Введение

Миссия NASA Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS) началась в феврале 2007 года как созвездие из пяти спутников NASA (THEMIS A через THEMIS E) для изучения выбросов энергии из магнитосферы Земли, известных как субштормы, магнитные явления, которые усиливают полярные сияния вблизи полюсов Земли. Название миссии - это аббревиатура, намекающая на Титан Темис. Три спутника вращаются вокруг Земли в магнитосфере, а два были перемещены на орбиту вокруг Луны. Эти два были переименованы в ARTEMIS для ускорения, восстановления связи, турбулентности и электродинамики взаимодействия Луны с Солнцем. THEMIS B стал ARTEMIS P1, а THEMIS C стал ARTEMIS P2. ARTEMIS P1 и P2 вместе составляют миссию THEMIS ARTEMIS. Спутники THEMIS были запущены 17 февраля 2007 года с SLC 17B на борту ракеты-носителя Delta II. Каждый спутник имеет пять идентичных приборов, включая магнитометр поточного шлюза (FGM), электростатический анализатор (ESA), телескоп твердого состояния (SST), поисковый катушечный магнитометр (SCM) и прибор электрического поля (EFI). Каждый зонд имеет массу , включая топливо гидразина. Доступ к данным THEMIS возможен с помощью программного обеспечения SPEDAS. В эту миссию также участвовали Канада, Австрия, Германия и Франция.

Космический корабль

Swales Aerospace, теперь часть Orbital ATK, которая теперь является частью Northrop Grumman, Белтсвилл, Мэриленд, изготовила все пять зондов для этой миссии. Каждый из них был построен и протестирован на заводе в Белтсвилле, а затем доставлен в Калифорнийский университет в Беркли для интеграции приборов. Swales отвечал за интеграцию BAU, IRU, солнечных батарей, антенны, батареи и других компонентов, необходимых для функциональности. Это был второй крупный спутник, построенный Swales, первым был космический аппарат Earth Observing 1 (EO 1), который продолжает вращаться вокруг Земли. Swales также отвечал за проектирование и строительство электрооборудования для поддержки наземных ракет (EGSE), используемого для мониторинга зондов на всех этапах деятельности перед запуском, включая использование на месте запуска.

Испытания

После установки приборов в SSL, Беркли, предварительное испытание, включая тепловикуумные, вибрационные и акустические испытания, было проведено в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.

Запуск

Первоначально запуск THEMIS планировался на 19 октября 2006 года. Из-за задержек, вызванных проблемами с работой второй ступени Delta II - проблема, которая также затронула предыдущую миссию STEREO - запуск THEMIS был отложен до 15 февраля 2007 года. Из-за погодных условий, возникших 13 февраля 2007 года, заправка второго этапа была отложена, и запуск был перенесен на 24 часа. 16 февраля 2007 года запуск был отменен в момент T 4 минуты в обратном отсчете из-за того, что последний метеорологический шар сообщил о красном или отсутствии ветра на верхнем уровне. Была инициирована 24-часовая процедура обращения, нацеленная на новое окно запуска между 23:01 и 23:17 UTC 17 февраля 2007 года. 17 февраля 2007 года были зафиксированы благоприятные погодные условия, и отсчет шел гладко. THEMIS успешно запущен в 23:01:00 UTC. Космический корабль отделился от ракеты-носителя примерно через 73 минуты после взлета. К 03:07 UTC, 18 февраля, операторы миссии в Лаборатории космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли, командовали и получали сигналы от всех пяти космических аппаратов, подтверждая номинальный статус разделения. Служба запуска была предоставлена Объединенным альянсом запуска через программу запуска NASA (LSP).

Быстро

Миссия Fast Auroral SnapshoT Explorer (FAST) поддерживала THEMIS в 2008 и 2009 годах, прежде чем быть отмененной. FAST - это миссия программы Small Explorer (SMEX), запущенная в 1996 году. В 2007 году THEMIS "обнаружил доказательства магнитных канатов, соединяющих верхнюю атмосферу Земли непосредственно с Солнцем", подтверждая теорию солнечного земного электрического взаимодействия (через "токи Биркеланда" или "полевые выровненные токи"), предложенную Кристианом Биркеланом примерно в 1908 году. НАСА также сравнило взаимодействие с "батареей 30 киловольт в космосе", отметив, что "поток каната перекачивает 650 000 ампер в Арктику!" 26 февраля 2008 года зонды THEMIS впервые смогли определить событие, вызвавшее появление магнитосферных субштормов. Два из пяти зондов, расположенных примерно на треть от расстояния до Луны, измерили события, предполагающие событие магнитного воссоединения за 96 секунд до усиления полярных сияний. Василис Ангелопулос из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который является главным исследователем миссии THEMIS, заявил: "Наши данные ясно показывают, что магнитное воссоединение является спусковым крючком".