コロラド州学生宇宙天気実験

CSSWE

CSSWE（フォアグラウンド）と統合前のP-POD Deployer [1]
ミッションタイプ	宇宙天気研究
オペレーター	CU / LASP
コスパーID	2012-048D
SATCAT番号	38761
Webサイト	lasp.colorado.edu/home/csswe/
ミッション期間	3 か月 (計画) 24 か月以上 (達成)
宇宙船の特性
宇宙船の種類	3Uキューブサット
ミッション開始
発売日	2012 年 9 月 13 日、21:39:00  UTC ( 2012-09-13UTC21:39Z )
ロケット	アトラス V 401 AV-033
発射場	ヴァンデンバーグ SLC-3E
請負業者	ユナイテッド・ローンチ・アライアンス
入隊	2012年10月4日
軌道パラメータ
参照システム	地球中心
政権	ローアース
近地点高度	472キロメートル（293マイル）
遠地点高度	777キロメートル（483マイル）
傾斜	64.6度
期間	97.19分
エポック	2012年9月14日[2]
楽器
REPTile - 相対論的電子と陽子望遠鏡を統合した小さな実験

コロラド学生宇宙天気実験( CSSWE ) は、全米科学財団が後援した6 番目^{[いつ? ]の} CubeSatミッションでした。^{[3] [4]このミッションは、}コロラド大学ボルダー校 の学生が、大気宇宙物理学研究所の専門家の助言を受けて構築しました。 CSSWE ミッションは、コロラド大学航空宇宙工学科学部と大気宇宙物理学研究所の共同作業でした。 ミッションの主任研究者は Xinlin Li 教授で、共同 PI は Scott Palo 教授と Shri Kanekal 博士です。 プロジェクトのプロジェクト マネージャーは Lauren Blum 博士、システム エンジニアは David Gerhardt 博士、機器科学者は Quintin Schiller 博士です。^[5]

CSSWEは、 NASAのCubeSat打ち上げイニシアチブ（CSLI）の一環として、2012年9月13日にユナイテッド・ローンチ・アライアンスによってアトラスVロケットで ELaNa -VIに打ち上げられました。 ^[6] CSSWEチームは、その科学成果をNASAの協調データ分析ウェブサイト（CDAWeb）で一般にダウンロードできるように公開しました。

2014 年 12 月 22 日現在、CSSWE はバッテリーの深刻な劣化を示しており、これはバッテリーの設計仕様を数千サイクル超えた使用が原因と考えられます。その結果、CSSWE はデータの受信や送信に十分な電力を維持できなくなりました。

CSSWEのミッションの目的は、地球近傍軌道（480 km x 780 km）から宇宙天気を研究することです。^[7] 具体的には、CSSWEは同時進行するミッション（ヴァン・アレン・プローブ、BARREL、SAMPEXなど）と連携して、次の疑問に取り組んでいます。1）太陽フレアの位置、大きさ、頻度は、地球に到達する太陽​​エネルギー粒子（SEP）のタイミング、持続時間、エネルギースペクトルとどのように関係しているか、2）地球の放射線帯の電子のスペクトルとダイナミクスはどのように進化しているか。^[8]

CSSWEの科学機器である相対論的電子・陽子望遠鏡統合小型実験装置（REPTile）は、搭載されている唯一の科学機器であり、ミッションの目的を満たしています。これは、ヴァン・アレン探査機に搭載されている高エネルギー粒子・組成・熱プラズマ（ECT）計測装置スイート^{[9]の一部である相対論的電子・陽子望遠鏡（REPT）機器[7]}の縮小版です。REPTileは、0.58〜3.8メガ電子ボルト（MeV）を超える電子と8〜40MeVの陽子を測定することでミッションの目的を達成します。^{[10] [11] [12]} また、CubeSatには、地球の磁場に対する宇宙船と機器の向きに関する情報を提供するための磁力計も搭載されています。

CSSWE は、LASP のすべての宇宙ベースの資産と同じ厳格なテストを受けました。コンポーネントおよびサブシステム レベルのテストに加えて、宇宙船は多数のシステム レベルのテストを受けました。熱真空チャンバーテストに合格しました。このテストでは、実際の軌道上の温度を予測する熱モデルを再現するために、宇宙船の温度を増減させて、真空中で宇宙船の 11 回の軌道サイクルをシミュレートしました。ミッションの最初の数時間は、LASP 地上局近くの台地からの打ち上げ (展開スイッチが解放され、自動コミッショニング フェーズが開始される) をシミュレートすることで再現されました。CSSWE は、初期コミッショニング フェーズを完了し、アンテナを展開して、LASP 地上局との接続を確立することで、このテストに合格しました。ヘルムホルツケージ テストや誤差楕円テストなどの軌道姿勢テストも実施されました。

CSSWEは当初、2012年8月2日に国家偵察局36号ロケット（NROL-36）で打ち上げられる予定だった。しかし、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスの公式声明によると、距離計器の問題を解決するための追加時間を確保するため、打ち上げは3回延期された。 ^{[13]アトラスV 401は最終的に2012年9月13日に}ヴァンデンバーグ空軍基地のスペース・ローンチ・コンプレックス3 から打ち上げられた。^{[14] [15]}

NROL-36に搭載された主要ペイロードは機密扱いのNROペイロードであったため、宇宙船や軌道に関する情報は提供されなかった。しかし、ロケットには二次ペイロードとして11個のCubeSatが搭載されていた。打ち上げロケットはCubeSatを65度の傾斜角で480x780kmの軌道に投入した。CubeSatは、不要なヘリウムタンクの代わりとなった後部バルクヘッドキャリアを介して、 Centaur上段の端に取り付けられた8個のPPODディスペンサーで運ばれた。^[13] CubeSatのうち4個は、NASAの教育用ナノ衛星打ち上げ（ELaNa）プログラムの一環として打ち上げられた。CSSWE（コロラド大学ボルダー校）、CINEMA 1（カリフォルニア大学バークレー校他）、CXBN（モアヘッド州立大学）、CP5（カリフォルニア工科大学）。残りの7機は、Aeneas（南カリフォルニア大学が運営）、SMDC-ONE（米陸軍）2機、STARE-A（ローレンス・リバモア国立研究所）、AeroCube-4（エアロスペース・コーポレーション）3機であった。^[16]

宇宙船は、地上局と通信するためのアンテナとして巻尺を使用しています。CSSWE は、PPOD から展開されてからほぼ 2 時間後に、アマチュア無線家のコールサインDK3WN によってテレメトリ パケットのビーコンを送信しているのが初めて確認され、最初の大きなハードルを克服しました。宇宙船は科学的な試運転を完了し、22 日後の 10 月 5 日に完全な科学モードに入るように指示されました。完全なミッション成功は、3 か月間の科学データ取得後、2013 年 1 月 5 日に達成されました。CSSWE ミッションは、バッテリーの劣化により 2014 年 12 月に終了しました。

最初の科学的成果と最新の科学的成果は、それぞれ2012年と2013年秋のアメリカ地球物理学連合でカリフォルニア州サンフランシスコで発表されました。 ^{[17]そして、Geophysical Review Letters、 [18] [19]} Journal of Geophysical Research、^[20] Scienceなどの査読付きジャーナルに掲載されました。CSSWEは現在、2017年12月13日にNatureに掲載された論文を含め、24の関連する査読付き科学または工学ジャーナル論文を出版しています。^[21]