TEMIS

La misión THEMIS ( Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms ) comenzó en febrero de 2007 como una constelación de cinco satélites de la NASA (THEMIS-A a THEMIS-E) para estudiar las liberaciones de energía de la magnetosfera terrestre conocidas como subtormentas , fenómenos magnéticos que intensifican las auroras cerca de los polos terrestres . El nombre de la misión es un acrónimo que alude al titán Themis . ^{[ 3 ]}

Tres de los satélites orbitan la Tierra dentro de la magnetosfera, mientras que dos se han trasladado a una órbita alrededor de la Luna . Estos dos últimos fueron renombrados como ARTEMIS , acrónimo de Aceleración, Reconexión, Turbulencia y Electrodinámica de la Interacción de la Luna con el Sol . THEMIS-B se convirtió en ARTEMIS-P1 y THEMIS-C en ARTEMIS-P2. ^{[ 4 ]} ARTEMIS-P1 y -P2 juntos conforman la misión THEMIS-ARTEMIS . ^{[ 5 ]}

Los satélites THEMIS fueron lanzados el 17 de febrero de 2007 desde SLC-17B a bordo de un vehículo de lanzamiento Delta II . ^{[ 3 ] [ 6 ]} Cada satélite lleva cinco instrumentos idénticos, incluyendo un magnetómetro de puerta de flujo (FGM), un analizador electrostático (ESA), un telescopio de estado sólido (SST), un magnetómetro de bobina de búsqueda (SCM) y un instrumento de campo eléctrico (EFI). Cada sonda tiene una masa de 126 kg (278 lb) , incluyendo 49 kg (108 lb) de combustible de hidracina . ^{[ 7 ]}    

Se puede acceder a los datos de THEMIS mediante el software SPEDAS . Canadá, Austria, Alemania y Francia también contribuyeron a la misión.

Swales Aerospace , ahora parte de Orbital ATK (que a su vez forma parte de Northrop Grumman) , con sede en Beltsville, Maryland , fabricó las cinco sondas para esta misión. Cada una fue ensamblada y probada en las instalaciones de Beltsville antes de ser entregada a la Universidad de California, Berkeley, para la integración de instrumentos. Swales se encargó de la integración de la BAU, la IRU, los paneles solares, la antena, la batería y demás componentes necesarios para su funcionamiento. Este fue el segundo satélite importante construido por Swales, siendo el primero la nave espacial de observación de la Tierra-1 (EO-1), que continúa orbitando la Tierra. Swales también diseñó y construyó el equipo eléctrico de soporte terrestre (EGSE) utilizado para la monitorización de las sondas durante todas las fases de las actividades previas al lanzamiento, incluyendo su uso en la plataforma de lanzamiento.

Tras la instalación de los instrumentos en el SSL de Berkeley, se llevaron a cabo pruebas previas al lanzamiento, que incluyeron pruebas térmicas en vacío, de vibración y acústicas, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California .

El lanzamiento de THEMIS estaba programado originalmente para el 19 de octubre de 2006. Debido a retrasos causados ​​por problemas de fabricación en las segundas etapas del Delta II —un problema que también afectó a la misión anterior, STEREO— , el lanzamiento de THEMIS se retrasó hasta el 15 de febrero de 2007. Debido a las condiciones meteorológicas del 13 de febrero de 2007, el repostaje de la segunda etapa se retrasó y el lanzamiento se pospuso 24 horas. El 16 de febrero de 2007, el lanzamiento se canceló en espera a los 4 minutos de la cuenta atrás debido a que el último globo meteorológico informó de una condición roja, o de no despegue, por vientos en altura. Se inició un procedimiento de cambio de estrategia de 24 horas, con el objetivo de establecer una nueva ventana de lanzamiento entre las 23:01 y las 23:17 UTC del 17 de febrero de 2007.

El 17 de febrero de 2007 se observaron condiciones meteorológicas favorables y la cuenta regresiva transcurrió sin contratiempos. El lanzamiento de THEMIS fue exitoso a las 23:01:00 UTC . La nave espacial se separó del vehículo de lanzamiento aproximadamente 73 minutos después del despegue. A las 03:07 UTC del 18 de febrero, los operadores de la misión en el Laboratorio de Ciencias Espaciales (SSL) de la Universidad de California, Berkeley , recibieron señales de las cinco naves espaciales, confirmando así la separación nominal.

El servicio de lanzamiento fue proporcionado por United Launch Alliance a través del Programa de Servicios de Lanzamiento (LSP) de la NASA.

La misión Fast Auroral SnapshoT Explorer (FAST) apoyó a THEMIS en 2008 y 2009 antes de ser retirada. ^{[ 8 ]} FAST fue una misión del programa Small Explorer (SMEX) lanzada en 1996. ^{[ 8 ]}

Desde el 15 de febrero de 2007 hasta el 15 de septiembre de 2007, los cinco satélites THEMIS orbitaron en una configuración orbital de "cadena de perlas". Desde el 15 de septiembre hasta el 4 de diciembre de 2007, los satélites fueron trasladados a órbitas más distantes en preparación para la recolección de datos en la magnetocola. Esta fase de la misión se denominó "Fase del Amanecer" porque las órbitas de los satélites estaban en apogeo en el lado del amanecer de la magnetosfera. El 4 de diciembre de 2007, comenzó la primera fase científica de la cola de la misión. En este segmento de la misión, los científicos recolectarán datos de la magnetocola de la magnetosfera terrestre. Durante esta fase, las órbitas de los satélites están en apogeo dentro de la magnetocola. Los científicos esperan observar subtormentas y eventos de reconexión magnética. Durante estos eventos, las partículas cargadas almacenadas en la magnetosfera terrestre se descargan para formar la aurora boreal . La investigación sobre la cola de la galaxia se lleva a cabo durante el invierno del hemisferio norte porque los magnetómetros terrestres con los que los científicos de Themis correlacionan los datos del satélite tienen periodos nocturnos relativamente más largos. Durante la noche, las observaciones no se ven interrumpidas por partículas cargadas provenientes del Sol. ^{[ 9 ]}

En 2007, THEMIS "encontró evidencia de cuerdas magnéticas que conectan la atmósfera superior de la Tierra directamente con el Sol", reconfirmando la teoría de la interacción eléctrica solar-terrestre (a través de " corrientes de Birkeland " o "corrientes alineadas con el campo") propuesta por Kristian Birkeland alrededor de 1908. ^{[ 10 ] [ 11 ]} La NASA también comparó la interacción con una "batería de 30 kilovoltios en el espacio", señalando que "¡la cuerda de flujo bombea una corriente de 650 000 amperios hacia el Ártico!" ^{[ 12 ]}

El 26 de febrero de 2008, las sondas THEMIS pudieron determinar, por primera vez, el evento desencadenante del inicio de las subtormentas magnetosféricas. ^{[ 13 ]} Dos de las cinco sondas, situadas aproximadamente a un tercio de la distancia a la Luna, midieron eventos que sugerían una reconexión magnética 96 segundos antes de la intensificación auroral. ^{[ 14 ]} Vassilis Angelopoulos, de la Universidad de California en Los Ángeles , investigador principal de la misión THEMIS, afirmó: «Nuestros datos muestran claramente y por primera vez que la reconexión magnética es el desencadenante». ^{[ 15 ]}

ARTEMISA

A principios de 2010, ARTEMIS-P1 (THEMIS-B) realizó dos sobrevuelos lunares y uno terrestre, y se aproximó a la inserción en una órbita de Lissajous alrededor de un punto de Lagrange lunar . La inserción en órbita lunar estaba prevista para abril de 2011. ARTEMIS-P2 (THEMIS-C) completó un sobrevuelo lunar y se encontraba en la fase de aproximación de la primera de tres excursiones al espacio profundo en su camino hacia una órbita de Lissajous, y su inserción en órbita lunar estaba prevista para abril de 2011. ^{[ 16 ]}

El 22 de junio de 2011, ARTEMIS-P1 comenzó a encender sus propulsores para salir de su órbita de libración en forma de riñón en un lado de la Luna, donde había estado desde enero de 2011. ^{[ 17 ]} El 2 de julio de 2011 a las 16:30 UTC, ARTEMIS-P1 entró en órbita lunar. La segunda nave espacial, ARTEMIS-P2, entró en órbita lunar el 17 de julio de 2011. ^{[ 18 ]} En el camino, las dos naves espaciales fueron las primeras en lograr una órbita alrededor de los puntos de Lagrange de la Luna. ^{[ 17 ] [ 19 ]}

A octubre de 2019, ambas sondas lunares se encuentran en órbitas estables y se espera que permanezcan operativas durante mucho tiempo. ^{[ 5 ]}

Animación de THEMIS-B

fase de órbita geocéntrica

Fase de inyección translunar

fase de la órbita de Lissajous

fase de órbita selenocéntrica

  THEMIS-B · Tierra · Luna      

Los instrumentos THEMIS se han utilizado para rastrear ondas de coro en modo silbador que pueden persistir en períodos de baja actividad geomagnética. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

• Programa Explorador

• Página de NASA THEMIS
• Página de la misión THEMIS (UCB)
• Perfil de la misión THEMIS por el programa de exploración del sistema solar de la NASA.
• Comunicado de prensa de Space Ref archivado el 12 de febrero de 2021 en Wayback Machine.
• Página web del observatorio terrestre canadiense
• Cobertura del lanzamiento de Berkeleyan
• Consulte la página 8 de este documento para obtener información sobre la antena.
• Listas de correo electrónico de THEMIS archivadas el 19 de agosto de 2019 en Wayback Machine.