Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer

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Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer

Description de l'image  SAMPEX.jpg.
Caractéristiques
Organisation NASA, Institut Max Planck
Domaine Étude de la magnétosphère
Statut mission achevée
Masse 158 kg
Lancement 3 juillet 1992
Lanceur Scout G1
Fin de mission 30 juin 2004
Désorbitage 13 novembre 2012
Autres noms SAMPEX, Explorer 68
Orbite orbite polaire
Périapside 520 km
Apoapside 670 km
Période 96,69 minutes
Inclinaison 82°
Programme Small Explorer
Index NSSDC 1992-038A
Site [1]

Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer, également désigné sous l'appellation SAMPEX ou Explorer 68, est un petit satellite scientifique lancé en 1992 dont la mission est l'étude des particules énergétiques d'origine solaire (ions du vent solaire) ou galactiques (rayons cosmiques) ainsi que des particules présentes dans la magnétosphère terrestre. Le satellite développé par la NASA avec la participation de l'Institut Max Planck est la première mission du programme Small Explorer. La charge utile est constituée de quatre instruments particulièrement performants chargés de mesurer les caractéristiques la composition des noyaux atomiques dont l'énergie est comprise entre 0,4 et plusieurs centaines de MeV ainsi que des électrons énergétiques.

Contexte[modifier | modifier le code]

SAMPEX est la 68ème mission du programme Explorer de la NASA dédié aux investigations scientifiques de l'environnement spatial de la Terre. SAMPEX est la première mission de la sous-série Small Explorer dont le budget est limité à 120 millions $.

Objectifs[modifier | modifier le code]

L'objectif principal de SAMPEX est d'analyser l'énergie, la composition et la charge des particules générées par les tempêtes solaires, les explosions des supernovae de notre galaxie ou issues de l'espace interstellaire proche. Le satellite doit également étudier de manière détaillée les populations de particules de la magnétosphère qui pénètrent parfois dans les couches atmosphériques de moyenne altitude de la Terre en ionisant les gaz neutres et en modifiant la chimie atmosphérique[1].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Le satellite d'une masse totale de 158 kg est stabilisé 3 axes. L'axe de visée des instruments est maintenu en permanence pointé vers le zénith tandis que les panneaux solaires déployables sont maintenus perpendiculaires à la direction du Soleil à 5° près. Ceux-ci d'une superficie de 1,7 m² fournissent 100 Watts qui sont stockés dans une batterie NiCd de 9 A-h. Les données sont enregistrées dans une mémoire de masse à semi-conducteurs d'une capacité de 30 mégaoctets. Les transmissions de données se font en bande S avec un débit de 900 kilobits dans le sens descendant et 2 kilobits dans le sens ascendant[2].

Schéma de SAMPEX.

Instrumentation scientifique[modifier | modifier le code]

Le satellite emporte quatre instruments représentant une masse de 40 kg et consommant 22 Watts[3] :

  • Le spectromètre à compteur proportionnel pour ions lourds HILT (Heavy Ion large Area Proportional Counter Telescope) étudie les rayons cosmiques d'origine solaire ou galactique.
  • L'analyseur d'ions à faible énergie LICA (Low Energy Ion Compositon Analyzer: ) étudie les ions ayant une énergie comprise entre 0,5 et 5 MeV.
  • Le télescope spectromètre de masse MAST (Mass Spectrometer Telescope) mesure la composition isotopique des noyaux dont la masse atomique est comprise entre 2 (Hélium) et 28 (Nickel) et ayant une énergie comprise entre 10 et plusieurs centaines de MeV. Les particules étudiées sont celles émises par le Soleil durant les éruptions solaires et le reste du temps celles des rayons cosmiques[4].
  • Le télescope à proton et électron PET (Proton/Electron Telescope) mesure les électrons et les noyaux légers en provenance de source solaire, galactique ou de la magnétosphère. Les électrons ont une énergie comprise entre 1 et 30 PeV et les noyaux entre 20 et 300 MeV[5].

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

SAMPEX est lancé le 3 juillet 1994 depuis la base de lancement de Vandenberg par une fusée Scout-G1 . Il est placé sur une orbite polaire de 687x512 km avec une inclinaison de 81,69°. km. La mission du satellite était planifié pour un minimum de 1 ans avec un objectif de 3 ans. Le satellite est resté en fonctionnement près de 18 ans. La NASA a mis fin à la mission officielle le 30 juin 2004 mais le satellite a continué à fonctionner et les données ont été collectées par la suite . Il est détruit en rentrant dans l'atmosphère le 13 novembre 2012.

Résultats scientifiques[modifier | modifier le code]

Le satellite a permis d'obtenir pour la première fois un enregistrement continu de mesures détaillées des ions énergétiques et des électrons relativistes sur près de deux cycles solaires. Ces données ont apporté de nouvelles connaissances sur les processus de transport, d'accélération et de ralentissement des particules qui se produisent dans la magnétosphère. SAMPEX a découvert la présences de particules de rayons cosmiques piégées dans une zone des ceintures de Van Allen. Celles-ci se sont révélées avoir des caractéristiques beaucoup plus évolutives et complexe que ce qui était envisagé[2].

Références et notes[modifier | modifier le code]

  1. (en)« SAMPEX - Introduction », sur Université du Colorado (consulté le 22 décembre 2012)
  2. a et b (en)« SAMPEX », sur EOPortal (consulté le 22 décembre 2012)
  3. (en)« SAMPEX - Instruments », sur Université du Colorado (consulté le 22 décembre 2012)
  4. (en)W. R. Cook et all, « MAST: A Mass Spectrometer Telescope for Studies of the Isotopic Composition of Solar, Anomalous, and Galactic Cosmic Ray Nuclei », sur Université du Colorado (consulté le 22 décembre 2012)
  5. (en)W. R. Cook et all, « PET: A Proton/Electron Telescope for Studies of Magnetospheric, Solar, and Galactic Particles », sur Université du Colorado (consulté le 22 décembre 2012)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]