Миссия CORBES направлена на использование мультиспутниковой конфигурации для изучения вариаций радиационных поясов Земли, поддерживая почти экваториальную орбиту с апогеем примерно на семи радиусах Земли, аналогично геостационарным переходным орбитам (GTO). Размещая несколько спутников на этой орбите, CORBES сможет различать пространственные и временные изменения радиационного пояса, значительно улучшая наше понимание этих динамичных регионов. Каждый спутник ожидается, что будет работать минимум один год, обеспечивая как экономическую эффективность, так и непрерывность миссии.
Миссия нацелена на углубление знаний о динамике внешнего радиационного пояса, используя свою констелляцию CubeSat для сбора детализированных измерений энергетического электронного потока, смещений геомагнитного поля и плазменных волн. Эти данные предоставят информацию о физических процессах, влияющих на радиационный пояс, включая:
Диффузия энергии: Вызывается местными резонансными взаимодействиями электронов с очень низкочастотными (VLF) волнами, такими как волны-шифтеры, особенно во время геомагнитных бурь.
Рассеяние угла наклона: Результат взаимодействий между электронами и магнитосферными плазменными волнами, включая шипящие волны и электромагнитные волны ионного циклотрона (EMIC).
Радиальный транспорт: Обусловлен резонансом дрейфа между электронами и ультравысокочастотными (ULF) волнами, а также внезапными изменениями электрического поля из-за крупных магнитных изменений, таких как инъекция, вызванная ударом, и конвекция шторма.
Убегание электронов: Происходит, когда электроны покидают магнитосферу в солнечный ветер через тень магнитопаузы и другие механизмы радиального транспортирования.
Этот глубокий анализ позволит CORBES создать более полное понимание механизмов транспортировки, ускорения и потерь электронов, уточняя как научные модели, так и предсказательные инструменты для окружающей среды радиационного пояса.
Каждый спутник CORBES будет оснащён набором из трёх основных инструментов: магнитометром (MAG), детектором волновых колебаний (SCWD) и детектором высокоэнергетических электронов (HEED). Эти инструменты предназначены для работы на сильно наклоненных, эллиптических орбитах, достигая перигея на высоте 280 км и апогея на 7 радиусах Земли, с периодом орбиты около 13,5 часов. Во время каждого 10,5-часового прохода через внешний радиационный пояс эти CubeSats будут собирать точные данные о магнитных полях и популяциях электронов. Спин-стабилизированные на скорости примерно восемь оборотов в минуту, ось, обращённая к солнцу, каждого спутника обеспечивает согласованность ориентации. С предельной массой 30 кг на спутник, миссия спроектирована для эффективности и экономичности.
Связь и передача данных будут использовать S-диапазон для командных функций и X-диапазон для передачи данных, при этом спутники планируются к запуску с помощью одной или двух ракет. Этот скоординированный запуск позволяет индивидуально освобождать каждый спутник, обеспечивая их размещение в предусмотренной орбите.
Сборка, интеграция и тестирование (AIT), защита от радиации и перекалибровка являются важными для миссии. Перекалибровка на орбите обеспечивает согласованность данных, используя наблюдения при определённых условиях для выравнивания показаний между несколькими инструментами. Например, перекалибровка HEED сравнивает данные о выборе электронов во время спокойных магнитосферных фаз, в то время как MAG и SCWD используют данные спокойных периодов для проверки своих измерений.
Миссия CORBES включает в себя вклад нескольких международных партнёров. Харбинский институт технологий (HIT), Академия инновационных микроспутников (IMAC) и финская программа Foresail внесли свой вклад в спутниковые технологии, при этом IMAC предоставила два спутника. Инструменты разделяются между учреждениями, включая Национальный центр космических наук (NSSC), Университет Бейхан и Университет Турку, обеспечивая надёжный набор оборудования, который поддерживает цели миссии.
CORBES работает по политике обмена данными, которая предоставит открытый доступ к собранным данным, тем самым помогая участникам и глобальному научному сообществу в понимании магнитосферной динамики. COSPAR поддержала организацию миссии, координацию и партнёрство с академическими и государственными учреждениями.
Миссия уже провела более сорока совместных встреч, собирая мнения учёных со всего мира для определения целей и требований к полезной нагрузке CORBES. С поддержкой COSPAR CORBES стремится ответить на критические вопросы о взаимодействиях волна-частица и радиальном транспорте в радиационных поясах Земли, что является значительным шагом вперёд в области космической науки. Две научные статьи о техническом дизайне и целях CORBES были поданы в Advances in Space Research.
Комплексные данные от CORBES ожидается, что помогут в разработке предсказательных моделей и улучшат наше понимание влияния космической погоды на радиационные пояса, укрепляя его роль как основного инструмента в мониторинге космической среды Земли.