RAX-2
آر اے ایکس-2 (ریڈیو اورورا ایکسپلورر 2) ایک کیوب سیٹ سیٹلائٹ ہے جسے ایس آر آئی انٹرنیشنل اور یونیورسٹی آف مشی گن کالج آف انجینئرنگ کے طلباء کے درمیان تعاون کے طور پر بنایا گیا ہے۔ یہ آر اے ایکس مشن کا دوسرا خلائی جہاز ہے۔ آر اے ایکس-1 مشن تقریبا دو ماہ کے آپریشن کے بعد شمسی پینل کے بتدریج انحطاط کی وجہ سے ختم ہوا جس کے نتیجے میں بالآخر بجلی کا نقصان ہوا۔ آر اے ایکس ٹیم کے ارکان نے آر اے ایکس-1 سے سیکھے گئے اسباق کو دوسرے فلائٹ یونٹ، آر اے ایکس-2 کے ڈیزائن پر لاگو کیا، جو بہتر بس کارکردگی اور اضافی آپریشنل طریقوں کے ساتھ آر اے ایکس-1 (نومبر 2010 میں لانچ کیا گیا) کے مشن تصور کو انجام دیتا ہے۔ سائنس کی پیمائش کو اعلی طاقت والے آئناسفیئرک ہیٹرز کے ساتھ انٹرایکٹو تجربات کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے جہاں مانگ پر ایف اے آئی تیار کیا جائے گا۔ آر اے ایکس-2 کو اکتوبر 2011 میں وینڈن برگ ایئر فورس بیس سے ڈیلٹا II راکٹ کے اوپر لانچ کیا گیا تھا۔ خلائی جہاز کا ڈیزائن شمسی پینل کو چھوڑ کر، آر اے ایکس-1 اور آر اے ایکس-2 کے ڈیزائن بڑی حد تک ایک جیسے ہیں۔ آر اے ایکس-1 اور آر اے ایکس-2 معیاری 3 یو کیوبسیٹ ہیں جن کی جسمانی جہتیں تقریبا 10 سینٹی میٹر x 10 سینٹی میٹر x 34 سینٹی میٹر اور تقریبا 3 کلوگرام کی کمیت ہیں۔ سیٹلائٹ 3 یو کیوبسیٹ معیار کے مطابق ہیں کہ انہیں کیل پولی پی-پی او ڈی سے لانچ کیا جا سکتا ہے، جو کیل پولی سان لوئس اوبسپو کے انجینئروں کے ذریعہ ایک خصوصی کنٹینر اور تعیناتی کا طریقہ کار ہے جسے بہت سے لانچ فراہم کنندگان اپنی لانچ گاڑیوں میں ثانوی پے لوڈ کے طور پر منسلک کرنے کے قابل ہیں۔ ڈیزائن کی حکمت عملی آر اے ایکس کے لیے عمومی ڈیزائن کی حکمت عملی ترقی کے وقت اور لاگت کو کم کرنے کے لیے تجارتی آف دی شیلف (سی او ٹی ایس) اجزاء کا استعمال کرنا تھا۔ آر اے ایکس کے کئی ذیلی نظام سپورٹ الیکٹرانکس (پاور، بس کمیونیکیشن، سوئچ وغیرہ) کے ساتھ ایک مرکزی تجارتی جزو پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اس کے ارد گرد بنایا گیا۔ تاہم، ایسی بہت سی مثالیں موجود تھیں جہاں ذیلی نظاموں کو زمین سے ڈیزائن کرنے کی ضرورت تھی کیونکہ سی او ٹی ایس حل مشن کی ضروریات کو پورا نہیں کرتے تھے۔ اگرچہ ان مثالوں سے ٹیم کو بہت زیادہ وقت اور فنڈز کی لاگت آتی ہے، لیکن اس کا فائدہ مستقبل کے مشی گن مشنوں کے لیے حسب ضرورت نظام بنانے کے لیے اندرونی مہارت کی ترقی تھی۔ براہ کرم مخصوص ڈیزائن کی تفصیلات کے لیے نیچے ذیلی نظام کا سیکشن دیکھیں۔ ڈیزائن پر عمل درآمد آر اے ایکس کو سات ذیلی نظاموں، ایک پے لوڈ، 15 کل سرکٹ بورڈ، 7 مائیکرو پروسیسرز، اور دو ایف پی جی اے میں تقسیم کیا گیا ہے۔ سب سسٹم بورڈ پی سی-104 معیار کے ارد گرد ڈیزائن کیے گئے ہیں تاکہ ہر بورڈ سیٹلائٹ کے بیس سے پے لوڈ تک 104 پن ہیڈر پر دوسرے میں پلگ ہو جائے۔ وہاں سے، انفرادی انٹر کنیکٹس الیکٹرانکس اسٹیک سے پے لوڈ رسیور تک چلتے ہیں۔ ایلومینیم کی ریلیں بورڈ کے ہر کونے سے گزرتی ہیں، اور تھریڈڈ اسٹینڈ آفس ہر بورڈ کو جگہ جگہ بند کرنے کے لیے اوپر اور نیچے واقع ہوتے ہیں۔ سیٹلائٹ کے چار لمبے اطراف آٹھ شمسی خلیوں سے ڈھکے ہوئے ہیں، جس سے اوپر اور نیچے کے پینل مواصلات اور جی پی ایس اینٹینا کے لیے کھلے رہتے ہیں۔ آر اے ایکس-2 تین معیاری "کیوب سیٹ" ماڈیولز کا ایک اسٹیک ہے جس کا وزن تقریبا 3 کلو ہے۔ فلائٹ کمپیوٹر ٹیکساس انسٹرومینٹس ایم ایس پی 430 پر مبنی ہے جبکہ سائنسی ڈیٹا کی پروسیسنگ 520 میگاہرٹز پی ایکس اے 270 کے ساتھ کی جاتی ہے۔ مواصلات 38.4 kbit/s کی ڈاؤن لنک رفتار کے ساتھ ایک UHF ٹرانسیور کے ذریعے ہوتے ہیں، اور سائنسی ڈیٹا کے لیے ایک S-بینڈ ڈاؤن لنک جو 115.2 kbit/s ڈاؤن لنک فراہم کرتا ہے۔ مشن کا جائزہ آر اے ایکس-2 کا بنیادی مشن کا مقصد آئناسفیئر میں بڑے پلازما کی تشکیل کا مطالعہ کرنا ہے، جو ہمارے ماحول کا سب سے اونچا خطہ ہے۔ یہ پلازما ڈھانچے، افراتفری کی ایک شکل جسے فیلڈ الائنڈ بے ضابطگیاں (ایف اے آئی) کہا جاتا ہے، مواصلات اور نیویگیشن سگنلز جیسے گلوبل پوزیشننگ سسٹم (جی پی ایس) کو مسخ کر سکتے ہیں۔ ایف اے آئی کا مطالعہ کرنے کے لیے، آر اے ایکس مشن پوکر فلیٹس، الاسکا (جسے پی ایف آئی ایس آر کہا جاتا ہے) میں ایک بڑے غیر مربوط بکھرے ہوئے ریڈار کا استعمال کرے گا۔ پی ایف آئی ایس آر پلازما کی عدم استحکام میں طاقتور ریڈیو سگنلز منتقل کرے گا جو خلا میں بکھرے ہوں گے۔ اس دوران، آر اے ایکس خلائی جہاز اوپر کے گرد چکر لگائے گا اور جہاز کے رسیور کے ساتھ بکھرے ہوئے اشاروں کو ریکارڈ کرے گا۔ ان سگنل ریکارڈنگ کو جہاز کے کمپیوٹر کے ذریعے پروسیس کیا جائے گا اور ہمارے زمینی اسٹیشنوں پر واپس منتقل کیا جائے گا جہاں سائنس دان ان کا تجزیہ کریں گے۔ اس ایک سالہ سائنس مشن کا مقصد ایف اے آئی کی تشکیل کے بارے میں ہماری سمجھ کو بڑھانا ہے تاکہ قلیل مدتی پیشن گوئی کے ماڈل تیار کیے جا سکیں۔ اس سے خلائی جہاز کے آپریٹرز کو متوقع مواصلاتی خلل کی مدت کے آس پاس اپنے مشن کی کارروائیوں کی منصوبہ بندی کرنے میں مدد ملے گی۔ آر اے ایکس-2 سائنسی مشن کو جاری رکھنے کے لیے آر اے ایکس-1 ورثے پر مبنی ہے ؛ یہ طلباء کے تجربے سے سیکھنے اور نئی، زیادہ اختراعی ٹیکنالوجیز کو براہ راست نافذ کرنے کی عکاسی کرتا ہے۔ آر اے ایکس-2 کو بجلی کی ناکامی کو درست کرنے اور باقاعدہ وقفوں پر سائنسی تجربات کو قابل بنانے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ لانچ آر اے ایکس-2 کو 28 اکتوبر 2011 کو ناسا کے این پی پی (این پی او ای ایس ایس پریپریٹری پروجیکٹ) مشن پر ثانوی پے لوڈ کے طور پر لانچ کیا گیا۔ کیوبسیٹ لانچ کو ناسا نے ایلانا-3 پروگرام کے حصے کے طور پر اسپانسر کیا تھا۔ اسے وسطی کیلیفورنیا میں وینڈن برگ ایئر فورس بیس سے یونائیٹڈ لانچ الائنس ڈیلٹا II راکٹ پر لانچ کیا گیا، جو 7920-10 ترتیب میں اڑ رہا تھا۔ کیوبسیٹ کی علیحدگی لانچ کے 98 منٹ بعد ہوئی، اور اس کے فورا بعد ہی آر اے ایکس-2 کی روشنی سنی گئی۔ یہ پانچ دیگر کیوبسیٹس، ایم-کیوبڈ، اوبیسیٹ-1، ڈائس-1، ڈائس-2، اور ایکسپلورر-1 کے ساتھ ملٹی پے لوڈ مشن تھا۔ مشن سائنس آر اے ایکس مشن کا مقصد مائیکرو فزکس کو سمجھنا ہے جو مقناطیسی میدان سے منسلک پلازما بے ضابطگیوں (ایف اے آئی) کی تشکیل کا باعث بنتا ہے، جو ایک بے ضابطگی ہے جو مدار میں چکر لگانے والے خلائی جہاز کے ساتھ مواصلات میں خلل ڈالنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ آر اے ایکس مشن خاص طور پر دور سے پیمائش کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، انتہائی اعلی کونیی ریزولوشن کے ساتھ، اونچائی کی تقریب کے طور پر ~ 1 میٹر پیمانے ایف اے آئی کا 3-ڈی کے-سپیکٹرم (مقامی فورئیر ٹرانسفارم)، خاص طور پر بے ضابطگیوں کے مقناطیسی میدان کی صف بندی کی پیمائش۔ آر اے ایکس مشن موجودہ زمینی ریڈارز کے نیٹ ورک کا استعمال کرے گا جو ایف اے آئی سے سگنل کو منتشر کرے گا جس کی پیمائش آر اے ایکس خلائی جہاز پر موجود رسیور کے ذریعے کی جائے گی۔ خلائی جہاز "ریڈیو اورورا"، یا ایف اے آئی سے بریگ بکھرنے کی پیمائش کرے گا جو زمین پر ایک تنگ بیم غیر مربوط بکھرے ہوئے ریڈار (آئی ایس آر) سے روشن ہوتے ہیں۔ یہ ریموٹ سینسنگ کا طریقہ اس طاقتور ریاضیاتی تعلق پر مبنی ہے کہ ریڈیو اورورا کی شدت بریگ لہر نمبر پر تشخیص شدہ بے قاعدگی کے-سپیکٹرم کے متناسب ہے۔ گراؤنڈ ٹو اسپیس بسٹاٹک ریڈار کا تجربہ کے-سپیکٹرم کو انتہائی حل کرتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ پلازما کا احساس شدہ حجم یکساں ہے اور موصولہ سگنل میں لہر ویکٹرز کا خالص مواد ہوتا ہے، جو لہر کی نشوونما اور ڈمپنگ کے درست تجزیے کے لیے اہم ہیں۔ مزید برآں، ہر تجربے کو کنویکشن الیکٹرک فیلڈ ای سی کے ساتھ ٹیگ کیا جائے گا، جو بے ضابطگیوں کا ایک بنیادی محرک ہے، جسے ایک تجربے کے دوران آئی ایس آر کے ذریعے ماپا جائے گا (پلازما کی کثافت اور درجہ حرارت کے اونچائی کے پروفائلز کے علاوہ)۔ آر اے ایکس مشن پلازما کے یکساں طور پر حل شدہ حجم میں پلازما کے عمل کی مقدار کا تعین کرنے کا ایک انوکھا موقع ہے جس میں محرک قوت اور اثر کو بیک وقت مؤثر طریقے سے ماپا جاتا ہے۔ سائنسی دریافتیں اور اصل تجرباتی تحقیق آر اے ایکس-2 نے نینو سیٹلائٹ ریڈار رسیور کا استعمال کرتے ہوئے قدرتی طور پر ہونے والی آرورل ہنگامہ آرائی کی پہلی پیمائش کامیابی کے ساتھ ریکارڈ کی۔ 8 مارچ کو ریکارڈ کی گئی مخصوص ریڈار بازگشت ریڈیو اورورا ایکسپلورر (آر اے ایکس) کیوب سیٹ کے ساتھ لی گئی تھی۔ آر اے ایکس نینو سیٹلائٹ نے الاسکا کے فیئربینکس کے اوپر ہنگامہ کی پیمائش کی جو کہ پچھلے پانچ سالوں میں سب سے بڑے شمسی شعلے سے پیدا ہونے والے جیومیگنیٹک طوفان کا براہ راست نتیجہ تھا۔ زمین کا اعلی عرض البلد آئناسفیئر، اوپری ماحول کا ایک خطہ جو شمسی توانائی سے چلنے والے اورورا یا "ناردرن لائٹس" سے وابستہ ہے، جب جیومیگنیٹک طوفانوں کے دوران بڑے دھارے بہتے ہیں تو انتہائی غیر مستحکم ہو جاتا ہے۔ آر اے ایکس کو خاص طور پر ایس آر آئی اور مشی گن یونیورسٹی نے اس آرورل ہنگامہ آرائی کی پیمائش کرنے کے لیے ایک مداری وینٹیج پوائنٹ سے ڈیزائن کیا تھا جو روایتی زمین پر مبنی ریڈار تک ناقابل رسائی ہے۔ نیشنل سائنس فاؤنڈیشن میں ڈویژن آف ایٹموسفیرک اینڈ جیو اسپیس سائنسز میں جیو اسپیس پروگرام ڈائریکٹر تھیریس موریٹو جارجینسن، پی ایچ ڈی نے کہا، "آر اے ایکس ریڈار ایکو ڈسکوری نے قائل طور پر ثابت کیا ہے کہ چھوٹے سیٹلائٹ، تدریسی آلات کے طور پر اپنے کردار سے بالاتر، بنیادی خلائی موسمی تحقیق کے لیے اعلی صلاحیت کی پیمائش فراہم کر سکتے ہیں۔" یہ بھی دیکھیں ریڈیو اورورا ایکسپلورر حوالہ جات طالب علم سیٹلائٹ یونیورسٹی آف مشی گن SRI انٹرنیشنل کیوبسیٹس خلائی جہاز 2011 میں لانچ کیا گیا خلائی جہاز ڈیلٹا II راکٹوں کے ذریعے لانچ کیا گیا