Interstellar Boundary Explorer

Interstellar Boundary Explorer

IBEX (Explorer 91)
IBEX (Explorer 91)
Typ: Forschungssatellit
Land: Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Betreiber: NASA
COSPAR-Bezeichnung: 2008-051A
Missionsdaten
Masse: 107 kg
Start: 19. Oktober 2008, 17:48 UTC
Trägerrakete: Pegasus-XL
Status: in Betrieb
Bahndaten
Umlaufzeit: 9,1 Tage[1]
Bahnneigung: 28,1°
Apogäum: 307.961 km
Perigäum: 47.016 km

Interstellar Boundary Explorer (IBEX; deutsch Interstellarer Grenzschicht-Erforscher) ist ein NASA-Forschungssatellit zur Erforschung des Termination Shock, der Grenzschicht von Heliosphäre und interstellarer Materie, durch die Messung von in der Region erzeugten energetischen neutralen Atomen. Die IBEX-Mission wird im Rahmen des Small-Explorer-Programms durchgeführt. Nach dem erfolgreichen Start hat der Satellit die zusätzliche Bezeichnung Explorer 91 erhalten.

Mission

Aufbau der Heliosphäre und der Grenzschichten zum interstellaren Medium. (Anmerkung: In dieser NASA-Grafik aus dem Jahr 2008 ist noch der damals vermutete Bow Shock eingetragen.)

Die bisher einzigen Messungen aus den äußeren Bereichen der Heliosphäre stammen von den Raumsonden Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2. Insbesondere die Messungen von Voyager 1, der die Grenzschicht am 16. Dezember 2004 in einer Entfernung von 94 AU erreichte, sind dabei von besonderem Interesse.[2] IBEX hingegen wird keine In-situ-Messungen durchführen, sondern aus einer Erdumlaufbahn die in der Grenzschicht entstehenden neutralen Partikel registrieren und kartieren.

Pegasus-XL-Trägerrakete vor dem Start

IBEX wurde von einer flugzeuggestützten Pegasus-XL-Rakete mit zusätzlicher Star-27H-Oberstufe ins All gebracht. Der Startplatz des Trägerflugzeug des Typs L-1011 war das Kwajalein-Atoll im Pazifik. Die L-1011 mit dem Namen "Stargazer" hob am 19. Oktober 2008 um 16:51 UTC von der Kwajalein Missile Range zu einem Nachtstart ab, nach Ortszeit war es 3:51 Uhr am 20. Oktober. Der Abwurf erfolgte um 17:48 UTC aus 39.000 ft (ca. 11.900 m) Höhe in der Kwajalein Drop Zone nördlich des Atolls[3] bei etwa 167,6° Ost, 10,5° Nord[4]

Der hoch exzentrische Orbit hatte direkt nach dem Start eine Bahnneigung von 11,3°, ein Perigäum von 226 km und ein Apogäum von 250.300 km bei einer Umlaufzeit von 7.921 Minuten.[5] IBEX vergrößerte die Bahnhöhe und insbesondere das Perigäum in den ersten 45 Tagen der Mission mit Hilfe seines eigenen Triebwerks, um schließlich einen Orbit mit einem Perigäum von 7000 km und einem Apogäum von ca. 50 Erdradien (ca. 317.850 km) und einer Periode von etwa 8 Tagen zu erreichen.[6] Im November 2011 wurde die Umlaufbahn erneut geändert. Die Umlaufdauer wurde auf 9,1 Tage justiert, was genau einem Drittel eines siderischen Monats entspricht. Damit ist die Bewegung von IBEX mit der des Mondes synchronisiert, wobei darauf geachtet wurde, dass IBEX dem Mond nie besonders nahekommt. Dadurch lassen sich Gravitationseinflüsse und somit notwendige Bahnkorrekturen vermeiden.[7]

Aufbau

Basis

Der nur 107 kg schwere Satellit ist auf einer oktogonalen Struktur aufgebaut, die von den Orbcomm-Kommunikationssatelliten abgeleitet ist. Hersteller ist die Orbital Sciences Corporation. Der Satellit ist spinstabilisiert, wobei die Rotationsachse stets auf die Sonne ausgerichtet wird. IBEX besitzt ein Hydrazin-Antriebssystem, das dazu dient, nach dem Start das Perigäum auf 7000 km anzuheben.

Instrumente

An Bord von IBEX befinden sich lediglich zwei einfach aufgebaute Ein-Pixel-Sensoren. Jeweils eines der senkrecht zur Rotationsachse des Satelliten angebrachten Instrumente dient der Registrierung von hoch- und niederenergetischen Partikeln (IBEX-Hi und IBEX-Lo). Diese sind an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Satelliten angebracht.[8] Beide Sensoren werden von einer gemeinsamen Elektronik ausgelesen. Durch die Rotation des Satelliten und der Rotation der stets auf die Sonne ausgerichteten Rotationsachse im Laufe eines Jahres wird der gesamte Himmelsbereich durch die Detektoren erfasst und kartiert.

Forschungsergebnisse

  • Nach Untersuchungen von Daten der Voyagersonden und IBEX (2012) bewegt sich die Sonne so langsam durch das interstellare Gas, dass es keine Stoßwelle (Bow Shock) gibt.[9]
  • Erstmals wurde der „Schweif“ unseres Sonnensystems mit Hilfe von IBEX gefunden. Der Schweif des Sonnensystems ist ähnlich dem eines Kometen. Der Aufbau und die Grenzen konnten ausgemessen werden. Entsprechend der Verteilung des Sonnenwindes an den Polen und dem Äquator der Sonne sind auch die Partikel in diesem Schweif verteilt.[10]

Quellen

  1. Bahndaten nach Chris Peat: IBEX - Orbit. In: Heavens Above. 1. September 2012, abgerufen am 8. Oktober 2012 (english).
  2. IBEX Science Overview: If we could see Our Heliosphere, What would our Home in the Galaxy look like?
  3. Steve Siceloff: NASA's IBEX Launch Blog. NASA, 19. Oktober 2008, abgerufen am 8. Oktober 2012 (english).
  4. Jonathan McDowell: Jonathan's Space Report No. 602. 26. Oktober 2008, abgerufen am 8. Oktober 2012 (english).
  5. Space 40: 2008-051A - IBEX
  6. Southwest Research Institute − Launch
  7. Dave McComas: November 2011: IBEX Orbit - Raising Maneuver. NASA, , abgerufen am 8. Oktober 2012 (english).
  8. Siehe Bild
  9. Benjamin Knispel: Heliosphäre, Die Entdeckung der Langsamkeit, in ASTROnews, Datum: 11. Mai 2012, Abgerufen: 16. Mai 2012
  10. www.heise.de: NASA weist den Schweif unseres Sonnensystems nach. (12. Juli 2013 14:00)

Weblinks

 <Lang> Commons: IBEX – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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