IBEX (Explorer 91) | |
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Typ: | Forschungssatellit |
Land: | 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.
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.
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]
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.
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.