显微镜卫星
任务类型 | 物理学 | ||||||||
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运营方 | 法国国家太空研究中心 | ||||||||
国际卫星标识符 | 2016-025B | ||||||||
衛星目錄序號 | 41457 | ||||||||
网站 | https://microscope.cnes.fr/en/ | ||||||||
任務時長 | 计划是:2年 最终:2年5个月又22天 | ||||||||
航天器属性 | |||||||||
平台 | 无数号卫星[1] | ||||||||
制造方 | 法国国家太空研究中心、空客防务航天公司 | ||||||||
發射質量 | 330千克(728磅)[1] | ||||||||
尺寸 | 138x104x158厘米(54x41x62英寸)[1] | ||||||||
功率 | 140瓦[1] | ||||||||
任務開始 | |||||||||
發射日期 | 2016年4月25日世界时21点2分13秒[2] | ||||||||
运载火箭 | 联盟ST-A型运载火箭(VS-14)[3] | ||||||||
發射場 | 圭亚那航天中心联盟火箭发射台[3] | ||||||||
承包方 | 阿丽亚娜太空公司 | ||||||||
運營開始時間 | 2016年5月2日[2] | ||||||||
任务结束 | |||||||||
丟棄形式 | 已除役 | ||||||||
停用日期 | 2018年10月18日[4] | ||||||||
軌道參數 | |||||||||
参照系 | 地心轨道 | ||||||||
軌域 | 近地轨道 | ||||||||
半長軸 | 7090.9公里(4406.1英里) | ||||||||
離心率 | 0.000167 | ||||||||
近地點 | 711.6公里(442.2英里) | ||||||||
遠地點 | 713.9公里(443.6英里) | ||||||||
傾角 | 98.23° | ||||||||
週期 | 99.03分钟 | ||||||||
曆元 | 2016年12月5日世界时21点17分20秒[5] | ||||||||
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等效原理观测阻力补偿微型卫星(Micro-Satellite à traînée Compensée pour l'Observation du Principe d'Equivalence),英文简称显微镜号 (MICROSCOPE)是法国国家太空研究中心一颗用以测试自由落体(等效原理)普遍性原理的300公斤级微型卫星, 其有效精度达10-15,较地球上高出100倍。2016年4月25日,它与哨兵1B及其他小型卫星一起发射,并在完成科学目标后于2018年10月18日前后退役[4]。
实验
[编辑]为测试等效原理(即同一引力场中两个不同成分物体自由落体的相似性),连续使用了两台差分加速度计。如果等效原理得到验证,两组质量将承受相同的加速度;但如果两者的加速度出现不同,则就违反了该原则。
主要实验装置是法国国家航空航天研究院(ONERA)制造的重力实验用双空间加速度计(T-SAGE),由两台相同的加速度计及其相关同心圆柱体构成。一台含两块铂铑合金块的加速计作为参照,另一台为测试装置,含两块不同中子-质子比的合金块:其中一块为铂铑合金,另一块为钛铝钒合金(TA6V),块体间通过静电斥力保持在其试验区内,旨在使其相对于卫星静止不动[1][6]。
为创建加速度计良好的温度环境,卫星通过太阳同步轨道来提供恒定的照明,并将实验装置安装在远离太阳的卫星平台末端。同时,为保持与卫星自身的隔热,对热连接模式进行了优化,使电线连接达到最小化[1]。
卫星控制
[编辑]该卫星采用无阻力补偿姿态控制系统(DFACS),也称为加速度和姿态控制系统(AACS),为由四组主、副微型推进器(总共十六台)组成的双冗余动力装置,使卫星始终环测试质量“飞行”。该系统还综合考虑到了作用在卫星上的各种动态作用力,包括残余大气产生的空气动力、光子碰撞产生的太阳压力、地球磁层内的电磁力以及地月日之间的引力等[7][8]。
发射
[编辑]2016年4月25日世界时21点2分3秒,显微镜号搭载在由联盟ST-a型推进器和弗雷盖特M上层级组成的运载火箭上[9],从法属圭亚那库鲁郊外的圭亚那航天中心成功发射升空[2]。这次发射搭载的其它探测器还有欧洲航天局的哨兵1B地球观测卫星和三颗立方卫星:比利时列日大学的“通信/技术创新轨道功用卫星”(OUFT-1)、意大利都灵理工大学的“都灵理工教学卫星”(e-st@r-II)和丹麦奥尔堡大学的“AAOAT-4”卫星[2][3]。
结果
[编辑]2017年12月4日,公布了首批结果。测得等效原理在10的精度内保持正确,将先前的测量值提高了一个数量级 −15[10]。
任务结束
[编辑]显微镜号在完成任务目标并耗尽氮燃料后,于2018年10月18日宣布退役。探测器首先进行钝化处理(去除所有的机载能源),然后展开两根4.5米(15英尺)的新型脱轨空气制动系统充气吊杆,通过形成更高阻力剖面,使航天器被动脱离轨道。通过这种方法,显微镜号有望在25年,而非73年内重入地球大气层。[1][4]。
另请查看
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 MicroSCOPE. eoPortal. European Space Agency. [7 December 2016]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Clark, Stephen. Soyuz blasts off with environmental satellite, general relativity probe. Spaceflight Now. 26 April 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2021-02-25).
- ^ 3.0 3.1 3.2 Flight VS14 – A successful Arianespace launch with Soyuz, supporting sustainable development, fundamental physics and promoting space careers. Arianespace. 25 April 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ 4.0 4.1 4.2 Bresson, Pascale; Sart, Raphaël. End of mission for Microscope - CNES's satellite bows out with successful and innovative de-orbiting (新闻稿). CNES. 18 October 2018 [25 March 2019]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ MICROSCOPE - Orbit. Heavens-Above. 5 December 2016 [5 December 2016]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ T-SAGE Instrument. CNES. 1 July 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ Attitude and acceleration control. CNES. 29 June 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2021-12-23).
- ^ Bauer, Markus. Space Microscope to test universality of freefall. European Space Agency. 26 April 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2019-06-16).
- ^ Krebs, Gunter. MICROSCOPE. Gunter's Space Page. 29 April 2016 [7 December 2016]. (原始内容存档于2016-07-02).
- ^ Touboul, Pierre; et al. MICROSCOPE Mission: First Results of a Space Test of the Equivalence Principle. Physical Review Letters. 8 December 2017, 119 (23). 231101. Bibcode:2017PhRvL.119w1101T. PMID 29286705. arXiv:1712.01176
. doi:10.1103/PhysRevLett.119.231101.
外部链接
[编辑]- MICROSCOPE website at CNES.fr
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