Twee stoere, veerkrachtig, NASA-ruimtevaartuigen cirkelen de afgelopen zes en een half jaar om de aarde, herhaaldelijk vliegen door een gevaarlijke zone van geladen deeltjes rond onze planeet, de Van Allen-stralingsgordels. De tweeling Van Allen Probes, gelanceerd in augustus 2012, hebben wetenschappelijke theorieën bevestigd en nieuwe structuren en processen onthuld die in deze dynamische regio's aan het werk zijn. Nutsvoorzieningen, ze beginnen aan een nieuwe en laatste fase in hun verkenning.

Op 12 februari 2019, een van de twee Van Allen-sondes begint een reeks afdalingsmanoeuvres om het laagste punt van de baan te brengen, genaamd perigeum, iets minder dan 190 mijl dichter bij de aarde. Dit zal de perigeum van ongeveer 375 mijl naar ongeveer 190 mijl brengen - een verandering die het ruimtevaartuig zal positioneren voor een uiteindelijke terugkeer in de atmosfeer van de aarde, ongeveer 15 jaar later.

"Om ervoor te zorgen dat de Van Allen-sondes binnen een redelijke tijd een gecontroleerde terugkeer hebben, we moeten de perigeum verlagen, " zei Nelli Mosavi, projectmanager voor de Van Allen Probes bij het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, of APL, in Laurier, Maryland. "Op de nieuwe hoogte, aerodynamische weerstand zal de satellieten naar beneden halen en ze uiteindelijk verbranden in de bovenste atmosfeer. Onze missie is om geweldige wetenschappelijke gegevens te verkrijgen, en ook om ervoor te zorgen dat we meer ruimtepuin voorkomen, zodat de volgende generaties de mogelijkheid hebben om de ruimte ook te verkennen."

De andere van de twee Van Allen Probes volgt in maart, ook onder bevel van het missieoperatiesteam van APL, die de satellieten ontwierp en bouwde.

De Van Allen-sondes brengen het grootste deel van hun baan door binnen de stralingsgordels van de aarde:donutvormige banden van geactiveerde deeltjes - protonen en elektronen - gevangen in het magnetische veld van de aarde. Deze snel bewegende deeltjes creëren straling die de elektronica van satellieten kan verstoren en zelfs een bedreiging kan vormen voor astronauten die ze passeren op interplanetaire reizen. De vorm, grootte en intensiteit van de stralingsgordels verandert als reactie op zonneactiviteit, wat het voorspellen van hun toestand moeilijk maakt.

Oorspronkelijk bedoeld als een tweejarige missie - gebaseerd op voorspellingen dat geen enkel ruimtevaartuig veel langer zou kunnen opereren dan dat in de harde stralingsgordels - hebben deze robuuste ruimtevaartuigen sinds 2012 zonder incidenten gewerkt. en blijven baanbrekende ontdekkingen over de Van Allen Belts mogelijk maken.

"De missie van Van Allen Probes heeft geweldig werk verricht door de stralingsgordels te karakteriseren en ons de uitgebreide informatie te verschaffen die nodig is om af te leiden wat er in hen gebeurt, " zei David Sibeck, missiewetenschapper voor de Van Allen Probes bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Het voortbestaan ​​van deze ruimtevaartuigen en al hun instrumenten, vrijwel ongeschonden, na al die jaren is een prestatie en een les geleerd over het ontwerpen van ruimtevaartuigen."

Elk ruimtevaartuig wordt verplaatst naar een nieuwe, lager perigeum van ongeveer 190 mijl boven de aarde door een reeks van vijf motorbrandwonden van twee uur. Omdat de Van Allen-sondes draaien terwijl ze in een baan om de aarde zijn, de data van deze brandwonden moesten zorgvuldig worden gekozen. De benodigde geometrie gebeurt slechts één of twee keer per jaar:voor ruimtevaartuig B, die periode valt van 12-22 februari van dit jaar, en voor ruimtevaartuig A, het is 11-22 maart.

De motorbrandwonden gebruiken elk ongeveer 4,4 pond drijfgas, het ruimtevaartuig met genoeg brandstof achterlatend om hun zonnepanelen nog ongeveer een jaar op de zon gericht te houden.

"We zullen doorgaan met werken en nieuwe wetenschap verkrijgen in onze nieuwe baan totdat we geen brandstof meer hebben, op dat moment kunnen we onze zonnepanelen niet op de zon richten om de ruimtevaartuigsystemen van stroom te voorzien, ' zei Mosavi.

Tijdens hun laatste levensjaar, de Van Allen Probes zullen doorgaan met het verzamelen van gegevens over de dynamische stralingsgordels van de aarde. En hun nieuwe lagere passages door de atmosfeer van de aarde zullen ook nieuw inzicht verschaffen in hoe zuurstof in de bovenste atmosfeer van de aarde satellietinstrumenten kan degraderen - informatie die ingenieurs zou kunnen helpen bij het ontwerpen van meer veerkrachtige satellietinstrumenten in de toekomst.

"Het ruimtevaartuig en de instrumenten hebben ons ongelooflijk inzicht gegeven in de operaties van ruimtevaartuigen in een omgeving met veel straling, " zei Mosavi. "Iedereen op de missie voelt een echt gevoel van trots en prestatie in het werk dat we hebben gedaan en de wetenschap die we aan de wereld hebben geleverd - zelfs als we beginnen met de de-orbiting-manoeuvres."