Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hiệu suất trong chuyến bay của chế độ vector của Máy đo từ trường tuyệt đối trên các vệ tinh Swarm
Tóm tắt
Vai trò của Máy đo từ trường tuyệt đối (ASM) trong nhiệm vụ Swarm của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) là cung cấp các phép đo tuyệt đối về độ mạnh của từ trường cho các nghiên cứu khoa học và hiệu chuẩn trong chuyến bay của Máy đo từ trường Vector (VFM). Tuy nhiên, thiết bị ASM cũng có thể đồng thời cung cấp các phép đo vector mà không ảnh hưởng đến hiệu suất scalar của máy đo từ trường, thông qua chế độ gọi là vector mode. Chế độ vector này đã được vận hành liên tục kể từ khi bắt đầu nhiệm vụ, ngoại trừ một số thời gian ngắn trong quá trình chạy thử. Vì cả phép đo scalar và vector đều hoàn toàn đồng bộ và đồng nhất về không gian, nên một đánh giá trực tiếp về hiệu suất vector của ASM có thể được thực hiện ở cấp thiết bị mà không cần phải hiệu chỉnh cho các biến động từ trường khác nhau được tạo ra bởi các vệ tinh. Sau một mô tả ngắn gọn về nguyên lý hoạt động của thiết bị, một phân tích kỹ lưỡng về hành vi của thiết bị được trình bày, cũng như một đặc trưng về môi trường trong chuyến bay, sử dụng chế độ scalar với tần suất lấy mẫu cao (burst) có thể được thực hiện vài ngày trong quá trình chạy thử. Tiếp theo, quy trình hiệu chuẩn vector của ASM được trình bày chi tiết, nhấn mạnh vào độ nhạy của nó với các điều kiện hoạt động. Cuối cùng, sự tiến triển của hiệu suất thiết bị trong năm đầu tiên của nhiệm vụ được trình bày và thảo luận dựa trên các yêu cầu hiệu suất nhiệm vụ cho các phép đo vector.
Từ khóa
#Máy đo từ trường tuyệt đối #Cơ quan Vũ trụ Châu Âu #Nhiệm vụ Swarm #phép đo vector #hiệu chuẩnTài liệu tham khảo
Allan DW (1966) Statistics of atomic frequency standards. Proc IEEE 54–2:221–230
Fratter I, Léger JM, Bertrand F, Jager T, Hulot G, Brocco L, Vigneron P (2015) Swarm absolute scalar magnetometers first in-orbit results. Astronautica, Acta, in review
Friis-Christensen E, Lühr H, Hulot G (2006) Swarm: a constellation to study the Earth’s magnetic field. Earth Planets Space 58:351–358
Gravrand O, Khokhlov A, Le Mouël JL, Léger JM (2001) On the calibration of a vectorial 4He pumped magnetometer. Earth Planets Space 53:949–958
Guttin C, Léger JM, Stoeckel F (1994) An isotropic earth field scalar magnetometer using optically pumped helium 4. J de Physique IV 4:655–659
Hulot G, Vigneron P, Léger JM, Fratter I, Olsen N, Jager T, Bertrand F, Brocco L, Sirol O, Lalanne X, Boness A, Cattin V (2015) Swarm’s absolute magnetometer experimental vector mode, an innovative capability for space magnetometry. Geophys. Res. Lett., 42, doi:10.1002/2014GL062700
Jager T, Léger JM, Bertrand F, Fratter I, Lalaurie JC (2010) SWARM Absolute Scalar Magnetometer accuracy: analyses and measurement results. Proceedings of the IEEE Sensors 2010 conference 2392–2395
Kernevez N, Duret D, Moussavi M, Léger JM (1992) Weak field NMR and ESR spectrometers and magnetometers. IEEE Transactions on Magnetics 28–5:3054–3059
Léger JM, Bertrand F, Jager T, Prado ML, Fratter I, Lalaurie JC (2009) Swarm absolute scalar and vector magnetometer based on helium 4 optical pumping. Procedia Chemistry 1:634–637
Léger JM, Bertrand F, Jager T, Fratter I (2011) Spaceborn scalar magnetometers for Earth’s field studies. Proceedings of the 62nd International Astronautical Congress, Cape Town, South Africa, Oct. 3–7, 2011, paper IAC-11-B1.3.9.
Thébault E, Finlay CC, Beggan C, Alken P, Aubert J, Barrois O, Bertrand F, Bondar T, Boness A, Brocco L, Canet E, Chambodut A, Chulliat A, Coïsson P, Civet F, Du A, Fournier A, Fratter I, Gillet N, Hamilton B, Hamoudi M, Hulot G, Jager T, Korte M, Kuang W, Lalanne X, Langlais B, Léger JM, Lesur V, Lowes FJ et al (2015) International Geomagnetic Reference Field: the twelfth generation. Space, Earth Planet, in press
Vigneron P, Hulot G, Olsen N, Léger JM, Jager T, Brocco L, Sirol O, Coïsson P, Lalanne X, Chulliat A, Bertrand F, Boness A, Fratter I (2015) A 2015 IGRF candidate model based on Swarm’s experimental ASM vector mode data. Space, Earth Planet, in review