ดาวเทียมสำรวจวัตถุใกล้โลก
| ประเภทภารกิจ | การตรวจจับดาวเคราะห์น้อย |
|---|---|
| ผู้ปฏิบัติงาน | CSA , DRDC [ 1 ] |
| รหัส COSPAR | 2013-009D |
| หมายเลข SATCAT | 39089 |
| เว็บไซต์ | neossat.ca |
| ระยะเวลาของภารกิจ | ภารกิจหลัก: 1 ปี[ 2 ]ระยะเวลาที่ผ่านไป: 13 ปี 4 เดือน 3 วัน |
| คุณสมบัติของยานอวกาศ | |
| รสบัส | บัสไมโครดาวเทียมภารกิจหลายภารกิจ[ 3 ] |
| ผู้ผลิต | ห้องปฏิบัติการเดวิด ฟลอริดา , สเปกโตร , ระบบไมโครแซท[ 4 ] |
| ปล่อยมวล | 74 กก. (163 ปอนด์) [ 5 ] |
| มิติ | 137 × 78 × 38 ซม. (54 × 31 × 15 นิ้ว) [ 5 ] |
| พลัง | 45 วัตต์[ 5 ] |
| เริ่มภารกิจ | |
| วันที่เปิดตัว | 25 กุมภาพันธ์ 2556 เวลา 12:31 UTC |
| จรวด | พีเอสแอลวี-ซีเอ ซี 20 |
| จุดปล่อยจรวด | สาทิช ธาวันเอฟแอลพี |
| ผู้รับเหมา | ISRO / แอนทริกซ์ |
| พารามิเตอร์วงโคจร | |
| ระบบอ้างอิง | โลกเป็นศูนย์กลาง |
| ระบอบการปกครอง | ซิงโครนัสกับดวงอาทิตย์[ 6 ] |
| แกนกึ่งเอก | 7,155.78 กม. (4,446.40 ไมล์) [ 7 ] |
| ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด | 776 กม. (482 ไมล์) [ 7 ] |
| ระดับความสูงสูงสุด | 792 กม. (492 ไมล์) [ 7 ] |
| ความโน้มเอียง | 98.61 องศา[ 7 ] |
| ระยะเวลา | 100.41 นาที[ 7 ] |
| การเคลื่อนที่เฉลี่ย | 14.34 [ 7 ] |
| ยุค | 24, 20, 10:52:44 UTC [ 7 ] |
ดาวเทียมNear Earth Object Surveillance Satellite ( NEOSSat ) [ 8 ]เป็นไมโครดาวเทียม ของแคนาดาที่ใช้ กล้องโทรทรรศน์Maksutov ขนาด 15 ซม. f/5.88 (คล้ายกับที่ใช้ในยาน อวกาศ MOST ) พร้อมระบบรักษาเสถียรภาพ 3 แกน ทำให้มีความเสถียรในการชี้เป้าประมาณ 2 อาร์คเซคอนด์ในการเปิดรับแสงประมาณ 100 วินาที ได้รับทุนสนับสนุนจากองค์การอวกาศแคนาดา (CSA) และหน่วยงานวิจัยและพัฒนาการป้องกันประเทศแคนาดา (DRDC) [ 1 ] และค้นหา ดาวเคราะห์น้อยในวงโคจรชั้นในของโลก (IEO) [ 9 ] [ 10 ] ที่ ระยะห่างระหว่าง 45 ถึง 55 องศา จากดวงอาทิตย์ และละติจูดสุริยวิถี +40 ถึง-40 องศา[ 3 ]
ยานอวกาศ
NEOSSat เป็น ไมโครดาวเทียมขนาดเท่ากระเป๋าเดินทางมีขนาด 137 × 78 × 38 เซนติเมตร (54 × 31 × 15 นิ้ว) รวมแผ่นกั้น กล้องโทรทรรศน์ และมีน้ำหนัก 74 กิโลกรัม (163 ปอนด์) [ 5 ] [ 11 ]ขับเคลื่อนด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ที่ติดตั้งอยู่ทั้งหกด้านของตัวยาน[ 5 ]ยานอวกาศทั้งหมดใช้พลังงานประมาณ 80 วัตต์[ 12 ]โดย ระบบแกน กลางใช้พลังงานเฉลี่ย 45 วัตต์[ 5 ]ยานอวกาศใช้ล้อปฏิกิริยา ขนาดเล็ก สำหรับการรักษาเสถียรภาพและการควบคุมทิศทาง[ 13 ] [ 14 ]และแท่งแรงบิดแม่เหล็กเพื่อระบายโมเมนตัมส่วนเกินโดยการผลักกับสนามแม่เหล็กโลก[ 13 ] [ 5 ]ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงบนยานในการทำงาน[ 14 ]
NEOSSat เป็นดาวเทียมที่สืบทอดมาจากดาวเทียม MOSTรุ่นก่อนหน้าของแคนาดาสร้างขึ้นบน Multi-Mission Microsatellite Bus ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ข้อมูลจากการพัฒนา MOST [ 10 ]อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ของดาวเทียมประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีการออกแบบเช่นเดียวกับที่ใช้ใน MOST [ 3 ] [ 6 ]และใช้ตัวตรวจจับ CCD สำรอง จากภารกิจ MOST [ 6 ]
เครื่องมือเพียงชิ้นเดียวคือ กล้องโทรทรรศน์ Rumak-Maksutovขนาด 15 เซนติเมตร (5.9 นิ้ว) ที่มี มุมมองภาพ 0.86 องศา และฟ /อัตราส่วนโฟกัส 5.88 [ 5 ] แสงที่เข้ามาจะถูกแยกและโฟกัสไปที่ CCD สองตัวที่ระบายความร้อนแบบพาสซีฟขนาด 1024×1024 พิกเซล[ 5 ]ตัวหนึ่งใช้โดยโครงการ NESS และ HEOSS และอีกตัวหนึ่งใช้โดยตัวติดตามดาวของยานอวกาศ[ 13 ]เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์เล็งไปที่ค่อนข้างใกล้กับดวงอาทิตย์ จึงมีแผ่นกั้นเพื่อป้องกันตัวตรวจจับจากแสงแดดที่รุนแรง[ 6 ]กล้องวิทยาศาสตร์ถ่ายภาพโดยใช้เวลาเปิดรับแสง 100 วินาที ทำให้สามารถตรวจจับวัตถุบนท้องฟ้าได้ถึงระดับความสว่าง 20 [ 6 ]การควบคุมทิศทางของ NEOSSat ช่วยให้รักษาเสถียรภาพการชี้เป้าได้น้อยกว่าหนึ่งอาร์คเซคอนด์ตลอดช่วงเวลาเปิดรับแสง 100 วินาที[ 5 ] [ 14 ]ถ่ายภาพได้มากถึง 288 ภาพต่อวัน[ 6 ]โดยดาวน์โหลดภาพหลายภาพไปยังสถานีภาคพื้นดินของแคนาดาในแต่ละรอบ[ 10 ]
ปล่อย
เดิมที NEOSSat มีกำหนดปล่อยในปี 2550 [ 15 ]แต่ความล่าช้าทำให้ต้องเลื่อนไปเป็นปี 2556 [ 16 ]พร้อมกับยานอวกาศของแคนาดาอีกดวงหนึ่งคือSapphire (ดาวเทียมเฝ้าระวังทางทหาร) และดาวเทียมอีก 5 ดวง NEOSSat ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2556 จากศูนย์อวกาศ Satish Dhawanในศรีหริโกตะประเทศอินเดีย เวลา 12:31 UTC โดยใช้ จรวดPSLV-C20ของอินเดีย[ 17 ] [ 18 ]
ภารกิจ
ดาวเทียม NEOSSat ปฏิบัติภารกิจหลัก 3 อย่าง
ยานอวกาศลำนี้เป็นเครื่องสาธิตประโยชน์ของMulti-Mission Microsatellite Bus (MMMB) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามของ CSA ในการพัฒนารถบัสภารกิจหลายภารกิจราคาประหยัด[ 19 ] [ 20 ]
โครงการเฝ้าระวังอวกาศใกล้โลก (NESS) [ 8 ]ซึ่งนำโดยหัวหน้าโครงการวิจัยAlan Hildebrandจากมหาวิทยาลัย Calgary ใช้ NEOSSat ในการค้นหาและติดตามดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกภายในวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ รวมถึงดาวเคราะห์น้อยใน กลุ่ม AtenและAtiraดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ตรวจจับได้ยากเป็นพิเศษจากพื้นผิวโลก เนื่องจากโดยปกติแล้วจะอยู่ในตำแหน่งท้องฟ้าที่มีแสงสว่างในเวลากลางวันหรือพลบค่ำ ซึ่งแสงพื้นหลังจากดวงอาทิตย์ทำให้วัตถุที่จางมากเช่นนี้มองไม่เห็น แสงรบกวนในรูปแบบนี้ไม่ใช่ปัญหาสำหรับกล้องโทรทรรศน์ในวงโคจร ทำให้แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดรูรับแสงเล็ก เช่น กล้องโทรทรรศน์บน NEOSSat ก็สามารถตรวจจับดาวเคราะห์น้อยที่จางมากได้ ทีมวิทยาศาสตร์ของ NESS คาดว่าจะสามารถตรวจจับดาวเคราะห์น้อยที่จางมากถึงระดับความสว่าง 19 ได้หลายดวง ภารกิจ NESS ได้รับทุนสนับสนุนจาก CSA
โครงการเฝ้าระวังอวกาศวงโคจรสูงของโลก (HEOSS) [ 21 ]ซึ่งนำโดยหัวหน้าโครงการวิจัย Brad Wallace จาก DRDC ใช้ NEOSSat เพื่อดำเนินกิจกรรมการติดตามดาวเทียมเชิงทดลอง โดยมุ่งเน้นที่ดาวเทียมในช่วงระยะ 15,000 ถึง 40,000 กม. (9,300 ถึง 24,900 ไมล์) เป็นหลัก[ 19 ]เช่น ดาวเทียมสื่อสารวงโคจรค้างฟ้า ซึ่งยากต่อการติดตามด้วยเรดาร์ภาคพื้นดิน การทดลองเหล่านี้รวมถึงการส่งข้อมูลการติดตามไปยังเครือข่ายเฝ้าระวังอวกาศซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของบทบาทของแคนาดาในNORADกิจกรรม HEOSS สนับสนุนการวางแผนสำหรับภารกิจต่อเนื่องของดาวเทียมติดตามดาวเทียมปฏิบัติการSapphire ของกระทรวงกลาโหมแห่งชาติแคนาดา ซึ่งเปิดตัวพร้อมกับ NEOSSat ภารกิจ HEOSS ได้รับทุนสนับสนุนจาก DRDC
การพัฒนา
NEOSSat ซึ่งเดิมทีได้รับการวางแผนไว้ภายใต้ชื่อ NESS ("Near Earth Space Surveillance") [ 22 ]ได้รับการเสนอโดย Dynacon ในปี 2000 ให้กับ DRDC และ CSA เพื่อเป็นโครงการต่อเนื่องจาก ภารกิจไมโครดาวเทียม MOSTซึ่งในขณะนั้นอยู่ระหว่างการพัฒนาครึ่งทาง ตามที่วางแผนไว้ในระหว่างการศึกษาเฟส A เบื้องต้นสำหรับ DRDC นั้น จะนำการออกแบบอุปกรณ์เกือบทั้งหมดจาก MOST มาใช้ซ้ำ โดยส่วนเพิ่มเติมหลักคือแผ่นกั้นภายนอกขนาดใหญ่เพื่อลดแสงรบกวนที่ตกกระทบระนาบโฟกัสของเครื่องมือ ซึ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายความไวในการตรวจจับดาวเคราะห์น้อยที่ระดับความสว่าง 19
โครงการสาธิตเทคโนโลยี (TDP) ของ DRDC อนุมัติเงินทุน 6.5 ล้านดอลลาร์แคนาดาสำหรับ NEOSSat ในปี 2546 ภายในกลางปี 2547 CSA ได้อนุมัติเงินทุนที่เหลือที่จำเป็นในการเริ่มต้นการจัดซื้อ NEOSSat และร่วมกับ DRDC จัดตั้งสำนักงานโครงการร่วมเพื่อจัดการการพัฒนาภารกิจ[ 15 ]ณ จุดนี้ ชื่อของยานอวกาศได้เปลี่ยนจาก NESS เป็น NEOSSat การศึกษาเฟส A ขั้นสุดท้ายดำเนินการภายใต้การกำกับดูแลของ CSA ในปี 2548 และการจัดซื้อเฟส B/C/D ดำเนินการในปี 2549/2540 โดยมีราคาสูงสุดในการพัฒนาทั้งหมด 9.8 ล้านดอลลาร์แคนาดา (ไม่รวมค่าใช้จ่ายในการปล่อย) Dynacon ได้รับเลือกให้เป็นผู้รับเหมาหลักในปี 2550 ซึ่งในขณะนั้นมีการรายงานต้นทุนการพัฒนารวมอยู่ที่ 11.5 ล้านดอลลาร์แคนาดา โดยมีกำหนดการเปิดตัวเป้าหมายในช่วงปลายปี 2552 [ 23 ]หลังจากนั้นไม่นาน Dynacon ก็ขายแผนกอวกาศให้กับ Microsat Systems Canada Inc. (MSCI) ซึ่งได้พัฒนา NEOSSat จนเสร็จสมบูรณ์
เมื่อการพัฒนาดำเนินไป แม้ว่าแนวคิดการออกแบบพื้นฐานจะยังคงอยู่ แต่อุปกรณ์ส่วนใหญ่ในดาวเทียมถูกแทนที่ด้วยการออกแบบใหม่เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่กำหนดโดยโครงการ Multi-Mission Microsatellite Bus ของ CSA [ 21 ]การออกแบบเครื่องมือพื้นฐานยังคงอยู่ เช่นเดียวกับการออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน และเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ของระบบย่อยควบคุมทิศทาง คอมพิวเตอร์และวิทยุบนยานถูกแทนที่ อิเล็กทรอนิกส์การอ่านค่าเครื่องมือได้รับการออกแบบใหม่ และ "ประตู" เครื่องมือภายนอกถูกแทนที่ด้วยชัตเตอร์ภายใน
ภายในปี 2012 การสนับสนุนทางการเงินของ CSA ต่อโครงการเพิ่มขึ้น 3.4 ล้านดอลลาร์แคนาดา เป็น 8.8 ล้านดอลลาร์แคนาดา ซึ่งหมายความว่าต้นทุนรวมของโครงการที่ทำสัญญากับภายนอกจนถึงสิ้นสุดการใช้งานดาวเทียมอยู่ที่ 15.4 ล้านดอลลาร์แคนาดา[ 24 ]อย่างไรก็ตาม จากการตรวจสอบของหน่วยงานอวกาศแคนาดา ต้นทุนรวมของโครงการ ณ สิ้นปี 2013 อยู่ที่ 25 ล้านดอลลาร์แคนาดา ซึ่งรวมถึงต้นทุนของ CSA และ DRDC โดยส่วนของต้นทุนของ CSA อยู่ที่เกือบ 13 ล้านดอลลาร์แคนาดา[ 25 ]
การตรวจสอบโครงการ NEOSSat
ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557 CSA ได้เผยแพร่รายงานรายละเอียดผลการตรวจสอบโครงการ NEOSSat ซึ่ง CSA มอบหมายให้บริษัทภายนอกดำเนินการ[ 25 ]การตรวจสอบนี้ดำเนินการตาม "ข้อกำหนดของแผนการประเมินห้าปีของ CSA" ครอบคลุมเฉพาะช่วงเวลาตั้งแต่การลงนามในสัญญา NEOSSat ของ CSA ในปี พ.ศ. 2548 จนถึงสิ้นปี พ.ศ. 2556 [ 25 ]รายงานเน้นย้ำถึงข้อค้นพบเชิงลบหลายประการจากการตรวจสอบ รวมถึงความล่าช้าในโครงการ และปัญหาที่ดาวเทียมประสบในวงโคจรซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ซึ่งรวมถึงระบบย่อยพลังงานไฟฟ้าที่รบกวน CCD ของตัวสร้างภาพ และความล่าช้าในการพัฒนาซอฟต์แวร์การบินที่จำเป็นสำหรับการใช้งานกล้องและการรักษาเสถียรภาพการชี้ตำแหน่งของยานอวกาศ[ 20 ]ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากประสิทธิภาพที่ไม่ดีของผู้รับเหมา MSCI รวมถึงการรับรู้ว่าโครงการ "ได้รับเงินทุนไม่เพียงพอถึง 50 เปอร์เซ็นต์" ตั้งแต่เริ่มต้น[ 26 ]อย่างไรก็ตาม MSCI ได้โต้แย้งคำวิจารณ์ต่อบริษัท โดยกล่าวว่าข้อกำหนดของโปรแกรมเขียนได้ไม่ดี และเจ้าหน้าที่ CSA ได้เข้าไปแทรกแซงการก่อสร้างดาวเทียม[ 27 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Laurin, Denis; Hildebrand, Alan; Cardinal, Rob; Harvey, William; Tafazoli, Siamak (12 กรกฎาคม 2551). "NEOSSat: กล้องโทรทัศน์อวกาศขนาดเล็กของแคนาดาสำหรับการตรวจจับดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก". เอกสารประกอบการประชุม SPIE เล่มที่ 7010กล้องโทรทัศน์อวกาศและเครื่องมือวัด 2008: แสง อินฟราเรด และมิลลิเมตร 23-28 มิถุนายน 2551 มาร์เซย์ ประเทศฝรั่งเศส เบลลิงแฮม รัฐวอชิงตัน: SPIE. Bibcode : 2008SPIE.7010E..13L . doi : 10.1117/12.789736 .
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ NEOSSat
- เว็บไซต์ CSA NEOSSat