Explorador de límites interestelares
 Satélite IBEX | |
| Nombres | Explorador 91 IBEX SMEX-10 |
|---|---|
| Tipo de misión | Astronomía |
| Operador | NASA |
| Identificación de COSPAR | 2008-051A |
| N.º SATCAT | 33401 |
| Sitio web | ibex.swri.edu |
| Duración de la misión | 2 años (planificado) 16 años, 24 días (en progreso) |
| Propiedades de las naves espaciales | |
| Astronave | Explorador XCI |
| Tipo de nave espacial | Explorador de límites interestelares |
| Autobús | MicroStar-1 |
| Fabricante | Corporación de Ciencias Orbitales |
| Lanzamiento masivo | 107 kg (236 libras) [1] |
| Masa seca | 80 kg (180 libras) |
| Masa de carga útil | 26 kg (57 libras) |
| Dimensiones | 58 × 95 cm (23 × 37 pulgadas) |
| Fuerza | 116 vatios |
| Inicio de la misión | |
| Fecha de lanzamiento | 19 de octubre de 2008, 17:47:23 UTC |
| Cohete | Pegasus XL (F40) |
| Sitio de lanzamiento | Aeródromo de Bucholz , Stargazer |
| Contratista | Corporación de Ciencias Orbitales |
| Entró en servicio | Enero de 2009 |
| Parámetros orbitales | |
| Sistema de referencia | Órbita geocéntrica [2] |
| Régimen | Órbita terrestre alta |
| Altitud del perigeo | 7.000 km (4.300 millas) |
| Altitud del apogeo | 220.886 kilómetros (137.252 millas) |
| Inclinación | 10,99° |
| Período | 6604.00 minutos |
| Instrumentos | |
| IBEX-Bajo IBEX-Alto | |
 Logotipo de la misión de IBEX Programa explorador | |
Interstellar Boundary Explorer ( IBEX o Explorer 91 o SMEX-10 ) es un satélite de la NASA en órbita terrestre que utiliza átomos neutros energéticos (ENA) para obtener imágenes de la región de interacción entre el Sistema Solar y el espacio interestelar . La misión es parte del programa Small Explorer de la NASA y fue lanzada con un vehículo de lanzamiento Pegasus-XL el 19 de octubre de 2008. [3]
La misión está dirigida por el Dr. David J. McComas (investigador principal de IBEX), exmiembro del Southwest Research Institute (SwRI) y ahora de la Universidad de Princeton . El Laboratorio Nacional de Los Álamos y el Centro de Tecnología Avanzada de Lockheed Martin construyeron los sensores IBEX-Hi e IBEX-Lo respectivamente. La Corporación de Ciencias Orbitales fabricó el bus del satélite y fue el lugar donde se realizaron las pruebas ambientales de la nave espacial. La duración nominal de la misión de referencia fue de dos años después de la puesta en servicio, y la principal terminó a principios de 2011. La nave espacial y los sensores aún se encuentran en buen estado y la misión continúa en su misión extendida. [4]
IBEX se encuentra en una órbita estabilizada por rotación orientada al Sol alrededor de la Tierra. [5] En junio de 2011, IBEX fue trasladado a una nueva órbita, más eficiente y mucho más estable. [6] No se acerca tanto a la Luna en la nueva órbita y gasta menos combustible para mantener su posición. [6]
La nave espacial está equipada con dos sensores de imágenes de gran apertura que detectan ENA con energías de 10 eV a 2 keV (IBEX-Lo) y de 300 eV a 6 keV (IBEX-Hi).
La misión se había planeado originalmente para un período de operaciones de 24 meses. Desde entonces, la misión se ha extendido y la nave espacial todavía está en operaciones en 2024 [actualizar].
Astronave
La nave espacial está construida sobre una base octogonal, de aproximadamente 58 cm (23 pulgadas) de alto y 95 cm (37 pulgadas) de ancho. La masa seca es de 80 kg (180 libras) y la carga útil del instrumento comprende 26 kg (57 libras). La masa completamente cargada es de 107 kg (236 libras), y la masa de lanzamiento del sistema de vuelo completo, incluido el motor de cohete sólido ATK Star 27 , es de 462 kg (1019 libras). La nave espacial en sí tiene un sistema de control de actitud de hidracina . La energía es producida por un panel solar con una capacidad de 116 vatios , y el uso de energía nominal es de 66 W (16 W para la carga útil). Las comunicaciones se realizan a través de dos antenas hemisféricas con una velocidad nominal de datos de enlace descendente de 320 kbps y una velocidad de enlace ascendente de 2 kbps. [7]
Objetivo científico
El objetivo científico de la misión Interstellar Boundary Explorer (IBEX) es descubrir la naturaleza de las interacciones entre el viento solar y el medio interestelar en el borde del Sistema Solar. [8] IBEX ha logrado este objetivo generando mapas completos del cielo de la intensidad (integrada sobre la línea de visión) de ENA en un rango de energías cada seis meses. La mayoría de estas ENA se generan en la heliovaina , que es la región de interacción.
Misión
Lanzamiento
El satélite IBEX fue acoplado a su vehículo de lanzamiento Pegasus XL en la Base Aérea Vandenberg , California , y luego el vehículo combinado fue suspendido debajo del avión nodriza Lockheed L-1011 Stargazer y voló al atolón de Kwajalein en el Océano Pacífico central . [9] Stargazer llegó al atolón de Kwajalein el 12 de octubre de 2008. [8]
El satélite IBEX fue llevado al espacio el 19 de octubre de 2008 por el vehículo de lanzamiento Pegasus XL. El vehículo de lanzamiento fue lanzado desde Stargazer , que despegó del atolón de Kwajalein, a las 17:47:23 UTC . [3] Al lanzarse desde este sitio cercano al ecuador , el vehículo de lanzamiento Pegasus elevó hasta 16 kg (35 lb) más masa a la órbita de la que habría levantado con un lanzamiento desde el Centro Espacial Kennedy en Florida . [10]
Perfil de la misión
El satélite IBEX fue lanzado inicialmente a una órbita de transferencia altamente elíptica con un perigeo bajo y utilizó un motor de cohete de combustible sólido como su etapa de impulso final en el apogeo para elevar considerablemente su perigeo y lograr su órbita elíptica de gran altitud deseada.
IBEX se encuentra en una órbita terrestre elíptica altamente excéntrica, que va desde un perigeo de unos 86.000 km (53.000 mi) hasta un apogeo de unos 260.000 km (160.000 mi). Su órbita original era de unos 7.000 × 320.000 km (4.300 × 198.800 mi) [5] —es decir, alrededor del 80% de la distancia a la Luna— , que ha cambiado principalmente debido a un ajuste intencional para prolongar la vida útil de la nave espacial.
Esta órbita tan elevada permite al satélite IBEX salir de la magnetosfera de la Tierra para realizar observaciones científicas. Esta altitud extrema es crítica debido a la cantidad de interferencias de partículas cargadas que se producirían al tomar mediciones dentro de la magnetosfera. Cuando se encuentra dentro de la magnetosfera de la Tierra (70.000 km (43.000 mi)), el satélite también realiza otras funciones, incluidas las transmisiones de telemetría . [11]
Órbita ajustada
En junio de 2011, IBEX cambió a una nueva órbita que elevó su perigeo a más de 30.000 km (19.000 mi). La nueva órbita tiene un período de un tercio de un mes lunar, lo que, con el ajuste correcto, evita que la nave espacial se acerque demasiado a la Luna, cuya gravedad puede afectar negativamente a la órbita de IBEX. La nueva nave espacial utiliza menos combustible para mantener una órbita estable, lo que aumenta su vida útil a más de 40 años. [6]
Instrumentos
El límite heliosférico del Sistema Solar se está fotografiando midiendo la ubicación y magnitud de las colisiones de intercambio de carga que ocurren en todas las direcciones. La carga útil del satélite consta de dos sensores de imágenes de átomos neutros energéticos (ENA), IBEX-Hi e IBEX-Lo. Cada uno consta de un colimador que limita sus campos de visión (FoV), una superficie de conversión para convertir hidrógeno y oxígeno neutros en iones , un analizador electrostático (ESA) para suprimir la luz ultravioleta y seleccionar iones de un rango de energía específico, y un detector para contar partículas e identificar el tipo de cada ion. Ambos sensores son una cámara de un solo píxel con un campo de visión de aproximadamente 7° x 7°. El instrumento IBEX-Hi está registrando recuentos de partículas en una banda de energía más alta (300 eV a 6 keV) que la banda de energía IBEX-Lo (10 eV a 2 keV). La carga científica también incluye una Unidad Electrónica Combinada (CEU) que controla los voltajes del colimador y la ESA, y lee y registra datos de los detectores de partículas de cada sensor. [12]
Comunicación
En comparación con otros observatorios espaciales, IBEX tiene una baja tasa de transferencia de datos debido a los requisitos limitados de la misión. [13]
... Las velocidades de transferencia de datos de IBEX son lentas en comparación con otros telescopios debido a la naturaleza de los datos que recoge. IBEX no necesita una conexión de "alta velocidad", ya que sólo tiene la oportunidad de recoger hasta unas pocas partículas por minuto. La comunicación desde el satélite a la Tierra es 20 veces más lenta que un módem de cable doméstico típico (320.000 bits por segundo) [es la velocidad de transferencia del satélite], [14] y desde la Tierra al satélite sólo 2.000 bits por segundo, lo que es 250 veces más lento! Una vez que la señal es recogida por los receptores en la Tierra, se transmite a través de Internet al centro de control de la misión en Dulles, Virginia , y al Centro de Operaciones Científicas de IBEX en San Antonio , Texas ".
— Preguntas y respuestas sobre el IBEX de la NASA [13]
Recopilación de datos
IBEX recoge emisiones de átomos neutros energéticos (ENA) que viajan a través del Sistema Solar hacia la Tierra y que no pueden medirse con telescopios convencionales. Estos ENA se crean en el límite de nuestro Sistema Solar por las interacciones entre partículas del viento solar y partículas del medio interestelar. [15]
En promedio, IBEX-Hi detecta alrededor de 500 partículas por día, e IBEX-Lo, menos de 100. [16] En 2012, se habían publicado más de 100 artículos científicos relacionados con IBEX, descritos por el investigador principal como "una increíble cosecha científica". [16]
Disponibilidad de datos
A medida que se validan los datos de IBEX, se publican en una serie de publicaciones de datos en el sitio web de datos públicos de IBEX de SwRI . Además, los datos se envían periódicamente al Centro de datos de física espacial (SPDF) de la NASA, que es el sitio de archivo oficial de los datos de IBEX. Los datos de SPDF se pueden buscar en el Portal de datos de heliofísica.
Resultados científicos
Los datos iniciales revelaron una "cinta muy estrecha que no se había previsto anteriormente y que es dos o tres veces más brillante que cualquier otra cosa en el cielo". [17] Las interpretaciones iniciales sugieren que "el entorno interestelar tiene mucha más influencia en la estructuración de la heliosfera de lo que se creía anteriormente". [15] Se desconoce qué está creando la cinta de átomos neutros energéticos (ENA). [18] El Sol está viajando actualmente a través de la Nube Interestelar Local , y el tamaño y la forma de la heliosfera son factores clave para determinar su poder de protección contra los rayos cósmicos . Si IBEX detecta cambios en la forma de la cinta, eso podría mostrar cómo la heliosfera está interactuando con la Nube Interestelar Local . [19] También ha observado ENA de la magnetosfera de la Tierra . [4]
En octubre de 2010, se detectaron cambios significativos en la cinta después de seis meses, según el segundo conjunto de observaciones del IBEX. [20]
Continuó detectando átomos neutros de fuera del Sistema Solar, que se encontró que difieren en composición de la del Sol. [21] Sorprendentemente, IBEX descubrió que la heliosfera no tiene arco de choque , y midió su velocidad relativa al medio interestelar local (LISM) como 23,2 km/s (14,4 mi/s), mejorando la medición anterior de 26,3 km/s (16,3 mi/s) de Ulysses . [22] Esas velocidades equivalen a un 25% menos de presión en la heliosfera del Sol de lo que se pensaba anteriormente. [21] [22]
En julio de 2013, los resultados de IBEX revelaron una cola de cuatro lóbulos en la heliosfera del Sistema Solar. [23]
Véase también
- Sonda de Aceleración y Mapeo Interestelar (IMAP), una misión de seguimiento de IBEX
- David J. McComas , investigador principal de IBEX ( Universidad de Princeton )
Referencias
- ^ "IBEX". ESA . Consultado el 13 de agosto de 2015 .
- ^ "Trayectoria: IBEX (Explorer 91) 2008-051A". NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 9 de diciembre de 2021 .
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- ^ ab "Actualizaciones archivadas". Instituto de Investigación del Suroeste.
- ^ ab "Ficha técnica: IBEX" (PDF) . Orbital ATK. FS001_06_3695. Archivado desde el original (PDF) el 16 de marzo de 2015. Consultado el 27 de abril de 2015 .
- ^ abc McComas, Dave (14 de noviembre de 2011). «IBEX Orbit-Raising Maneuver». Instituto de Investigación del Suroeste . Consultado el 1 de marzo de 2012 .
- ^ "Display: IBEX (Explorer 91) 2008-051A". NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 8 de diciembre de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ ab "Misión Interstellar Boundary Explorer". NASA. 14 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2019. Consultado el 16 de octubre de 2008 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
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- ^ McComas, Dave (noviembre de 2006). «Janet Ball, Lockheed Martin Space Systems». Instituto de Investigación del Suroeste . Consultado el 19 de noviembre de 2009 .
- ^ "IBEX FAQ". NASA. 14 de enero de 2008. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2016 . Consultado el 14 de enero de 2019 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
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- ^ ab "IBEX Q and A". NASA. 25 de julio de 2008. Archivado desde el original el 24 de junio de 2017. Consultado el 14 de mayo de 2015 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
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- ^ Baldwin, Emily (15 de octubre de 2009). «IBEX mapea el borde del Sistema Solar». Astronomy Now. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2016. Consultado el 14 de agosto de 2016 .
- ^ Kerr, Richard A. (16 de octubre de 2009). "Uniendo el sistema solar con una cinta de partículas cargadas". Science . 326 (5951). Revista Science: 350–351. doi : 10.1126/science.326_350a . PMID 19833930.
- ^ "Una misteriosa banda de partículas contiene pistas sobre el futuro del Sistema Solar". Revista Cosmos. 25 de enero de 2010. Archivado desde el original el 13 de octubre de 2016. Consultado el 5 de septiembre de 2010 .
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{{cite news}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace ) - ^ ab "IBEX revela un límite faltante en el borde del sistema solar". NASA. 10 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2013. Consultado el 11 de mayo de 2012 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ ab Kohler, Susanna (14 de mayo de 2012). "No Shocks for This Bow: IBEX Says We're Wrong" (No hay sorpresas para este arco: IBEX dice que estamos equivocados). Astrobites . Consultado el 14 de agosto de 2016 .
- ^ "La sonda IBEX de la NASA ofrece la primera visión de la cola del Sistema Solar". NASA. 10 de julio de 2013. Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2018. Consultado el 13 de agosto de 2015 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
Enlaces externos
- Sitio web oficial
- Datos públicos del IBEX del equipo científico del IBEX
- Portal de datos de heliofísica Archivado el 23 de enero de 2019 en Wayback Machine por la División de Heliofísica de la NASA
- Perfil de la misión IBEX de la NASA para la exploración del sistema solar
- La sonda espacial de la NASA revela cambios en el borde del sistema solar en YouTube
- McComas, D.; Allegrini, F.; Bartolone, L.; Bochsler, P.; Bzowski, M.; et al. (septiembre de 2005). Fleck, B.; Zurbuchen, TH; Lacoste, H. (eds.). Misión Interstellar Boundary Explorer (IBEX) . Solar Wind 11 / SOHO 16: conectando el Sol y la heliosfera. 12-17 de junio de 2005. Whistler, Columbia Británica, Canadá. p. 689. Código Bibliográfico :2005ESASP.592..689M. ISBN . 92-9092-903-0.
