CHIPSat

CHIPSat (Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer satellite, również CHIPS, Explorer 82, UNEX 1) – sztuczny satelita astronomiczno-technologiczny agencji NASA należący do programu Explorer. Został wyniesiony na orbitę 13 stycznia 2003 roku z bazy Vandenberg Air Force Base na pokładzie rakiety Delta II razem z większym satelitą ICESat. Planowo misja miała trwać jeden rok. Satelita CHIPSat był pierwszym programem NASA klasy UNEX (University-Class Explorers). Wykonywał pomiary spektroskopowe w zakresie od 90 do 260 angstremów (od 9 do 26 nm), w paśmie skrajnego ultrafioletu^[3].

CHIPSat

Wizja artystyczna satelity
Inne nazwy	Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer satellite, CHIPS, Explorer 82, UNEX 1
Indeks COSPAR	2003-002B
Indeks NORAD	S27643
Państwo	Stany Zjednoczone
Zaangażowani	NASA, SpaceDev, University of California - Berkeley
Rakieta nośna	Delta II 7320-10C
Miejsce startu	Vandenberg Air Force Base
Orbita (docelowa, początkowa)
Perygeum	578 km[1]
Apogeum	594 km[1]
Okres obiegu	96,4 min[1]
Nachylenie	94°[1]
Mimośród	0,00115[1]
Czas trwania
Początek misji	13 stycznia 2003 00:45 UTC
Koniec misji	11 kwietnia 2008
Wymiary
Kształt	nieregularny
Wymiary	1 m × 1 m × 0,5 m[2]
Masa całkowita	64 kg (całkowita), pusty – 40 kg

Przebieg misji

Instrument CHIP miał być pierwotnie drugorzędnym ładunkiem satelity łącznościowego FAISat. Projekt przekształcono jednak w małego, samodzielnego satelitę CHIPSat, który zgłoszono do programu UNEX. NASA wybrała CHIPSat do realizacji w 1998 roku^[4].

Głównym celem zespołu naukowego misji, kierowanego przez Marka Hurwitza, było badanie rozgrzanego, nawet do temperatur rzędu milionów kelwinów^[5], gazu wypełniającego przestrzeń międzygwiazdową. CHIPSat został zaprojektowany do przeprowadzenia pierwszych pomiarów spektrometrycznych (temperatura elektronów, jonizacja, badanie mechanizmów ochładzania) słabej poświaty w paśmie ultrafioletu, której oczekiwano jako wyniku emisji gorącego gazu międzygwiazdowego w odległości do 300 lat świetlnych od Słońca, z regionu określanego jako Bąbel Lokalny. Nieoczekiwanie pomiary nie wykazały żadnych rezultatów, wykryto jedynie bardzo słabą poświatę w paśmie EUV, mimo teoretycznych przewidywań znacznie wyższych wartości emisji.

We wrześniu 2005 pojazd został przekształcony w obserwatorium słoneczne^[6]. Od 3 kwietnia 2006 do 5 kwietnia 2008 satelita CHIPSat wykonał 1458 obserwacji Słońca^[7].

W kwietniu 2008 misja została zakończona poprzez wyłączenie satelity, z uwagi na brak dalszego finansowania misji przez NASA. Pierwotnie planowana była na 18 miesięcy^[4].

Budowa i działanie

Firma SpaceDev (aktualnie Sierra Nevada Corporation (SNC)) zbudowała satelitę w oparciu o platformę BD-II, z szerokim wykorzystaniem elementów dostępnych komercyjnie w systemach awioniki. Z tego też powodu była to pierwsza misja NASA^[4] wykorzystująca protokół TCP/IP i FTP dla kontroli satelity, co przetestowano wcześniej na satelicie UoSAT-12.

Konstrukcja statku wykonana jest z aluminium^[4]. Satelita nie posiadał własnego napędu. Zasilany był z dwuzłączowych ogniw słonecznych GaAs/InP/Ge (o mocy 106 W przy końcu misji)^[2] i akumulatorów niklowo-kadmowych. Temperatura statku utrzymywana była w sposób pasywny^[4].

Satelita był stabilizowany trójosiowo przy użyciu 4 kół zamachowych Dynacon MicroWheel 200 (w tym jedno zapasowe i z którego była konieczność skorzystania), trzech stabilizatorów magnetycznych, magnetometru, dwóch detektorów Słońca, detektora Księżyca i czujnika obrotu. Zapewniało to dokładność ustalania położenia na poziomie ±2º^[4].

Komputer pokładowy wykorzystywał procesor Motorola Power PC 750^[4]. Łączność odbywała się w paśmie S (modulacja FSK), poprzez dwie anteny zapewniające niemal dookólne nadawanie (4-9,6 kbps) i odbiór (38,4-115,2 kbps)^[4].

Space Sciences Laboratory Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley było wykorzystywane jako główne centrum kontroli misji. Jako wspomagające, wykorzystywane były stacje Wallops Flight Facility oraz w Adelaide w Australii. Ze strony NASA projekt nadzorowany był przez Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda.

CHIPS

Jedynym instrumentem satelity był CHIPS (Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer) – spektrometr zbudowany przez Space Science Laboratory. Spektrometr posiadał sześć apertur o ogniskowej f/150. Pole widzenia wynosiło 5º × 26,7º^[4].

Instrument ważył około 35 kg, w tym 10 kg urządzeń elektronicznych, i zużywał średnio 21,2 W energii elektrycznej (szczytowo 30 W). Filtry światła wykonane były z poliimidu, boru, aluminium i węgla^[4].