CASSIOPE

CASSIOPE oder Cascade, Smallsat und Ionosphäre Polar Explorer, ist ein Canadian Space Agency Multi-Mission-Satelliten von MacDonald Dettwiler betrieben. Die Mission wird durch CSA und dem Technologiepartnerschaften Kanada-Programm finanziert. Es wurde ins Leben gerufen 29. September 2013, auf dem ersten Flug der SpaceX Falcon 9 v1.1 Trägerrakete. CASSIOPE ist die erste kanadische Hybrid-Satelliten, um eine doppelte Mission in den Bereichen Telekommunikation und wissenschaftliche Forschung durchführen. Die Hauptziele sind die Informationen, um die Wissenschaft von Weltraumwetter besser zu verstehen, zu sammeln, während die Überprüfung High-Speed-Kommunikationskonzepte durch den Einsatz von fortschrittlichen Weltraumtechnologien.

Der Satellit wurde in einer elliptischen polaren Umlaufbahn eingesetzt und trägt einen kommerziellen Kommunikation System namens Cascade sowie einem wissenschaftlichen Experiment Paket namens E-POP.

Nach Trennung der Falcon 9 der ersten Stufe durch SpaceX für einen kontrollierten Abstieg und Landung Test verwendet wurde. Während die erste Stufe bei einem Aufprall mit dem Meer zerstört wurde eine signifikante Daten erfasst und der Test wurde als ein Erfolg angesehen.

Weltraumfahrzeug

CASSIOPE ist ein 500 kg Kleinsatelliten, die 180 cm lang und 125 cm hoch ist. Es verbindet die Funktion von zwei verschiedenen Missionen, um kostengünstiger zu sein und das Risiko zu reduzieren.

Der Satellit trägt eine primäre Nutzlast von zwei Instrumenten Suiten: die kommerziellen Kommunikationssystem Cascade und eine wissenschaftliche Nutzlast mit dem Namen E-POP.

Cascade

Die kommerzielle Nutzlast, mit dem Namen Cascade, ist ein Technologie-Demonstrator Kurier in den Himmel, richtet eine Bereitstellung einer Machbarkeitsstudie für ein digitales Breitbandkurierdienst für die kommerzielle Nutzung. Von MDA erbaut, ist das Bedienkonzept, sehr große Datendateien zu erhalten, wie der Satellit umkreist die Welt, bewahren Sie sie an Bord vorübergehend, dann liefern sie zu einem späteren Zeitpunkt auf nahezu jedes Ziel weltweit.

Der Demonstrator wird eine sichere digitale store-and-forward-Datei-Lieferservice, der die Tatsache ausnutzt, dass CASSIOPE geht über weite Teile des Globus 15 Mal pro Tag. Es wurde als ein Kurierdienst beschrieben worden ist, mit der die Kunden mit einem kleinen Parabolantenne von einem oder zwei Metern zum Upload oder Download von Dateien mit einer Geschwindigkeit von 1,2 Gigabit pro Sekunde. Die Speicherkapazität wird zwischen 50 und 500 Gigabyte und die Daten Lieferzeit wird etwa 90 Minuten, abhängig von der Pickup und Einlagen Punkten auf dem Globus.

E-POP

Die E-POP Teil CASSIOPE ist eine Suite von acht wissenschaftlichen Instrumente. Die University of Calgary Institut für Weltraumforschung führt das Wissenschaftsprojekt, während MDA ist Hauptauftragnehmer für die Mission einschließlich Start und Betrieb des Raumfahrzeugs. Die Orbital Science Mission wird für einen 21-monatigen Laufzeit geplant.

E-POP werden Daten auf Sonnenstürme in der oberen Atmosphäre zu sammeln. Diese Stürme geben Anlass zu der Polarlicht oder Nordlichter am Himmel in den nördlichen Breiten zu sehen. Während diese atmosphärischen glüht kann eine spannende Nachtschauspiel bieten, kann die Induktion von Strahlung mit Radiokommunikation, GPS-Navigation und andere raumgestützte Systeme stören. Die acht wissenschaftlichen Instrumente an Bord CASSIOPE hilft Wissenschaftlern verstehen Solar-Wetter und schließlich planen Maßnahmen, um ihre schädlichen Auswirkungen zu mildern.

Die E-POP-Nutzlast enthält acht wissenschaftlichen Instrumente:

  • Coherent EM-Radio-Tomographie, Messfunkausbreitung und ionosphärischen Szintillation
  • Schnelle Auroral Imager, Mess großen Polarlichtemissionen
  • GPS Altitude und Profiling Experiment, hochpräzise Positions- und Lagebestimmung
  • Imaging und Rapid Scanning Ionen-Massenspektrometers, die Messung der dreidimensionalen Verteilung der Ionen
  • Fluxgate-Magnetometer, hochpräzise Magnetfeldstörungsmessung
  • Neutral-Massenspektrometer, Messung der Masse, die Zusammensetzung und die Geschwindigkeit der Neutralteilchen
  • Funkempfänger Instrument, Messfunkwellenausbreitung
  • Suprathermischen Elektronen-Imager, Messung niederenergetischer Elektronenverteilung

Geschichte

Der Satellit, der CASSIOPE wurde begonnen mit einer 1996-Konzept für einen kleinen, preiswerten Mikro genannt Polar Outflow Sonde oder POP. Die Canadian Space Agency finanziert eine Machbarkeitsstudie, die 1997 zu einer veränderten Missionskonzept, die während 2000-2005 entworfen wurde, geführt. Das überarbeitete Konzept war es, eine verbesserte Version von POP, die so genannte E-POP zu kombinieren, mit einem MDA Corporation, kommerziellen Satelliten genannt Cascade, in einem einzigen Satelliten, und zu entwerfen und bauen eine generische, kostengünstigen Kleinsatelliten-Bus, die für sein würde andere kanadische Satellitenmissionen in der Zukunft.

Die acht E-POP wissenschaftliche Instrumente gebaut wurden, kalibriert und in den Jahren 2005-2007 untersucht, mit der Integration auf den Satelliten-Bus für Satelliten-Level-Tests in den Jahren 2008-2009.

Lancierung

Der Satellit wurde am 29. September 2013 an Bord einer SpaceX Falcon 9 v1.1 Rakete gestartet.

Zum Zeitpunkt der Markteinführung im Jahr 2005 beauftragt, ein SpaceX Falcon 1 war die geplante Trägerrakete. Der Start war ursprünglich für das Jahr 2008 von Kwajalein Atoll geplant. Der Starttermin rutschte mehrmals, und nach SpaceX nicht fort der Falcon 1 wurde die Einführung auf den viel größeren Falcon 9 im Juni 2010 verschoben.

MDA einen Vertrag mit SpaceX, die CASSIOPE Nutzlast auf dem ersten Flug eines im wesentlichen neue Trägerrakete eine nicht-operative Demonstrationsstart gesetzt. Die Falcon 9 v1.1, von der ursprünglichen Falcon 9 aktualisiert wurde, ist ein 60 Prozent schwerer Rakete mit 60% mehr Schub. Der Flug wurde mit einer Nutzlastmasse, die sehr klein gegenüber Fähigkeit der Rakete ist zusammengezogen, zu einem ermäßigten Preis, weil es ein Technologie-Demonstrations-Mission für SpaceX, etwa 20% der normalen veröffentlichten Preis für SpaceX Falcon 9 LEO Missionen war.

Die Falcon 9 Oberstufe verwendet, um CASSIOPE starten in einer verfallenden elliptische niedrige Erdumlaufbahn, dass fast ein Jahr später, hat ein Perigäum von 328 km und einem Apogäum von 1.408 km übrig war verfallen.

Post-Mission Trägerrakete Test

Nach der zweiten Stufe von der Booster-Stufe getrennt sind, durchgeführt SpaceX ein neuartiges Flugtest, wo der Verstärker einen Versuch durchgeführt, um zu versuchen, um die untere Atmosphäre in einer kontrollierten Art und Weise neu eingeben und abzubremsen, um eine simulierte Überwasserlandung. Der Test war erfolgreich, aber die Booster-Stufe nicht wiederhergestellt wurde.

Nach der Drei-Minuten-Boost-Phase des 29. September 2013 Markteinführung wurde die Booster-Stufe Einstellung umgekehrt, und drei der neun Motoren refired in großer Höhe, wie geplant, um die Verzögerung und kontrollierten Abstieg Flugbahn auf die Oberfläche des Ozeans zu initiieren. Die erste Phase des Tests funktionierte gut und die erste Stufe sicher neu eingegeben.

Jedoch begann in der ersten Stufe aufgrund aerodynamischen Kräfte während des Absenkens durch die Atmosphäre zu rollen, und die Rollrate übertraf die Funktionen des Verstärkers Lagesteuersystem, um es zu nullen. Der Kraftstoff in den Tanks an der Außenseite des Tanks und der einmotorigen in niedriger Höhe Verzögerungsmanöver beteiligt zentrifugiert heruntergefahren. Ablagerungen aus der ersten Stufe wurde anschließend aus dem Meer entnommen.

SpaceX lief auch eine Post-Mission-Test auf der zweiten Stufe. Während eine Reihe von neuen Funktionen wurden erfolgreich auf den 29. September 2013 geprüft, CASSIOPE Flug, es gab ein Problem mit der Bühne Neustart Test Sekunde. Die Prüfung, die zweite Stufe Merlin 1D Vakuummotor wieder anzuheizen, sobald die Rakete hatte seine primäre Nutzlast und alle seine NANOSAT sekundäre Nutzlasten war nicht erfolgreich im Einsatz. Der Motor konnte nicht neu starten, während die zweite Stufe wurde im niedrigen Erdumlaufbahn Ausrollen.

Sekundäre Nutzlasten

Fünf Nanosatelliten Raumsonde, die auch durchgeführt wurden, um auf der gleichen Trägerrakete, die den CASSIOPE primäre Nutzlast durchgeführt Orbit:

  • Cusat, Cornell University
  • Drag and Atmospheric Neutral Density Explorer, University of Colorado Boulder
  • drei Polar Orbiting Passive Atmosphärische Kalibrierung Kugeln, jeweils eine 10 cm weißen Aluminiumkugel, Gemeinschaftsprojekt von Morehead State University, University of Arkansas, Montana State University, Drexel University, and Planetary Systems Corporation.
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