由美国国家航空航天局资助的任务中,一个是欧洲航天局的任务,另一个是来自一家承诺从太空进行空中交通管制的澳大利亚公司的任务。美国国家航空航天局参与的有效载荷是由SEOPS支持的Athena EPIC(经济有效载荷集成成本)小型卫星,由York Space Systems支持的技术演示PExT(多语言实验终端),以及由Maverick Space Systems支撑的REAL(相对论电子大气损失)立方体卫星。
雅典娜EPIC是一项耗资1500万美元的任务,源于美国国家航空航天局兰利研究中心主任的一项挑战,即在七个月内可以完成什么。私人公司NovaWurks提供了与超集成卫星或HISat组装在一起的航天器。
美国国家航空航天局将其描述为一种积木式架构,可以构建成更大的SensorCraft结构,允许与多个有效载荷共享资源。Athena EPIC的传感器是使用美国国家航空航天局CERES(云和地球辐射能系统)任务的备件建造的。
美国国家航空航天局兰利的雅典娜EPIC首席研究员Kory Priestley说:“我们没有使用雅典娜自己的处理器,而是使用HISats上的处理器来控制我们的加热器等东西,并执行一些通常由我们有效载荷上的处理器完成的控制功能。”。“所以,这是将一个仪器和一个卫星平台合并成我们所说的SensorCraft。这是一种更综合的方法。我们不需要在我们的关键仪器中内置那么多功能,因为它是由卫星主机带给我们的。我们获得了更大的冗余,简化了我们的有效载荷。”
该任务包括美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国太空部队的合作。Priestley说,后者提供了与NovaWurks保持一致的合同机制,美国国家海洋和大气管理局有兴趣为国家气象局未来的商业任务完善这样的计划。
PExT任务在其计划的五年寿命内的生命周期成本为2000万美元。这项任务的初步演示只计划进行六到九个月。它存在于美国国家航空航天局的空间通信和导航(SCaN)计划中,是该机构宽带终端项目和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)之间的合作。
该机构表示,航天器的多语言特性使其能够“接收和理解不同商业制造商在近地网络中运行时使用的各种语言”。其宽频率使其能够覆盖商业和政府Ka频段分配的全部范围,“包括17.7 GHz至23.55 GHz的前向和27 GHz至31 GHz的返回。”
美国国家航空航天局正在研究如何超越其用于与许多航天器通信的老化的TDRSS(跟踪和数据中继卫星系统)。
“我们与五位行业和澳洲坚果成员合作,以实现这一使命,”SCaN能力发展副项目经理Greg Heckler说。“[APL]开发了该终端,并正在管理SCaN的项目。该终端安装在约克航天系统公司的一辆公共汽车上,他们实际上自己采购了发射,并将在演示的第一年运行航天器。
“在演示期间,PExT将通过我们的TDRSS和两个商业网络进行通信:SES的O3b mPOWER网络,正如我们所说,该网络正在实际建立中,以及Viasat波音全球Xpress网络。”
最终与美国国家航空航天局连接,该任务将携带价值500万美元的REAL CubeSat,该卫星携带APL的小型粒子探测仪器——高能粒子传感器(ECP)有效载荷。它旨在“描述导致地球辐射带中的电子落入大气层的力,影响高层大气的空间天气事件,甚至可能影响气候,并可能损坏近地轨道上越来越多的卫星。”
REAL航天器是在蒙大拿州立大学建造和测试的,其设计升级了MSU在2021年6月从诺斯罗普·格鲁曼公司的天鹅座航天器部署的IT-SPINS(用于离子中性研究的电离层热层扫描光度计)立方体卫星上使用的设计。
猎鹰9号火箭上的另外两项任务是LIDE(直接访问现场演示)和Skykraft 4。前者是欧洲航天局连接和安全通信办公室两个任务项目的一半。
LIDE是Tyvak International开发的12U立方体卫星,现在是Terran Orbital(洛克希德·马丁公司)的一部分,它使用双向K/Ka波段射频应答器“与地面终端(网关和最终用户终端)进行直接接入测试,符合3GPP的NTN标准。”
该卫星将与REMI(直接接入5G卫星通信参考任务)任务合作,该任务“侧重于通过SmallSats为农村和郊区提供5G宽带接入的可行性研究”
欧洲航天局在发射前的一份声明中写道:“该平台的主动姿态确定和控制系统确保了优化的卫星方向,以增强信号接收。”。“从本质上讲,本解决方案旨在展示能够实现卓越性能、更广泛覆盖和增强可靠性的技术,为用户和利益相关者提供无与伦比的价值。该项目对于提升欧洲电信能力具有重要意义,对未来的3GPP协议和6G技术也有影响。”
澳大利亚公司Skykraft将在此次任务中监督其五艘航天器的部署。这些将是猎鹰9号末级部署的最后一批有效载荷,大约在升空后1小时45分钟。
该星座旨在建立一个基于空间的空中交通管理(ATM)服务系统。