Кіріспе

NASA спутнигі Explorer бағдарламасы. Транзициялық аймақ және Короналық Explorer (TRACE, немесе Explorer 73, SMEX 4) – NASA гелиофизикасы және күн обсерваториясы. Ол күннің фотосферасы, өтпелі аймағы және күн коронасының жоғары ажыратымды суреттері мен бақылауларын ұсыну арқылы күндегі ұсақ масштабты магниттік өрістер мен байланысты плазмалық құрылымдар арасындағы байланысты зерттеуге арналған. TRACE құралының басты назары – күн атмосферасының төменгі қабаттарындағы короналық циклдердің құрылымдық ерекшеліктеріне аударылған. TRACE – 1998 жылғы 2 сәуірде ұшырылған Small Explorer бағдарламасының үшінші ғарыш кемесі. Ол 2010 жылғы 21 маусымда 23:56 UTC уақытында соңғы ғылыми суретін түсірді.

Миссия

Транзициялық аймақ және короналық зерттеуші (TRACE) – НАСА-ның күннің фотосферасы (күннің көрінетін беті) арқылы шығатын үш өлшемді магниттік құрылымдарды зерттеуге және жоғарғы күн атмосферасының (көшіру аймағы мен корона) геометриясы мен динамикасын анықтауға арналған шағын зерттеуші миссиясы. Оның негізгі ғылыми мақсаттары: 1) магнит өрісінің күн ішкі бөлігінен коронаға дейінгі эволюциясын қадағалау; 2) сыртқы күн атмосферасының қызу механизмдерін зерттеу; және 3) күн жарқындары мен массалық шығарылымдардың туындауы мен басталуын анықтау. TRACE – бір құралдан тұратын, үш осьті тұрақтандырылған ғарыш кемесі. Ғарыш кемесінің ұстанымдық басқару жүйесі (ACS) үш магниттік бұралу орамдарын, сандық Күн сенсорын, алты ірі Күн сенсорын, үш осьті магнитометрді, төрт реакциялық дөңгелекті және үш екі осьті инерциялық гироскопты пайдаланады. Ғылыми режимде ғарыш кемесі 5 доға секундтан кем дәлдікпен бағыттауды қамтамасыз ету үшін құралмен жабдықталған бағыттаушы телескопын ұсақ бағыттау сенсоры ретінде қолданады. Ғарыш кемесіне қуат беру галлий арсениді (GaAs) күн батареяларының төрт панелі арқылы жүзеге асырылады. Күн массиві шамамен 220 ватт қуат өндіреді, оның 85 ватты ғарыш кемесі әр айналымда, ал 35 ватты құрал әр айналымда пайдаланады. Қалған қуат ғарыш кемесі мен телескопты қыздыру және дезинфекциялау үшін қолданылады. 9 ампер-сағаттық никель-кадмий аккумуляторы (NiCd) ғарыш кемесі Жердің көлеңкесінде болған кезде энергиямен қамтамасыз етеді. Байланыс 5 ватттық S жолақты транспондер арқылы қамтамасыз етіледі, ол 2,25 Мбит/с төменгі байланыс деректерін және 2 кбит/с жоғары байланыс деректерін жіберуге мүмкіндік береді. Деректер күніне алты ретке дейін жіберіледі. Деректер бортта 300 МБ-қа дейін сақталатын қатты күйдегі жазғыш құрылғыны пайдалана отырып сақталады. Командалық және деректерді өңдеу жүйесі 32 биттік 80386/80387 процессорын пайдаланады.

Ғарыш кемесі

Бұл спутникті NASA-ның Годдард ғарыш ұшу орталығы құрастырды. Оның телескобын Локхид Мартиннің Жоғары технологиялық орталығы жетекшілік еткен консорциум жасады. Оптика Смитсониялық астрофизикалық обсерватория (SAO) арқылы ең жаңа үлгідегі беттік өңдеумен жобаланып, құрастырылды. Телескоптың апертурасы және 1024 × 1024 зарядты қосарланған құрылғы (CCD) детекторы 8,5 доғалық минуттық көру бұрышын (FoV) қамтамасыз етеді. Телескоп көрінетін жарықтан Лайман-альфа сызығы арқылы алыс ультракөк сәулеге дейінгі толқын ұзындығы диапазонында байланысты суреттер түсіруге арналған. Әртүрлі толқын ұзындығы жолақтары 4000-ден 4 000 000 К-ға дейінгі плазмалық шығарылым температураларына сәйкес келеді. Оптика шағылысуы қиын болатын ең жоғары ультракөк сәулені (EUV) фокусқа түсіру үшін арнайы көп қабатты техниканы пайдаланады; бұл техника алғаш рет 1980 және 1990 жылдардың соңында, әсіресе MSSTA және NIXT зондтық ракеталарының жүктемелерімен күннің суретін алу үшін қолданылды.

TRACE бейнелеу телескобы

Телескоп Кассегрен конструкциясында жасалған, ұзын, апертурасы бар. Фокус арақашықтығы – . Телескоптың көзге көрінетін өрісі 8,5 x 8,5 доға минуты, кеңістіктегі ажыратылуы бір доға секундін құрайды. Жарық 1024 x 1024 элементтен тұратын CCD детекторына (0,5 доға секунд/пиксель) шоғырланады. Аспаптың уақыт бойынша ажыратылуы 1 секундтан кем, бірақ номиналды уақыт бойынша ажыратылуы 5 секунд. Байқауларға арналған экспозиция уақыты 2 мс-тен 260 секундқа дейін өзгереді. Бірінші және екінші айналар EUV және UV байқаулары үшін арнайы жасалған қалыпты инциденциялық жабындармен жабдықталған, бұл айналарды квадранттарға бөледі. Бұл сегменттелген жабындар бірдей өлшемді және мінсіз келістірілген кескіндерді қамтамасыз ету үшін жасалған. Байқау үшін қандай айна квадранты қолданылатыны кіреберіс апертурасының артында орналасқан квадрант таңдаушы жапқыш механизмі арқылы анықталады. Айна жабындарының үш бөлігі темірдің белгілі бір эмиссиялық жолақтарында байқау жүргізуге мүмкіндік береді: Fe IX (орталық толқын ұзындығы/жолақтың ені: 17,3 нм/0,64 нм); Fe XII (19,5 нм/0,65 нм); және Fe XV (28,4 нм/1,07 нм). Соңғы айна жабыны ультракөк сәуледе кең жолақты байқауларға (ортасы 500 нм) мүмкіндік береді. Көк сәуледегі байқауларды таңдау үшін CCD-нің алдына орнатылған сүзгі дөңгелегін пайдалануға болады. Сүзгі дөңгелегі үздіксіз байқауларға (170 нм/20 нм), сондай-ақ C (көміртек) I және Fe II (160 нм/27,5 нм), C IV (155 нм/2 нм) және H (сутек) I (Лиман альфа) (121,6 нм/8,4 нм) үшін эмиссиялық жолақтарда байқауларға мүмкіндік береді. TRACE негізгі айнасының жиналымы SWATH-та, АҚШ Әуе күштері үшін жасалған кішкентай зерттеушіде және NIXT-да, Смитсондағы астрофизикалық обсерватория (SAO) 1983 және 1993 жылдар аралығында бес рет ұшқан ракеталық ұшулар жиынтығында қолданылған негізгі айнаны қолдау құрылымдарына негізделген. Сондай-ақ, Күн және гелиосфералық обсерваториядағы (SoHO) MDI құралының көптеген жобалары мен кейбір ғарыш аппараттары қолданылды.