Кіріспе
NASA-ның Explorer бағдарламасының спутнигі.
Халықаралық кометалық Explorer (ICE) ғарыш кемесі (Халықаралық Күн-Жер Explorer 3 (ISEE 3) спутнигі ретінде жобаланып, ұшырылды) 1978 жылдың 12 тамызында гелиоцентрлік орбитаға ұшырылды. Ол ISEE 1 және ISEE 2 «ана-қыз» жұптарымен бірге NASA және ESRO/ESA-ның бірлескен жобасы – Жердің магнит өрісі мен күннің сәулелі ағынының өзара әрекеттесуін зерттеуге арналған Халықаралық Күн-Жер зерттеуші (ISEE) бағдарламасы үшін салынған үш ғарыш кемесінің бірі болды. ISEE 3 – Жер-Күн Лагранж нүктесіндегі гало орбитасына орналастырылған алғашқы ғарыш кемесі. ICE деп қайта аталған ол, 1985 жылдың 11 қыркүйегінде Джакобини-Циннер кометасының ядросының плазмалық құйрығынан өтіп, кометаға сапар шеккен алғашқы ғарыш кемесі болды. NASA 1997 жылы ISEE 3-пен тұрақты байланысты тоқтатты, ал 1999 және 2008 жылдары қысқаша мәлімделмелер жасады. 2014 жылдың 29 мамырында, Skycorp компаниясы мен SpaceRef Interactive қолдауымен, ресми емес ISEE 3 Reboot Project тобы ғарыш кемесімен екі жақты байланысты қайта орнатты. 2014 жылдың 2 шілдесінде олар 1987 жылдан бері алғаш рет қозғалтқыштарды іске қосты. Бірақ, қозғалтқыштарды кейін іске қосу әрекеттері сәтсіз аяқталды, себебі отын бактерілерінде азоттың қысымы болмады. Жоба тобы ғарыш кемесін «ғылыми деректерді жинап, Жерге қайтару» үшін балама жоспарды бастады, бірақ 2014 жылдың 16 қыркүйегінде зерттеушімен байланыс үзілді.
Бастапқы миссия: Халықаралық Күн/Жер зерттеушісі 3 (ISEE-3)
ISEE 3 камералары жоқ, оның құралдары энергиялы бөлшектерді, толқындарды, плазмаларды және өрістерді өлшейді. ISEE 3 бастапқыда Күн-Жер Лагранж нүктесінде, Жер бетінен 235 радиус биіктікте орналасқан орбитада жұмыс істеді. Бұл 1978 жылдың 20 қарашасында орбитаға енген, «либрация нүктесі» деп аталатын алғашқы жасанды объекті болды. Он бес итеру маневрі және бес айдың гравитациялық көмегі нәтижесінде ғарыш кемесі Жер-Ай жүйесінен шығарылып, гелиоцентрлік орбитаға түсті. Оның соңғы және ең жақын Айға жуықтауы 1983 жылдың 22 желтоқсанында Ай бетінен ғана өтті; осыдан кейін ғарыш кемесі Халықаралық кометалық зерттеуші (ICE) деп қайта аталды.
Джакобини-Зиннер кездесуі
Оның жаңа орбитасы Жер алдында, Джакобини-Циннер кометасын тоқырату траекториясына шықты. 1985 жылдың 11 қыркүйегінде ғарыш аппараты кометаның плазмалық құйрығынан өтті.
Галлейлік кездесу
ICE 1986 жылдың наурыз айының соңында Күн мен Галлей кометасы арасынан өтті, сол кезде басқа ғарыш кемелері кометаға жақын, наурыз айының басындағы кометамен кездесу миссияларын орындап жатқанда. (Бұл "Галлей армадасына" Джиотто, Вега 1 және 2, Суисей және Сакигаке кірді.) ICE кометаның құйрығынан өтті; комета ядросына дейінгі ең жақын қашықтығы болды. Салыстыру үшін, 1910 жылы Жердің Галлей кометасына дейінгі ең жақын қашықтығы .
Гелиосфералық миссия
1991 жылы НАСА ICE миссиясының жаңартылған жоспарын бекітті. Ол ICE үшін гелиосфералық миссияны анықтайды, оған жердегі бақылаулармен үйлестірілген короналық массалық шығарылымдарды зерттеу, ғарыштық сәулелерді зерттеуді жалғастыру және «Улисс» ғарыш зондымен жұмыс істеу кіреді. 1995 жылдың мамыр айына қарай ICE төмен қарқынмен жұмыс істеді, ал «Улисс» жобасы деректерді талдауға көмектесті.
Миссияның аяқталуы
1997 жылы 5 мамырда НАСА ICE миссиясын аяқтады, тек тасымалдаушы сигнал ғана жұмыс істейтін қалды. ISEE 3/ICE төмендету байланысының бит жылдамдығы миссияның басында секундына 2048 бит, ал 21P/Giacobini–Zinner кометасымен кездесу кезінде секундына 1024 бит болды. Бит жылдамдығы кейіннен 512 бит/с (1985 жылдың 9 желтоқсанында), 256 бит/с (1987 жылдың 5 қаңтарында), 128 бит/с (1989 жылдың 24 қаңтарында) және соңында 64 бит/с (1991 жылдың 27 желтоқсанында) дейін біртіндеп төмендеді. Ғарышта әлі де болса да, НАСА аппаратты Смитсондар мұражайына табыс етті. 1990 жылдың қаңтарына дейін ICE 355 күндік гелиоцентрлік орбитада болды, оның афелийі 1,03 АЕ, перигелийі 0,93 АЕ және еңісі 0,1° шамасында.
Қосымша байланыс
1999 жылы НАСА ICE-мен оның тасымалдаушы сигналын тексеру үшін қысқаша байланыс жасады. 2008 жылдың 18 қыркүйегінде НАСА, KinetX көмегімен, 1999 жылғы байланыстан кейін құрылғының қуаты өшірілмегенін анықтағаннан кейін НАСА Deep Space Network желісі арқылы ICE-ді тапты. Қалыпты тексеру нәтижесінде оның 13 экспериментінің 12-сі әлі де жұмыс істеп тұрғаны және оның Δv үшін жеткілікті жанармайы бар екені анықталды. 2014 жылы ғарыш кемесі тағы да Жерге жақындағанда оны қайта іске қосу мүмкіндігі қарастырылды, сондай-ақ ғалымдар 2017 немесе 2018 жылы осы зондты пайдаланып, тағы да кометаларды бақылау мүмкіндігін талқылады.
ISEE-3 қайта іске қосу жобасы
NASA-ның ICE ғарыш кемесіне деген қызығушылығы төмендегеннен кейін, басқалар осы ғарыш кемесін тағы бір кометаның жанынан өткізуге болатынын түсінді. Инженерлер, бағдарламашылар және ғалымдар тобы осы мүмкіндіктің және туындайтын қиындықтардың бар-жоғын зерттеуге кірісті. 2014 жылдың 15 мамырында жоба RocketHub платформасында 125 000 АҚШ долларын жинау жолымен көпшіліктен қаржыландыру мақсатына қол жеткізді. Бұл қаражат зондпен байланыс орнатуға арналған бағдарламалық жасақтаманы жасауға, ғарыш кемесін басқару үшін қажетті ақпаратты NASA мұрағаттарынан іздеуге және антенналарға уақыт сатып алуға жұмсалуы тиіс болды. Содан кейін жоба 150 000 АҚШ долларын "қосымша мақсат" ретінде белгіледі, оған да қол жеткізіліп, барлығы 159 502 АҚШ доллары жиналды. Жобаға қатысушылар уақытқа қарсы күресті: егер олар 2014 жылдың мамыр айының соңына дейін немесе маусым айының басында, немесе көбірек отынды пайдаланып шілде айының басында ғарыш кемесінің орбитасын өзгерте алса, ол Айдың гравитациясын пайдаланып, пайдалы гало орбитасына қайта оралуы мүмкін еді.
Жоғалған аппаратты ауыстыру
2014 жылдың басында Годдард ғарыш ұшу орталығының қызметкерлері ғарыш кемесіне сигналдар жіберу үшін қажетті NASA Deep Space Network жабдықтары 1999 жылы қолданудан шығарылғанын және оларды ауыстыру өте қымбат екенін мәлімдеді. Дегенмен, жобаға қатысушылар бастапқы жабдыққа қатысты құжаттарды тауып, заманауи бағдарламалық радио (SDR) технологиясын және GNU Radio жобасының ашық кодты бағдарламаларын пайдаланып, күрделі модулятор/демодулятор электроникасын модельдеуге қол жеткізді. Олар қажетті жабдықты – тікелей сатылымдағы SDR трансиверін және қуат күшейткішін сатып алып, 2014 жылдың 19 мамырында Аресибо тарелкасының антеннасына орнатты. Ғарыш кемесін басқаруға қол жеткізгеннен кейін, бақылау тобы негізгі жер станциясын Кентукки штатындағы Морхед мемлекеттік университетінің ғарыш ғылым орталығындағы тарелкаға көшіруді жоспарлады.
Байланыс қалпына келтірілді
2014 жылдың 29 мамырында қайта іске қосу тобы зондқа телеметрия таратуды бастау үшін инженерлік режимге ауысуды сәтті орындады. 2014 жылдың 26 маусымында жоба мүшелері Голдстоунның Deep Space Communications Complex DSS 24 антеннасын пайдалана отырып, синхронды байланыс орнатты және ғарыш кемесінің орбиталық параметрлерін нақтылау үшін қажетті төрт диапазондық нүктені алды. Жоба тобы NASA-дан кем дегенде 2014 жылдың 16 шілдесіне дейін жұмысты жалғастыруға рұқсат алды және шілде айының басында орбиталық маневр жасауға тырысуды жоспарлады. 2014 жылдың 2 шілдесінде қайта іске қосу жобасы 1987 жылдан бері алғаш рет қозғалтқыштарды іске қосты. Олар ғарыш кемесін шілде айының ортасында траекторияны түзету маневріне дайындық мақсатында номиналды айналу жылдамдығына дейін айналдырды. 2014 жылдың 8 шілдесінде ұшқыштарды іске қосудың ұзақ кезеңі сәтсіз аяқталды, себебі отын бактерілерін қысыммен ұстауға қажетті азот газы жоғалған. 2014 жылдың 30 шілдесінде команда ISEE 3-тің 300 күндік орбитасынан мүмкіндігінше көп дерек алуды жоспарлап отырғанын мәлімдеді. Ғарыш кемесіндегі 13 құралдың бесеуі әлі де жұмыс істеп тұрғандықтан, ғылыми мүмкіндіктер гамма-сәулелердің жарлыстарын тыңдауды қамтиды, онда Күн жүйесінің басқа да аймақтарынан алынған бақылаулар құнды болуы мүмкін. Команда сонымен қатар күндізгі жамылуды жақсарту үшін әлемнің әр жерінде қосымша қабылдау орындарын іздеді, ғарыш кемесі Жерге жақын болғанда қосымша командаларды жүктеу және кейіннен деректерді алу үшін. 2014 жылдың 10 тамызында 18:16 UTC бойынша ғарыш кемесі Ай бетінен өтті. Ол гелиоцентрлік орбитасында жалғасын қосып, 2031 жылы Жер маңына қайта оралады.
Байланыс жоғалды
2014 жылдың 25 қыркүйегінде Reboot тобы 2014 жылдың 16 қыркүйегінде зерттеушімен байланыс үзілгенін хабарлады. Зерттеушінің нақты орбитасы белгісіз болғандықтан, байланысты қайта орнату мүмкін бе, жоқ па, әзірге белгісіз. Ай маңынан өтіп кеткеннен кейін ғарыш кемесі Күннен алшақтап, оның күн панельдерінен түсетін электр қуаты азайды, ал батареясы 1981 жылы бұзылды. Қуаттың жетіспеуі кемені қауіпсіз режимге түсіруі мүмкін, онда орбиталық орналасу туралы нақты мәліметтер болмаса, кемеге сигнал жіберіп ояту мүмкін болмайды. Оның құрғақ салмағы 173 ватт номиналды қуатты өндіреді.
Пайдалы жүктеме
ICE плазманы, энергетикалық бөлшектерді, толқындарды және өрістерді өлшейтін 13 ғылыми құралды алып жүреді. 2014 жылғы мәлімет бойынша, бесеуінің жұмыс істейтіні белгілі болды. Онда камера немесе бейне түсіру жүйесі жоқ. Оның детекторы жоғары энергиялы бөлшектерді, мысалы, рентген және гамма сәулелерін, күн желдерін, плазманы және ғарыштық бөлшектерді өлшейді. Деректерді өңдеу жүйесі ғарыш кемесіндегі барлық жүйелерден ғылыми және инженерлік деректерді жинап, оларды тарату үшін тізбекті ағысқа форматтайды. Трансмиттердің шығыс қуаты бес ватт.