200 likes | 354 Views
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 1. ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH i FAL RADIOWYCH.
E N D
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 1 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH i FAL RADIOWYCH
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 2 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH NASA - SAIC sounding rocket experiment. The rocket payload released clouds of barium and strontium into the ionosphere. • Frequency range 0.1 to 10 MHz • Sensitivity: 100V/m • Dynamic range: 72 dB • Time resolution: 100 ms • Distance resolution 3 m • Antenna: dipole ~3 m • Mission: NASA Terrier-Black • Launched June 1992 Solar radiospectrometer to involve investigation of the solar radio emissions. Consists of package of modules: RF spectrometer, Impedance meter, UHF spectrometer • Frequency range 0.1 to 300MHz • RF spectrum: 0.1 to 10 MHz • UHF spectrum: 10 to 300 MHz • RF impedance: 0.1-10 MHz • Sensitivity: 0.5V • Dynamic range: 60 dB • Two dipole antennas: 15 m • Mission: KORONAS - I • Launched Feb 1994
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 3 • ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH • Very Low Frequency Analyser for CESAR Mission • 17 wejściowy analizator pól elektromagnetycznych, • jednocześnie 5 składowych może być analizowane w paśmie częstotliwości do 20 kHz z rozdzielczością 16 bitów, • dynamika przyrządu, uwzględniając programowane wzmacniacze wejściowe, około 120dB (106), • dwa procesory: 16-bitowy mikrokontroler Motorola M68HC16Z1 służący do sterowania i komunikacji z satelitą oraz 24 bitowy procesor DSP Motorola 9600
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 4 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 5 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 6 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 7 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 8 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 9 ANALIZATORY PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Radio Frequency Analyser for “OBCTANOVKA - 1” project
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 10 • HERSCHEL Space Observatory • (dawna nazwa FIRST - Far InfraRed Space Telescope) • Jest to czwarta „cornerstone mission” w programie ESA „HORIZON 2000” • Cele naukowe misji: • Badanie zjawisk związanych z powstawaniem galaktyk i formowaniem gwiazd we Wszechświecie, • Odkrycie obiektów kosmicznych niezauważalnych przez inne teleskopy, • Badania obłoków pyłowo-gazowych, w których mogą formować się nowe gwiazdy lub układy planetarne, • Badanie materii komet zawierającej cząsteczki organiczne, • Poznanie procesów towarzyszących powstaniu pierwszych galaktyk i ich ewolucji do czasów obecnych • W 2007 roku planowane jest, za pomocą rakiety Ariane 5, umieszczenie satelity w drugim punkcie Lagrange’a w Układzie Słonecznym. Punkt, odległy o około 1,5 miliona km od Ziemi zostanie osiągnięty po 6 miesiącach lotu. Razem z satelitą HERSCHEL (masa 3000kg) zostanie wyniesiony satelita PLANCK (masa 1500kg). Planowany czas pracy satelity HERSCHEL na orbicie jest ograniczony ilością zabranego ciekłego helu i wynosi ponad 3 lata • Aparatura naukowa na pokładzie to trzy spektrometry (HIFI, PACS i SPIRE) pracujące w podczerwieni (60-670m) i wykorzystujące ten sam układ 3.5 metrowego teleskopu. Układy wejściowe (detektory) przyrządów pracować mają w temperaturze bliskiej zera absolutnego. Satelita zabiera 2560 litrów ciekłego helu.
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 11
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 12 HERSCHEL Space Observatory: budowa kriostatu mieszczącego detektory wszystkich przyrządów
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 13 HIFI (Heterodyne Instrument for Far Infrared) PI: dr Thijs de Graauw z Space Research Organisation of Netherlands / Groningen W budowie instrumentu współpracują koledzy z prawie całej Europy i Ameryki Północnej. W budowie podsystemu Lokalnego Oscylatora współpracujemy bezpośrednio z MPIfR z Bonn, JPL z Pasadeny, SRON w Groningen i Utrechcie oraz CSA (Kanada). • Parametry techniczne spektrometru HIFI: • Zakresy częstotliwości 480-1250 GHz, 1410-1910GHZ i 2400-2700GHz, • Analiza częstotliwości dokonywana przez dwa, niezależne spektrometry: szerokopasmowy ze wstęgą 4 GHZ i częstością próbkowania 1 MHz oraz wysokiej rozdzielczości ze wstęgą 1 GHZ i próbkowaniem 200 kHz (500 MHZ / 100 kHz), • Lub zakresy spektralne 625-240, 213-157 m i 125-111 m, • Rozdzielczość spektralna 5A i 0.5A dla 375m oraz 1A i 0.05A dla 176m
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 14 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - zasada pomiaru heterodynowego System Lokalnego Oscylatora ma za zadanie wyprodukować sygnał mikrofalowy o częstotliwości programowanej w zakresie 500GHz do 2000GHz i bardzo wysokich parametrach: stabilności, czystości spektralnej i fazowej. Od tych parametrów zależeć będzie dokładność obserwacji wykonywanych spektrometrem HIFI
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 15 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - budowa toru powielającego
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 16 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - precyzyjne wykonanie mechaniki i optyki w podsystemach Lokalnego Oscylatora
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 17 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - budowa bloku HLCU (HIFI Local Oscillator Control Unit)
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 18 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - HLCU MICD
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 19 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - HLCU QM: płytki
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 4_PRZYRZĄDY / 18.03.2004 / strona 20 HERSCHEL Space Observatory: Spektrometr HIFI - HLCU QM: mechanika i złożony przyrząd