アルゴス（衛星）

アルゴス
	ARGOS のアーティストによる描写
ミッションタイプ	宇宙環境
オペレーター	AFRL ; NRL ; STP
コスパーID	1999-008A
SATCAT番号	25634
ミッション期間	3年（計画）; 4.5年（実績）
宇宙船の特性
バス	アルゴス
メーカー	ボーイング
打ち上げ質量	2,450 kg (5,400 ポンド)
ミッション開始
発売日	1999年2月23日 10:29:55 UTC
ロケット	デルタ II 7920-10
発射場	ヴァンデンバーグ、SLC-2W
請負業者	ボーイング
ミッション終了
最後の連絡	2003年7月31日
軌道パラメータ
参照システム	地球中心軌道
政権	太陽同期軌道
近地点高度	828 km (514 マイル)
遠地点高度	842 km (523 マイル)
傾斜	98.78°
期間	101.47分
	; ARGOSミッションパッチ

先端研究・地球観測衛星( ARGOS )は、1999 年 2 月 23 日に、9 人の研究者による研究開発ミッション用の 9 つのペイロードを搭載して打ち上げられました。ミッションは 2003 年 7 月 31 日に終了しました。

ARGOS は、カリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地のSLC-2Wから、ボーイングデルタ II (7920-10)ロケットに搭載されて打ち上げられました。宇宙船バスの製造と衛星のペイロードの統合は、カリフォルニア州シールビーチのボーイング施設で行われました。このプログラムは、国防総省の宇宙テストプログラム(STP)によって資金提供され、ミッションP91-1 (1991 年に授与された最初の STP ミッション契約) として主導されました。

2億2千万ドルのこのミッションは、空軍宇宙コマンドの宇宙ミサイルシステムセンターの試験評価局（当時は宇宙開発試験部門、現在はSMCの先進システム開発局）^[2]によって、ニューメキシコ州カートランド空軍基地のRDT&Eサポート施設（RSC）から運用された。ARGOSは、最先端の市販のカートランド施設から100％運用された最初のミッションであった。これまでのSMCの衛星ミッションはすべて、カリフォルニア州オニヅカ空軍基地のセンターから全部または少なくとも一部が運用されていた。

ミッション

ARGOS（STPミッションP91-1とも呼ばれる）は、ニューメキシコ州アルバカーキのカートランド空軍基地（SMC/TE）の宇宙ミサイルシステムセンター宇宙部門によって管理された国防総省の研究開発衛星ミッションであった。これは、いくつかの新しい宇宙技術を実証し、地球全体のセンシングと天体観測のためのペイロードを飛ばすことを目的とした米国空軍宇宙試験プログラム（STP） ^{[3]の一部であった。}^[4]

ARGOSの設計寿命は3年で、空軍、陸軍、海軍、BMDO（現MDA）、NASA 、およびさまざまな国際宇宙機関を支援する国防総省の宇宙試験プログラム（STP）の一部でした。30を超える研究目標に対応する9つのARGOSペイロードは、高層大気の観測と技術デモンストレーションを実施しました。これには、国際宇宙ステーション（ISS）のセンサー技術、3つの優先度の高い紫外線イメージング実験、およびX線センサーが含まれています。残りの実験では、イオン推進、ガスイオン化物理学、プルーム検出機能、および軌道デブリを調査します。国防総省のSTPの一部として、ARGOSは、複雑さ、サイズ、ミッション期間、またはその他の制約のためにスペースシャトルや小型打ち上げロケットで運ぶことができない国防総省のペイロードを飛ばすというニーズに応えました。海軍研究所（NRL）、米陸軍宇宙戦略防衛司令部、空軍研究所、海軍研究局がARGOSミッションにペイロードを提供した。^[5]

カートランド空軍基地のミッションコントロールセンターによると、「2003年7月31日1500ズールーの時点で、すべてのARGOS運用のサポートは終了しました。慣性基準ユニットの劣化により、航空機が転倒しました。その結果、宇宙船との通信が失われました。」

衛星は太陽同期軌道で動作するように設計されており、多くのペイロードは独自の太陽角度を必要としたため、ロバート・クリーブは搭載推進サブシステムを必要とせずに動作するように軌道を独創的に設計し、これが後に重要な勝利の戦略であることが判明しました。

ペイロード

ARGOSはボーイング社のカリフォルニア州シールビーチ工場で製造され、当時ボーイング社がアメリカ空軍向けに開発した中で最大かつ最も高度な研究開発衛星であった。^[6]

この衛星には、米国宇宙コミュニティ内のさまざまな組織がスポンサーとなって提供したさまざまなセンサーと実験が搭載されていました。実験の選択は、国防総省の選択的実験審査委員会 (SERB) のプロセスを通じて決定されました。^[7]実験とスポンサーは以下の通りです。

CERTO - コヒーレント電磁波トモグラフィー実験 (1996-18/NRL) 機器: NRL のプラズマ物理部門によって開発され、衛星上の安定した無線ビーコン送信機と地上の一連の受信機で構成されています。CERTO ビーコンからの無線送信は地上受信機によって処理され、電離層の電子密度の 2 次元マップを作成します。CERTO 測定技術は、10 km の垂直および水平解像度で電離層の画像を提供します。さらに、1 km 以下のサイズの電離層の不規則性は、CERTO 無線波の変動によって判定できます。CERTO は、ARGOS の HIRAAS、GIMI、EUVIP などの EUV 機器を使用して取得された電離層密度の較正にも使用できます。 CERTO の無線ベースの技術は、EUV ベースの技術よりも空間解像度が高いという利点がありますが、衛星軌道の下に設置された地上受信機が必要です。同じ衛星で 2 つの技術を組み合わせると、各技術を個別に使用した場合よりも大幅に改善されます。CERTO の主任研究員であるポール・バーンハート博士は、ARGOS の NRL 機器は、電離層の強化された画像化のために EUV と無線センサーを組み合わせた最初のデモンストレーションだったと述べています。
CIV - 臨界電離速度実験 (1990-9/AFRL-Kirtland AFB):高度約 800 km を約 7.4 km/s の速度で周回する ARGOS のノズルからキセノンと二酸化炭素ガスを放出することが提案されています。放出は主にマウイ望遠鏡サイトの暗闇の中で実施されました。衛星とガスの速度のベクトル合計は、キセノンの臨界電離速度 (CIV) プロセスの速度要件を超えています。キセノンガスが臨界速度電離を達成することは可能です。キセノンガスではイオン源と衝突剥離は発生せず、暗闇では光電離は発生しません。つまり、CIV と競合する電離プロセスは存在しません。中性密度、周囲磁場、およびシード電離がキセノンガス CIV に与える影響について説明します。キセノンとは異なり、二酸化炭素は速度要件が高いため CIV を受けません。しかし、二酸化炭素が大気中の物質と衝突して励起CO分子とOH分子を形成し、それが放射される可能性はあります。衛星とマウイ光学望遠鏡による光学、IR、UV観測により、実験の診断測定が可能になります。^[8]
ESEX - 電気推進宇宙実験 (1990-13/AFRL-エドワーズ空軍基地): 空軍研究所の推進局 (カリフォルニア州エドワーズ空軍基地) による取り組みでは、26 キロワットのアンモニア燃料アークジェットによる高出力電気推進が実証されました。 ^[9]宇宙での使用と、衛星に搭載された他の実験や宇宙船システムとの性能および相互作用を評価します。アンモニアのイオン化により、ESEX の電気推進は、現在の宇宙推進システムのペイロードから軌道への能力を 2 倍にすると予想されました。消費されたアンモニア推進剤は、当時使用されていた最高の性能の化学ロケットエンジンの 4 分の 1 でした。チームにとって、収集された最良の情報は、宇宙で最高出力の電気推進システムを点火してもテレメトリが中断されず、宇宙船の他の機器にも影響が及ばないという検証でした。^[10]^[11]
EUVIP - 極端紫外線イメージング光度計実験（1990-8年/陸軍宇宙戦略防衛司令部）：陸軍の安全な通信システムの設計、磁気嵐の予測、オーロラの特性評価に必要な上層大気とプラズマ圏の挙動を確立しました。^[12]
GIMI - 電離層全球画像モニター実験 (1990-19/NRL):低軌道から地球の広い範囲をカバーし、電離層と上層大気の放射の広視野 FUV/EUV 画像を同時に取得します。これらの画像は、地球規模での化学密度 [O+、夜間O2、NO、N2 ]の測定や、オーロラ活動、重力波、流星からの異物、疑わしい「氷彗星」、ロケットの排気ガス、化学物質の放出によって引き起こされる電離層の乱れの検出に使用されます。大気観測の合間に、GIMI は遠紫外線波長で星や天体の拡散源の全天調査も行います。GIMI 装置には、選択されたターゲットを同時に観測するための 2 台のカメラが配置されています。カメラ 1 は 75 ～ 110 nm の範囲で感度があり、主に昼側の電離層、オーロラ、恒星の掩蔽の観測、および星野調査に使用されます。カメラ 2 は 131 ～ 160 および 131 ～ 200 nm の遠紫外線波長範囲で感度があり、夜側の電離層、大気光、恒星の掩蔽、星野調査、および夜間のガス放出やロケットの噴煙の観測に使用されます。
HIRAAS - 高解像度大気光/オーロラ分光実験 (1990-5/NRL): 複数の機器を使用した実験で、地球の大気圏の縁 (リムと呼ばれる) を約 90 秒ごとにスキャンし、50 ～ 340 ナノメートル (nm) の波長範囲で、さまざまな地球物理学的条件とさまざまな現地時間で自然に発生する大気光を観測します。機器は、以前の実験よりも最大 10 倍優れた解像度で、いくつかのスペクトルバンドにわたって連続観測を実行します。これらの測定値は、組成 (O+、N ₂、O、および O ₂ ) と温度を推測するために使用されます。HIRAAS 実験のデータは、衛星からの宇宙天気の監視に関する新しい概念を探求し、大気を介した伝播に依存する高周波通信と地平線外レーダーを改善するために使用されます。測定値は、研究者が大気中の温室効果ガスの増加が上層大気と電離層に及ぼす長期的な影響を評価するのにも役立ちます。
HTSSE II - 高温超伝導宇宙実験 (1992-2/NRL): 海軍研究所によって開発されたこの実験では、今日のシリコンまたはガリウムヒ素(GaAs) ベースの電子機器に比べて 100 ～ 1000 倍の電力削減 (10 倍以上の高速化と同等の軽量化) が可能な超伝導デジタルサブシステムを宇宙で実証します。宇宙船の設計者は、将来のシステムに対する利点を評価します。
SPADUS - 宇宙塵実験 (1990-33/海軍研究局): シカゴ大学が後援し、海軍研究局が資金提供し、宇宙軌道上の塵の速度と影響を測定します。
USA - 非従来型恒星側面 (1990-22/NRL): 海軍研究所宇宙科学部門が後援する USA 実験は、明るいX 線源、主に連星系 (ブラックホール、中性子星、またはより一般的な恒星の周りを回る白色矮星を含む) を観測するように設計されました。中性子星では、重力によって物質が圧縮され、密度が原子核よりも高くなっています。これらのすべてのタイプの連星系では、非常に強い相対論的重力と巨大な磁場が協調して作用し、地上の研究所からは観測できない劇的な現象を生み出します。USA は、天体物理学者と素粒子物理学者に貴重な新しい情報を提供することに加えて、応用科学、環境科学、および工学研究に大きく貢献するように設計されました。X 線源を使用して、衛星ナビゲーションへの新しいアプローチをテストし、地球の大気の初のトモグラフィー調査を実施します。また、宇宙船のコンピューターの信頼性を高めるための新しい概念、フォールトトレラントコンピューティングと呼ばれるアプローチもテストされます。最後に、USAのユニークな特徴は、搭載されたGPS受信機を参照して光子イベントに時間タグが付けられ、正確な絶対時間と場所の決定を可能にすることです。USAは1999年5月1日から2000年11月16日まで運用されました。^[13]^[14]

バスの特徴

P91-1 アルゴス^[6]ミッションブック。

アルゴス宇宙船の質量: 5,491 ポンド (2,491 kg)
アルゴス衛星は太陽電池パネルから2200ワットの電力を生成できる。
SV のデータレート: 4 および 128 kbit/s、実験: 1.024、4.096、および 5 Mbit/s

軌道特性

初期: 円軌道高度: 455 nmi (851 km)、傾斜角: 98.725°。
最終、第 2 段階の消耗燃焼後: 96.7° 傾斜の 335 x 459 海里 (833 km) の軌道。
ESEX および CIV 実験運用を通じて、ミッションの軌道は 2 キロメートル以上低下しました。

打ち上げ延期

発射台に約6週間積み上げられ、ミッションクルーが別の夜と少し違う時間に活動を再計画するために報告するだけの期間が経った後、ロケットと衛星は地球の引力から離れて発射された。^[15]

1999年1月15日 - 宇宙船と地上テレメトリ局間のリンクのテストを完了するため、打ち上げを24時間延期。「宇宙船チームは、宇宙船から地上局に送られるテレメトリ信号にノイズが混入しているのを確認しました。宇宙船チームは問題を修正し、検証テストが進行中です。24時間の延期により、宇宙船チームは打ち上げ機の上段燃料補給前にテストを完了することができます。」^[16]^[17]^[18]
1999年1月21日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[19]^[20]
1999年1月22日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[21]
1999年1月27日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[22]
1999年1月28日 - 打ち上げ延期 - ボーイング社の打ち上げチームは、バーニアエンジン2番の燃料バルブがコマンドで開かなかったことを突き止めた。これによりエンジンが停止し、打ち上げ機の自動安全機構が作動した。エンジン始動シーケンス中、メインエンジンの点火前に2つのバーニアエンジンが点火する必要がある。バーニアエンジンの1つが点火に失敗したことが検出されたため、メインエンジンと2つのバーニアエンジンはT-0頃に自動的に停止した。すべての機体安全システムは設計通り、期待通りに機能した。^[23]^[24]^[25]
1999年2月7日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[26]
1999年2月8日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。
1999年2月12日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[27]
1999年2月13日 - ブースター第1段の電気系統のトラブルにより打ち上げが延期された。^[28]
1999年2月21日 - 天候（上層風）により打ち上げが延期された。^[29]
1999年2月23日 - ロケットは午前10時29分（UTC）にカリフォルニア州のヴァンデンバーグ空軍基地から打ち上げられた。^[30]

ARGOSで打ち上げられた二次衛星

ARGOS衛星の打ち上げには、打ち上げロケットDelta IIの全ペイロード容量を必要としなかったため、打ち上げロケットのペイロード質量予算に余裕があり、1999年2月23日に同じロケットに2つの副衛星が追加され、打ち上げられました。NASAは副衛星Ørsted（SSC #25635）^[31]とSUNSAT（SSC #25636）^[32]をスポンサーしました。これらは、デンマークと南アフリカのそれぞれの国の最初の衛星でした。

参照

デルタ II 打ち上げリスト

参考文献

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外部リンク

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