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Cluster卫星
    日期:2010年12月02日    字体:【】【】【
  20世纪80年代初,国际空间界开始酝酿空前规模的国际空间探测计划,结果提出由国际空间 局协调组(IACG,由美国宇航局,欧空局及原苏联和日本的空间局组成)组织和协调“国际日 地物理(ISTP)计划”。该计划是人造卫星发射以来的一个空间规模的国际日地空间探测计划,其主要科学目标是:将日地空间作为一个整体系统,在日地空间各层次发射多颗卫星,对日地系统联锁变化的物理过程进行协调地探测和研究。
  欧空局的Cluster计划(现称为Cluster Ⅰ计划)就是在这种背景下于1985年底提出来的,IST P计划是在1992年-1996年期间正式实施的。经过十年努力,Cluster Ⅰ的四颗卫星(每颗1.2 吨)由欧空局新研制的阿丽亚娜5型火箭于1996年6月4日在欧空局的法属圭亚那发射场发射。这是阿丽亚娜5型火箭第一次发射,由于该火箭飞行程序软件的事故,致使发射失败,历经十年研制的阿丽亚娜5型火箭和它携带的四颗Cluster卫星,顿地发生灾难性的爆炸,在高空中化为一团烟云和碎片。这一事件引起了国际空间界的震憾,对国际日地空间物理的发展造 成了严重的损失。
  1996年6月4日Cluster Ⅰ发射失败,使欧空局的科学家和工程师们非常悲伤,但他们并未因此而消沉,反而激起了奋发图强的精神。在欧空局科学项目主任R.M.Bonnet教授的组织和领导下,开始酝酿新的Cluster计划。经过八个月的努力,终于在1997年4月4日正式通过了新 的Cluster计划,称为Cluster Ⅱ计划。
  Cluster Ⅱ和Cluster Ⅰ一样,包括四颗相同的卫星,构成地球空间星座探测计划。Cluste r Ⅱ的轨道是:近地点是4RE(这里RE为球半径,RE=6371.2公里)远地点19.6RE, 倾角是90°。每颗卫星重1.2吨,各载有11项探测仪器。直至Cluster Ⅱ发射成功之前,在空间的局部区域都是单颗卫星进行探测,只有计划是姊妹卫星的形式,进行两点探测,因而不能探测地球空间环境的三维小尺度结构。Cluster Ⅱ的发展成功,开辟了地球空间探测的 新纪元。Cluster的四颗卫星,可在空间中形成四面体,而且四颗卫星之间的距离可根据科学研究的要求进行调控。这四颗卫星的组合形式,好像四个秀丽的舞伴在太空中跳舞一样, 不断改变姿势。正因如此,欧空局将这四颗卫星分别用四种舞来命名,即将它们分别称为“Salsa”、“Samba”、“Rumba”和“Tamgo”。
  欧空局Cluster Ⅱ计划的主要科学目标是探测和研究地球空间等离子体边界层结构和动力学 过程;主要创新是探测过去不能实现的地球空间环境三维小尺度结构及电磁场和粒子的时 空 变化,解决过去不能解决的关键科学问题。现23周太阳活动峰年已经开始,Cluster Ⅱ颗卫 星的发射成功,对揭示太阳爆发事件引起地球空间灾害环境的奥秘,将起十分重要的作用。
  来源:中国科普博览
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