Magnetic cleanliness of CubeSat 1U satellites for measuring Earth’s magnetic field

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The work is devoted to the analysis of the possibility of implementing measurements of the Earth's magnetic field on board small spacecraft of the CubeSat 1U format. In particular, the problem of ensuring magnetic purity for the operation of magnetometers as part of nanosatellites was solved. The required accuracy of the equipment was estimated and the recommended maximum level of the spacecraft's residual magnetic field was determined – 0.1 nT. Ensuring the required value of the background of the magnetic field is possible only if the platform and the magnetometer are spaced apart - due to a special boom. To estimate its minimum length, the simulation of the magnetic field of the nanosatellite was carried out. The resulting value was 1250 cm.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Reva

Space Research Institute RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: kirichenko@cosmos.ru
Ресей, Moscow

S. Bogachev

Space Research Institute RAS

Email: kirichenko@cosmos.ru
Ресей, Moscow

A. Kirichenko

Space Research Institute RAS

Email: kirichenko@cosmos.ru
Ресей, Moscow

I. Loboda

Space Research Institute RAS

Email: kirichenko@cosmos.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Abramova D.Yu., Filippov S.V., Abramova L.M. About possibilities of satellite observations application to the Earth geological-tectonic structure study // Issledovanie Zemli iz kosmosa. 2020. № 2. p. 69–81. (in Russian). doi : 10.31857/S0205961420010029.
  2. Alpert Ya.L., Gurevich A.V., Pitaevskiy L.P. Artificial satellites in low-density plasma. Moscow : Nauka, 1964. 382 p. (in Russian).
  3. Kopytenko Y.A., Petrova A.A., Aleksseev V.F., Gur’ev I.S., Labetskiy P.V. Application of altitude models of Earth’s magnetic field for solving geophysical problems // Kosmicheskie issledovaniya. 2019. T. 57. № 3, P. 185–191. (in Russian). doi : 10.1134/S0023420619030063.
  4. Ovchinnikov M.Yu., Penkov V.I., Roldugin D.S., Ivanov D.S. Magnetic orientation systems for small spacecrafts. Moscow: IPM im. M. V. Keldysha, 2016. 366 p. (in Russian). doi: 10.20948/mono-2016-ovchinnikov.
  5. Balogh A. Planetary Magnetic Field Measurements: Missions and Instrumentation // Space Sci Rev. 2010. V. 152. p. 23–97. doi: 10.1007/s11214-010-9643-1.
  6. Behannon K.W., Acuna M.H., Burlaga L.F., Lepping R.P., Ness N.F., Neubauer F.M. Magnetic Field Experiment for Voyagers 1 and 2 // Space Science Reviews. 1977. V. 21. iss. 3. p. 235–257. doi: 10.1007/BF00211541.
  7. Cain J.C., Sweeney R.E. The POGO data // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 1973. Vol. 35. p. 1232–1247. doi: 10.1016/0021-9169(73)90021-4
  8. Denton M.H., Borovsky J.E., Stepanova M., Valdivia J.A. Unsolved problems of magnetospheric physics // J Geophys Res. 2016. V. 121. no. 11. p. 10783–10785. doi: 10.1002/2016JA023362.
  9. Glassmeier K., Boehnhardt H., Koschny D., Kührt E., Richter I. The Rosetta Mission: Flying Towards the Origin of the Solar System // Space Science Reviews. 2007. V. 128. iss. 1–4. p. 1–21. doi: 10.1007/s11214-006-9140-8.
  10. Hulot G., Leger J.-M., Clausen L. B.N., Deconinck F., Coïsson P., Vigneron P., Alken P., Chulliat A., Finlay Ch.C., Grayver A., Kuvschinov A., Olsen N., Thébault E., Bertrand F., Jager T., Häfner T. NanoMagSat, a 16U nanosatellite constellation high-precision magnetic project to initiate permanent low-cost monitoring of the Earth’s magnetic field and ionospheric environment // EGU General Assembly. 19–30 Apr 2021, EGU21–14660. doi: 10.5194/egusphere-egu21-14660.
  11. Hulot G., Finlay C.C., Constable C.G., Olsen N., Mandea M. The Magnetic Field of Planet Earth // Space Sci Rev. 2010. V. 152. p. 159–222. doi: 10.1007/s11214-010-9644-0.
  12. Langel R., Ousley G., Berbert J., Murphy J., Settle M. The MAGSAT mission // Geophysical Research Letters. 1982. Vol. 9. iss. 4. p. 243–245. doi: 10.1029/GL009i004p00243.
  13. Olsen N., Holme R., Hulot G., Sabaka T., Neubert T., Tøffner-Clausen L., Primdahl F., Jørgensen J., Leger J.-M., Barraclough D., Bloxham J., Cain J., Constable C., Golovkov V., Jackson A., Kotze P., Langlais B., Macmillan S., Mandea M., Merayo J., Newitt L., Purucker M., Risbo T., Stampe M., Thomson A., Voorhies C. Ørsted Initial Field Model // Geophysical Research Letters. 2000. V. 27. iss. 22. p. 3607–3610. doi: 10.1029/2000GL011930.
  14. Piessens R., de Doncker-Kapenga E., Überhuber Ch.W., Kahaner D. QUADPACK: A subroutine package for automatic integration. Springer-Verlag. ISBN978-3-540-12553-2. 1983. doi: 10.1007/978-3-642-61786-7.
  15. Sutcliffe P.R., Ndiitwani D.C., Luhr H., Heilig B. Studies of Geomagnetic Pulsations Using Magnetometer Data from the CHAMP Low-Earth-Orbit Satellite and Ground-Based Stations: a Review // Data Sci. J. 2011. V. 10, IAGA10-IAGA18. doi: 10.2481/dsj.IAGA-03.
  16. Svedhema H., Titov D.V., McCoy D., Lebreton J.-P., Barabash S., Bertauxd J.-L., Drossarte P., Formisano V., Häusler B., Korablev O., Markiewicz W.J., Nevejans D., Pätzold M., Piccioni G., Zhang T.L., Taylor F.W., Lellouch E., Koschny D., Witasse O., Eggel H., Warhaut M., Accomazzo A., Rodriguez-Canabal J., Fabrega J., Schirmann T., Clochet A., Coradini M. Venus Express – The first European mission to Venus // Planetary and Space Science. 2007. V. 55. iss. 12. p. 1636–1652. doi: 10.1016/j.pss.2007.01.013.
  17. ZhongYi Chu, YiAn Lei. Design theory and dynamic analysis of a deployable boom // Mechanism and Machine Theory. 2014. V. 71. p. 126–141. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2013.09.009.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Directions of currents of the circuits considered in the device. The circuit corresponding to the electronics board is shown in green. Connecting wires are shown in blue. Solar panels are shown in orange.

Жүктеу (625KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Directions of currents in the electronics unit circuit. The green circuit shows the circuit corresponding to the control board. The red circuit shows the power board, which includes the battery.

Жүктеу (147KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. The level of the spacecraft's own magnetic field depending on the distance for cases of solar illumination of one (upper panel), two (middle panel) and three (lower panel) solar batteries. The dashed line on the lower panel shows the level of the own magnetic field generated separately by the power board in the maximum output current mode. The dashed line on the lower panel shows the maximum level of the own magnetic field when all the units of the spacecraft are functioning.

Жүктеу (272KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».