运行近24年的欧空局“萨尔萨”卫星计划于2024年9月重返大气层

运行近24年的欧空局“萨尔萨”卫星计划于2024年9月重返大气层 任务由四颗卫星组成,以四面体阵型飞行,收集有关近地空间小尺度变化以及太阳风带电粒子与地球磁层之间相互作用的最详细数据。来源:欧空局Cluster四卫星中的第一颗卫星名为"萨尔萨",将于 2024 年 9 月重返地球大气层。最近,航天器操作员进行了一系列操作,以确保这次重返将在南太平洋一个人烟稀少的地区上空进行。Cluster任务的结束为研究四颗相同卫星在不同条件下安全重返大气层提供了一个难得的机会。欧空局的飞行任务Cluster由四个相同的航天器组成,在地球上空 19000 至 119000 公里之间编队飞行。它们研究太阳风与地球磁层之间的相互作用,或3D描绘太阳-地球联系。来源:欧空局Cluster是一个独特的人造卫星星座,由四个相同的航天器组成,用于研究太阳与地球磁层之间的相互作用,地球磁层是我们抵御来自恒星的带电气体、高能粒子和磁场的屏障。尽管计划寿命为两年,但该星座任务目前已在轨道上运行了近 24 年。在过去的二十五年里,克拉斯特的观测结果发表了3200 多篇科学论文,而且还在不断增加。它们为科学家提供了关于太阳对地球环境的影响和地球磁层内发生的过程的重要见解,并提高了我们对潜在危险的空间天气的认识。太阳与地球的联系仍然是一个重要的研究课题,尤其是在当前太阳活动频繁的时期。Cluster卫星将继续进行观测,直至 2024 年 9 月。在科学活动的最后几个月里,它们将经过带电粒子在产生地球极光之前被加速的区域。研究人员将利用这一难得的机会,同时使用多颗卫星上的仪器对这一区域进行研究。在任务结束后的很长一段时间里,存储在Cluster科学档案中的数十年数据将继续为新的科学研究提供支持。有了这个数据宝库,研究人员可以重新审视和分析过去的事件,进行新的统计分析,并实施新的机器学习和人工智能技术。欧空局Cluster任务飞行控制小组在欧空局 ESOC 任务运行中心的Cluster控制室内。该小组由 Beatriz Abascal(前排,图像中央)领导,由Cluster飞船运行经理 Bruno Sousa(后排,图像中央)负责。图片来源:欧空局萨尔萨的返回步骤在四颗Cluster卫星(分别命名为 Rumba、Salsa、Samba 和 Tango)中,Salsa 卫星将第一个返回地球大气层。今年1月,欧空局ESOC任务控制中心的操作人员进行了四次操作,以降低Salsa的轨道,为卫星9月份在南太平洋一个人烟稀少的地区上空安全重返大气层做好准备。操作人员介绍说:"Cluster卫星的轨道高度偏心,受到太阳和月球引力的强烈影响。有时,它们会急剧下降,在一个轨道上下降超过 30 公里。其他时候,它们根本不会下降。本月,我们调整了Salsa的轨道,以确保它在9月份经历最后的急剧下降,从大约110公里的高度下降到80公里。这样,我们就能最大限度地控制航天器被大气层捕获并开始燃烧的位置。"演习的时机非常重要。萨尔萨的"日食季节"从二月份开始。在接下来的几个月中,卫星将大部分时间处于关闭状态,因为它位于地球的阴影中,无法依靠太阳能电池阵列发电。"自穿越范艾伦辐射带以来,'萨尔萨'号的太阳能电池阵列也在快速退化。"Cluster运行工程师比阿特丽斯-阿瓦斯卡尔-帕拉西奥斯(Beatriz Abascal Palacios)说:"最大可用功率正在快速下降,很快就会达到我们无法执行脱轨操作的程度。"弗劳恩霍夫 FHR 的空间观测雷达 TIRA 获取的 Aeolus 作为空间碎片的短暂阶段的最终图像。(请注意,颜色代表的是雷达回波强度,而不是温度。提高空间可持续性的独特机会Cluster四重奏中的其余三个航天器将继续进行科学观测,特别是极光物理学观测,直到 9 月份。如果日食季节结束后 Salsa 仍能产生足够的能量,它也可能会发挥余热,加入进行最后的观测。与我们的许多卫星一样,Cluster 航天器也是在欧空局限制产生空间碎片的现行指导方针生效之前设计和发射的。尽管如此,欧空局仍在采取行动,尽量减少老式飞行任务对环境的影响。去年夏天,欧空局引导风力探测任务的"Aeolus"航天器在人口稀少的地区上空返回地球,这是一次首创的辅助重返。由于本月的活动,Salsa 将于 9 月在同样人口、航空和海上交通稀少的地区上空重返大气层。当地时间 11 月 11 日 21:20 时,Bill Chater 在福克兰群岛拍摄的 GOCE 重入大气层的照片。Bill在 Twitter 上写道:"黄昏时分向南行驶时,它出现了明亮的烟迹,并一分为二,然后再次分裂成更多的烟迹,继续向北飞行。"图片来源:Bill Chater在 Salsa 号重返大气层后,其余的 Cluster 卫星将进入"看守"模式 - 受控,但不进行新的科学研究,直到它们也以类似的方式重返地球大气层。Rumba 将于 2025 年重返大气层;Tango 和 Samba 将于 2026 年重返大气层。欧空局空间碎片办公室的 Stijn Lemmens 说:"这是第一次有人以这种方式瞄准像 Salsa 这样偏心轨道的卫星重返大气层。Cluster任务的结束为我们提供了在不同时间重返四个相同航天器的独特机会。"在四种不同的角度和速度以及四组不同的大气条件下安全再入同一颗卫星,我们从中获得的经验将极大地提高我们对再入的理解,并帮助我们确定在类似轨道上安全处置卫星的标准"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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欧空局先锋卫星ERS-2重返大气层 完成炽热的告别 ERS-2 号卫星于 1995 年发射,是欧洲第一颗遥感卫星 ERS-1 号发射四年后发射的。当时,这两颗卫星是欧洲开发的最先进的地球观测航天器,为研究地球的陆地、海洋、大气层和极地冰川提供了新的信息,并被要求监测地震和洪水等自然灾害。2011 年,该任务退役,根据欧空局空间碎片缓减准则,航天器被重新送入安全处置轨道。资料来源:欧空局欧空局的第二颗欧洲遥感卫星ERS-2于近30年前的1995年4月21日发射升空。它与几乎相同的 ERS-1 号卫星一起,提供了有关地球陆地表面、海洋温度、臭氧层和极地冰层范围的宝贵的长期数据,彻底改变了我们对地球系统的认识。它还被要求监测和协助应对自然灾害。欧空局地球观测计划主任西蒙内塔-切利(Simonetta Cheli)说:"地球资源卫星提供的数据流改变了我们对所生活的世界的看法。它们让我们对地球、大气化学、海洋行为以及人类活动对环境的影响有了新的认识,为科学研究和应用创造了新的机会。"ERS-2 已远远超过其三年的计划寿命,鉴于人们日益关注轨道碎片对当前和未来空间活动造成的长期危害,欧空局于 2011 年决定让 ERS-2 脱离轨道。ERS-2重返大气层它是如何发生的?来源:欧空局此后,卫星的高度不断下降。2024 年 2 月 21 日,它到达了约 80 千米的临界高度,在这个高度上,大气阻力非常大,卫星开始碎裂。由机构间空间碎片协调委员会和欧空局空间碎片办公室参与的一项国际活动对重返大气层进行了监测。重返大气层过去、现在和未来欧空局空间碎片办公室主任蒂姆-弗洛勒(Tim Flohrer)说:"长期以来,不受控制地重返大气层一直是任务结束时处理空间物体的常用方法。我们每年都会多次看到与ERS-2大小相似或更大的物体重返大气层,在67年的太空飞行中,有数千吨的人造太空物体重返大气层。进入地表的碎片很少造成任何损害,也从未有过关于人员受伤的确凿报告。"欧空局的欧洲遥感 2 号卫星(ERS-2)最近被发现在大气层中下降时翻滚。这些图像是澳大利亚 HEO 公司代表英国航天局用其他卫星上的相机拍摄的。这张ERS-2的图像拍摄于2024年1月29日23:49UTC。图片来源:HEOERS-2 的重返是"自然"的。它的所有剩余燃料都在脱轨过程中消耗殆尽,以降低内部故障导致卫星碎裂的风险,当时它仍在有源卫星使用的高度。因此,ERS-2 在返回过程中的任何时候都不可能对其进行控制,推动其下降的唯一力量是不可预测的大气阻力。鉴于卫星在 20 世纪 80 年代的设计方式,这是处置卫星的最佳选择。然而,在卫星进入太空的最后几个小时之前,自然重返大气层的时间和地点很难预测。自然重返不再是空间可持续性的黄金标准。通过实施"欧空局零碎片方法",欧空局致力于确保空间活动的长期可持续性,尽可能减少空间碎片的产生,并确保卫星在寿命结束时尽可能安全地重返大气层。欧空局还旨在通过社区主导的《零碎片宪章》倡议,鼓励其他各方走类似的道路。欧空局的欧洲遥感 2 号卫星(ERS-2)最近被发现在大气层中下降时翻滚。这些图像是澳大利亚 HEO 公司代表英国航天局用其他卫星上的相机拍摄的。这张ERS-2的图像拍摄于2024年2月3日03:43UTC。图片来源:HEO欧空局在地球轨道上的飞行任务现在设计为进行"受控"重返。在受控重返期间,航天器操作员可以确保卫星在南太平洋等地球上人烟稀少的地区降落。同时,欧空局继续努力以比原计划更可持续的方式处理其较老的卫星(如 ERS-2、Aeolus、Cluster 和 Integral)。使命传承ERS-2及其前身ERS-1是欧洲开发和发射的最先进的卫星。这颗卫星携带了一整套科学仪器和技术进入轨道,在超过十五年的时间里收集了宝贵的数据,其中包括欧洲第一台研究大气臭氧的仪器。今天,ERS 遗产数据集通过欧空局的遗产空间方案进行了整理和提供。地球资源卫星还为许多致力于研究我们不断变化的世界的后续任务奠定了基础,如环境卫星、MetOp 气象卫星、欧空局的地球探索者科研任务、哥白尼哨兵以及许多其他国家的卫星任务。欧空局遗产空间计划经理米尔科-阿尔巴尼(Mirko Albani)说:"ERS遗产数据如今仍在广泛使用,主要是与较新任务的数据结合使用,因为长期数据记录对于确定和了解我们的气候变化至关重要。这项任务也是一个很好的例子,说明欧空局是如何开拓新技术的,这些技术后来投入使用,为天气预报和气候监测等服务提供支持,造福欧空局成员国公民和全世界人民。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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