CASSIOPE

CASSIOPE ir Kanādas uzņēmuma MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA) un Kanādas kosmosa aģentūras eksperimentāls pavadonis. Kosmiskais aparāts eliptiskā polārā orbītā palaists 2013. gada septembrī.

Pavadonī iebūvēta komerciāla sakaru sistēma Cascade, kā arī zinātnisku eksperimentu pakete e-POP (enhanced Polar Outflow Probe). No šo nosaukumu kombinācijas izveidots nosaukums CASSIOPE (CAscade, SmallSat and IOnospheric Polar Explorer).

Konstrukcija 
CASSIOPE ir sešstūra formas korpuss 180 cm diametrā un 125 cm augstumā. ar masu aptuveni 500 kg.

Zinātnisko instrumentu paketē e-POP ietilpst astoņi instrumenti, kas paredzēti jonosfēras pētījumiem polārajos apgabalos, kur notiek Sules vētras:
 IRM (Imaging rapid scanning mass spectrometer) — jonosfēras sastāvs, blīvums, ātrums, temperatūra (1—40 amu, 1—70 eV)
 SEI (Suprathermal electron imager) — supratermālā eklektro un fotoelektronu enerģija un pīķa leņķa spektrs (<200 V)
 NMS (Neutral mass and velocity spectrometer) — neitrālās masas sastāvs, blīvums, ātrums, temperatūra (1—40 amu, 0,1—72 eV)
 FAI (Fast auroral imager) — ātas  platjoslas redzamās gaismas (10 sekundē) un lēnāki monohtomatiskie attēli (630 nm)
 RRI (Radio receiver instrument) — HF un VLF viļņu elektriskā lauka polarizācija un izplatība
 MGF (Magnetic field instrument) — magnētiskā lauka perturbācija un lauka sakaārtotās plūsma
 GAP (Navstar attitute, position occultation experiment) — jonosfēras neregularitātes (GPS atšķirības); kosmiskā aprāta stāvoklis telpā (Navstar interferometrija)
 CER (Coherent EM radiation tomography experiment) — jonosfēras neregularitātes (plazmas viļņu izplatības aizkavēšanas atšķirības)

Komercpakete Cascade ir tehnoloģijas demonstrators, kas paredzēs kā ciparu kurjers. Tas saņemtu liela apjoma failus no jebkura klienta uz zemes, tos īslaicīgi uzglabātu, un vēlāk failus noraidītu saņēmējam. Datus var pārraidīt ar ātrumu 1,2 Gb/s.

Priekšvēsture 
1996. gadā tika izstrādāta maza (70 kg), lēta pavadoņa Polar Outflow Probe jeb POP koncepcija. 1997. gadā Kanādas kosmosa aģentūra sākā pētīt iespēju modificēt šo projektu, kurš tika izstrādāts no 2000. līdz 2005. gadam. Pārskatītā koncepcija iekļāva POP paplašināto versiju e-POP kopā ar uzņēmuma MDA komercpavadoni Cascade vienā pavadonī, līdz ar to izstrādātu lētu maza pavadoņa platformu (MAC-200), kuru varētu izmantot nākotnē Kanādas kosmiskajām misijām.

e-POP zinātniskie instrumenti tika izgatavoti, kalibrēti un izmēģināti no 2005. līdz 2007. gadam. To integrēšana pavadoņa platformā veikta no 2008. līdz 2009. gadam. MDA bija misijas CASSIOPE primārais kontraktors, esot atbildīgs par pavadoņa platformu, sistēmu integrēšanu, kā arī tā palaišanu un apkalpošanu.

Līgums ar SpaceX par CASSIOPE palaišanu orbītā noslēgts 2005. gadā. Tika paredzēts izmantot nesējraķeti Falcon 1 un startam bija jānotiek 2008. gadā. Pavadoņa palaišana vairākkārt tika pārcelta, līdz  Falcon 1 projekts tika atcelts. 2010. gada jūnijā CASSIOPE pārcelts uz daudz lielāko raķeti Falcon 9, izmantojot to jaunās versijas Falcon 9 v1.1 izmēģinājumu lidojumā.

Lidojuma gaita 
CASSIOPE tika palaists  16:00 UTC ar nesējraķeti Falcon 9 v1.1 no Vandenberga Gaisa spēku bāzes starta laukuma SLC-4E. Šis bija pirmais Falcon 9 v1.1 izmēģinājumu lidojums. Kopā ar CASSIOPE tika palaisti nanopavadoņi CUSat-1, POPACS-1, POPACS-2, POPACS-3, DANDE.

Ar raķeti tika veikti vairāki eksperimenti. Pēc otrās pakāpes atdalīšanās pirmā pakāpe veica augstuma samazināšanas manevru, iedarbinot trīs no deviņiem dzinējiem, un kontrolētu ieiešanu atmosfērā, lai simulētu nolaišanos okeānā. Sākotnēji tika paziņots, ka izmēģinājums bijis veiksmīgs, bet pirmās pakāpes atgūšana šoreiz nebija paredzēta. Vēlāk parādījās informācija, ka pakāpe aerodinamisko spēku ietekmē bija sākusi kūleņot, līdz ar to orientacijas kontroles sistēma zaudēja kontroli par pakāpi. Degviela "centrifūgējās" pie tvertnes sienām, neļaujot izpildīt nelielā augstuma ātruma samazināšanas manevru. 

Pēc pavadoņu palaišanas bija plānots iedarbināt raķetes otro pakāpi otrreiz, lai izmēģinātu darbības, kas jāveic nākamajos lidojumos. Dzimējs Merlin 1D'' neiedarbojās. Tika noskaidrots, ka aizsalis aizdedzes sistēmas degvielas vads. Līdz nākamajam startam decembrī problemātiskajam cauruļvadam tika uzlikta papildu izolācija.

Atsauces

Ārējās saites 
 CASSIOPE: Observing Space Weather with a Hybrid Satellite Canadian Space Agency 
 Upgraded Falcon 9 Mission Overview SpaceX 
 CASSIOPE 1 Gunter Dirk Krebs 

Kanādas kosmiskie aparāti