Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

NOAA-14
ИменаNOAA-J
Тип миссииПогода
ОператорNOAA
COSPAR ID1994-089A
SATCAT нет.23455
Продолжительность миссии2 года (запланировано)
12,5 года (выполнено)
Свойства космического корабля
Космический корабльТИРОС
АвтобусРасширенный TIROS-N
ПроизводительЛокхид Мартин [1]
Стартовая масса1420 кг (3130 фунтов) [2]
Сухая масса1050 кг (2310 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска30 декабря 1994 г.,
10:02:00 UTC [3]
РакетаАтлас-Э Звезда-37С-МКС
(Atlas S / N 11E)
Запустить сайтВанденберг , SLC-3W
ПодрядчикConvair
Конец миссии
УтилизацияСписан
Последний контакт23 мая 2007 г. [4]
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрическая орбита
РежимСолнечно-синхронная орбита
Высота перигея845,0 км (525,1 миль)
Высота апогея859,9 км (534,3 миль)
Наклон98,64 °
Период101,80 минут
Инструменты
AVHRR / 2Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения
ТОВСОперационный вертикальный эхолот TIROS
SEMМонитор космической среды
DCS (Аргос)Система сбора данных
САРСАТСистема спутникового слежения за поисково-спасательными операциями
РЕЙДЫСистема дистанционного обнаружения атмосферы и ионосферы
←  NOAA-13
NOAA-15  →
 

NOAA-14 , также известный как NOAA-J до запуска, был американским метеорологическим спутником, управляемым Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). NOAA-14 продолжил серию действующих полярно- орбитальных экологических спутников третьего поколения ( POES ), эксплуатируемых Национальной службой экологических спутников (NESS) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). NOAA-14 продолжил серию космических аппаратов Advanced TIROS-N (ATN), начатую с запуском NOAA-8 (NOAA-E) в 1983 г. [5]

Запустить [ редактировать ]

NOAA-14 был запущен на Atlas E ракеты - носителя на 30 декабря 1994 от авиабазы Ванденберг , Ванденберг Space Launch Complex 3 (SLC-3W), Калифорния .

Космический корабль [ править ]

Целью программы NOAA / NESS по полярной орбите является предоставление выходной продукции, используемой в метеорологическом прогнозировании и предупреждениях, океанографическом и гидрологическом обслуживании и мониторинге космической среды. Система на полярной орбите дополняет программу геостационарного метеорологического геостационарного оперативного спутника окружающей среды (GOES) NOAA / NESS . НУОА-14 Расширенный ТИРОС-N космических аппаратов на основе метеорологической спутниковой программы обороны (DMSP) Блок 5D космического аппарата и модифицированная версия ТИРОС-N КА ( НУОА-1 с NOAA-5). Конструкция космического корабля состоит из четырех компонентов: 1 ° Система поддержки реакции (RSS); 2 ° Модуль поддержки оборудования (ESM), который был расширен по сравнению с проектом TIROS-N; 3 ° Платформа для монтажа приборов (IMP); и 4 ° Солнечного массива (SA). [5]

Инструменты [ править ]

Инструменты [2]
Аргос Система сбора данных Argos
AVHRR / 2Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения / 2
HIRS / 2Инфракрасный эхолот высокого разрешения / 2
МГУУстройство для микроволнового зондирования
S & RSATСистема спутникового слежения за поисково-спасательными операциями
РЕЙДЫСистема дистанционного обнаружения атмосферы и ионосферы
СумГУБлок стратосферного зондирования
SEM / MEPEDSEM / Детектор протонов средней энергии
SEM / TEDSEM / Детектор полной энергии

Все инструменты расположены на ESM и IMP. Питание космического корабля обеспечивается системой прямой передачи энергии от единой солнечной батареи, состоящей из восьми панелей солнечных элементов . Система питания Advanced TIROS-N была модернизирована по сравнению с предыдущей версией TIROS-N.дизайн. Подсистема определения и контроля ориентации на орбите (ADACS) обеспечивает управление наведением по трем осям путем управления крутящим моментом в трех взаимно ортогональных импульсных колесах с вводом от узла датчика Земли (ESA) для обновлений по тангажу, крену и рысканью. ADACS управляет ориентацией космического корабля таким образом, чтобы ориентация трех осей поддерживалась с точностью до ± 0,2 °, а по тангажу, крену и рысканью - с точностью до 0,1 °. ADACS состоит из узла датчика Земли (ESA), узла датчика солнца (SSA), четырех узлов реактивного колеса (RWA), двух катушек крена / рыскания (RYC), двух катушек крутящего момента шага (PTC), четырех гироскопов и компьютера. программное обеспечение для обработки данных. [5]

Подсистема обработки данных Advanced TIROS-N, которая лишь немного отличается от конструкции TIROS-N для размещения дополнительных инструментов, состоит из процессора информации TIROS (TIP) для приборов с низкой скоростью передачи данных, процессора управляемой скорости передачи данных (MIRP) для AVHRR с высокой скоростью передачи данных , цифровые магнитофоны (DTR) и блок с перекрестной перемычкой (XSU). Набор инструментов NOAA-14 состоит из 1 ° 5-канального усовершенствованного радиометра сверхвысокого разрешения / 2 (AVHRR / 2); 2 ° операционный вертикальный зонд TIROS (TOVS), который состоит из блока стратосферного зондирования (SSU), блока микроволнового зондирования (MSU) и датчика инфракрасного излучения высокого разрешения (HIRS / 2); 3 ° французский / CNES -provided Argos система сбора данных(DCS); 4 ° поисково-спасательная система (SARSAT); 5 ° Монитор космической среды (SEM), который состоит из детектора полной энергии (TED) и детектора протонов и электронов средней энергии (MEPED); и 6 ° Дистанционная система обнаружения атмосферы и ионосферы (RAIDS), экспериментальный испытательный прибор ВВС США . [5]

Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения (AVHRR / 2) [ править ]

AVHRR / 2 был пятиканальным сканирующим радиометром, способным обеспечивать глобальную дневную и ночную температуру поверхности моря и информацию о льду, снеге и облаках. Эти данные были получены ежедневно для использования в анализе и прогнозировании погоды. Многоспектральный радиометр работал в режиме сканирования и измерял испускаемое и отраженное излучение в следующих спектральных интервалах: канал 1 ( видимый ), 0,55–0,90 мкм (мкм); канал 2 ( ближний ИК ), 0,725 мкм до отсечки детектора около 1,100 мкм; канал 3 (ИК-окно), от 10,5 до 11,5 мкм; канал 4 (ИК-окно), от 3,55 до 3,93 мкм; и канал 5 от 11,5 до 12,5 мкм. Все пять каналов имели пространственное разрешение 1,1 км, а два канала с ИК-окном имели тепловое разрешение 0,12 Кельвина.при 300 Кельвинах. AVHRR / 2 состоит из пяти модулей: модулей сканера, модулей электроники, радиационного охладителя, оптической системы и опорной плиты. Модуль сканера включал в себя 80-полюсный корпус синхронного двигателя с гистерезисом и сканирующее зеркало. Двигатель сканирования непрерывно вращал зеркало со скоростью 360 об / мин.для поперечного сканирования. Электронный модуль включал системы обработки данных, контроля температуры, телеметрии, сканирования и моторной логики. Лучистый кулер состоял из четырех компонентов. Его основная функция заключалась в том, чтобы затенять поверхность радиатора и управлять нагревателем для поддержания контроля температуры. Оптическая система состояла из телескопа с апертурой 20,3 см и вторичной оптики, которая разделяла лучистую энергию на спектральные полосы. AVHRR / 2 работал в режиме реального времени или в режиме записи. Данные в реальном времени или в режиме прямого считывания передавались на наземные станции как с низким (4 км) разрешением с помощью автоматической передачи изображений (APT), так и с высоким (1 км) разрешением с помощью передачи изображений с высоким разрешением (HRPT). Информационные продукты включали данные «покрытие глобальной зоны» (GAC) с разрешением 4 км и «покрытие локальной зоны».(LAC) данные, которые содержали данные с выбранных участков каждой орбиты с разрешением 1 км. Аналогичные эксперименты проводились на других космических аппаратах серии TIROS-N / NOAA.[6]

Оперативный вертикальный эхолот ТИРОС (ТОВС) [ править ]

ТОВС на NOAA-14 состоял из трех приборов: модификация 2 инфракрасного радиационного зондирования высокого разрешения (HIRS / 2), блока стратосферного зондирования (SSU) и блока микроволнового зондирования (MSU). Все три прибора были разработаны для определения яркости, необходимой для расчета профилей температуры и влажности атмосферы от поверхности до стратосферы (приблизительно 1 мб ). [7]

Прибор HIRS / 2 имел 20 каналов в следующих спектральных интервалах: каналы с 1 по 5, 15-микрометровые (мкм) полосы CO 2 (15,0, 14,7, 14,5, 14,2 и 14,0 мкм); каналы 6 и 7, полосы CO 2 / H 2 O 13,7 и 13,4 мкм ; канал 8, область окна 11,1 мкм; канал 9, полоса озона 9,7 мкм ; каналы 10, 11 и 12, полосы водяного пара толщиной 6 мкм (8,3, 7,3 и 6,7 мкм); каналы 13 и 14, полосы 4,57 мкм и 4,52 мкм N 2 O ; каналы 15 и 16, диапазоны 4,46 мкм и 4,40 мкм CO 2 / N 2 O; канал 17, 4,24 мкм CO 2группа; каналы 18 и 19, полосы окна 4,0 мкм и 3,7 мкм; и канал 20, видимая область 0,70 мкм . Для NOAA-I и NOAA-J каналы 10 и 17 работают на 12,25 и 4,13 мкм соответственно. Разрешение для всех каналов составляет 17,4 км в надире . Прибор HIRS / 2 предоставляет данные для расчета профилей температуры от поверхности до 10 мбар, содержания водяного пара на трех уровнях атмосферы и общего содержания озона.содержание. HIRS / 2 состоял из системы сканирования, оптики, радиационного охладителя и детекторов, электроники и обработки данных, а также механических систем. Зеркало сканирования HIRS / 2 было синхронизировано с часами космического корабля. Зеркало перемещалось с шагом 1,8 °, собирая данные в 56 точках данных. Оптическая система состояла из двух полевых упоров: для длинноволнового и коротковолнового излучения . Полоса пропускания прибора определялась фильтрами, расположенными на колесе фильтров за каждым ограничителем поля. Система релейных линз фокусировала излучение на детекторах. Радиантный охладитель поддерживал контроль температуры в тепловых каналах. [7]

Второй инструмент, SSU, предоставлен Соединенным Королевством . СБУ измеряли профили температуры в верхних слоях атмосферы на высоте от 25 до 50 км. Он имел три канала, которые работали при 669,99, 669,63 и 669,36 на см с использованием трех ячеек с модулированным давлением, содержащих CO 2 (при 100, 35 и 10 мбарн.) для выполнения выборочной полосовой фильтрации выбранной яркости. SSU состоял из единственного телескопа с IFOV 10 °, который сканировался по шагам перпендикулярно треку подпункта. Каждая линия сканирования состояла из 8 отдельных 4-секундных шагов. В SSU использовались неохлаждаемые пироэлектрические детекторы, которые регистрировали яркость в каждом канале в течение 3,6 секунды на каждом этапе. Для всех трех каналов использовалось одно сканирующее зеркало 8 см. Детектор SSU представлял собой хлопья сульфата триглицина, прикрепленные к концу конической позолоченной никелевой трубы. Температура на выходе трубы определяет освещенную область на чешуйке, а входной конец трубы определяет поле обзора (FOV). Три детектора были установлены на общем блоке. SSU калибровали синхронно с HIRS / 2 каждые 8 ​​сканирований. [7]

Третий прибор, MSU, имел четыре канала, работающих в кислородном диапазоне от 50 до 60 ГГц (50,31, 53,73, 54,96 и 57,95 ГГц), что позволяло получать вертикальные профили температуры без помех от облаков до высоты около 20 км. MSU, разработанный Лабораторией реактивного движения (JPL), представлял собой 4-канальный радиометр Дике.и состояла из двух антенных систем со сканирующим отражателем, орторежимных преобразователей, четырех приемников Дике, программатора данных и источников питания. Антенны сканировали 47,4 ° с каждой стороны за 11 шагов. Микроволновая энергия, принимаемая каждой антенной, разделялась на составляющие вертикальной и горизонтальной поляризации с помощью ортомодового преобразователя, и каждый из четырех сигналов подавался в один из каналов радиометра. MSU использовался вместе с HIRS / 2 для устранения неоднозначности данных, вызванной облаками. Такие же эксперименты проводятся на других космических аппаратах серии TIROS-N / NOAA. [7]

Система сбора и определения местоположения Argos (DCS - Argos) [ править ]

ArgosСистема сбора и определения местоположения (DCS) на NOAA-14 была разработана для получения передач с малым рабочим циклом метеорологических наблюдений со свободно плавающих аэростатов, океанских буев, других спутников и стационарных наземных сенсорных платформ, распределенных по всему миру. Эти наблюдения были организованы на борту космического корабля и ретранслировались, когда космический корабль подходил к зоне действия станции управления и сбора данных (CDA). Для свободно движущихся воздушных шаров наблюдался доплеровский сдвиг частоты передаваемого сигнала для расчета местоположения воздушных шаров. DCS состояла из трех компонентов: наземных платформ, бортовых приборов и центра обработки данных. Бортовые приемники принимают передаваемые сигналы на частоте 401,65 МГц. Четыре канала обработки, блоки восстановления данных (DRU), работали параллельно. Каждый DRU состоял из цикла фазовой автоподстройки частоты,битовый синхронизатор, доплеровский счетчик и форматер данных. После измерения доплеровской частоты данные датчика были отформатированы с данными других приборов, а выходные данные переданы в буферный интерфейс с процессором данных космического корабля. Данные из DCS были включены в инструменты с низкой скоростью передачи данных на NOAA-14. Данные обрабатывались в Центре обработки данных Argos г.CNES в Тулузе , Франция . Ожидалось, что DCS будет иметь точность определения местоположения от 5 до 8 км и точность определения скорости от 1,0 до 1,6 м / с. Эта система способна получать данные с 2000 платформ в день. Аналогичные эксперименты проводятся на других космических аппаратах серии TIROS-N / NOAA. [8]

Поисково-спасательное спутниковое слежение (SARSAT) [ править ]

Система спутникового слежения за поисково-спасательными операциями ( SARSAT-COSPAS ) была международной системой связи для ретрансляции поисковых и спасательных сообщений с кораблей и самолетов, терпящих бедствие. В число сотрудничающих организаций входят NOAA , Российский торговый флот, Министерство обороны Канады и отрасли связи, а также CNES / Франция.. Оборудование SARSAT было предоставлено Канадой и Францией для использования на POES NOAA и на российских полярно-орбитальных спутниках (COSPAS или «Система поиска судов, терпящих бедствие»). Система SARSAT-COSPAS состояла как из космического, так и из наземного компонентов. Система ГМССБ элементы были: 1) пространство на основе приемника, частота перевода ретранслятора ( при условии , Департаментом связи, Канада) для существующих и экспериментальных Emergency Locator Transmitter (ELT) / Emergency Положение Указав радиомаяки (АРБ) полосы; 2) Терминал локального пользователя (LUT), который принимал сигналы ELT / EPIRB и обрабатывал доплеровские данные на Землю.найдите передающую платформу; 3) эксплуатационные и экспериментальные системы АРМ и АРБ; 4) космический приемник и процессор для экспериментальных (406 МГц) передач ELT / EPIRB (предоставлены CNES, Франция); 5) Центры управления полетами для координации действий, обработки глобальных данных и координации поисковой деятельности. Данные от АРМ 121,5 МГц, АРБ ​​243 МГц и экспериментальных АРБ / АРБ 406 МГц принимались поисково-спасательным ретранслятором (SARR) и транслировались в реальном времени на частоте L-диапазона (1544,5 МГц). Данные в реальном времени отслеживались локальными пользовательскими терминалами (LUT), работающими во многих странах (включая США., Канада, Франция и Россия). Данные 406 МГц также обрабатывались поисково-спасательным процессором (SARP) и сохранялись на космическом корабле для последующей передачи на станции CDA на Аляске и Вирджинии , обеспечивая тем самым полное глобальное покрытие. Сигналы бедствия пересылались в центры управления полетами, расположенные в каждой стране, для последующей ретрансляции в соответствующий координационный центр спасения. [9]

Монитор космической среды (SEM) [ править ]

Эксперимент (SEM) был продолжением эксперимента по мониторингу солнечных протонов (SPM) на космических аппаратах серии ITOS . Цель состояла в том, чтобы измерить поток протонов , плотность потока электронов и энергетический спектр в верхних слоях атмосферы.. Пакет экспериментов состоял из двух детекторных систем и блока обработки данных. Это были два компонента: детектор полной энергии (TED) и детектор протонов и электронов средней энергии (MEPED). Детектор протонов и электронов средней энергии (MEPED) измерял протоны в пяти диапазонах энергий от 30 кэВ до> 60 МэВ; электроны выше 30, 100 и 300 кэВ; протоны и электроны (неотделимы) выше 6 МэВ; и всенаправленные протоны с энергией выше 16, 36 и 80 МэВ. MEPED состоял из четырех направленных телескопов с твердотельным детектором и всенаправленного датчика. Выход детекторов был подключен к анализатору сигналов, который обнаруживал и логически выбирал события выше пороговых значений. Детектор полной энергии (TED) измерял интенсивность протонов и электронов в диапазоне от 300 эВ до 20 кэВ.Прибор состоял из анализатора изогнутой пластинки и детектора каналтрона. Четыре анализатора с изогнутыми пластинами измеряли входящие протоны и электроны.[10]

Система дистанционного обнаружения атмосферы и ионосферы (RAIDS) [ править ]

RAIDS был прибором программы испытаний ВВС США ( DoD ) и NOAA для одновременных измерений нейтрального и ионного состава в течение дня и ночи. RAIDS использовала 8 ультрафиолетовых телескопов от крайнего ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона . [11]

Телекоммуникации [ править ]

TIP форматирует инструменты и данные телеметрии с низким битрейтом на магнитофоны и прямое считывание. MIRP обрабатывает AVHRR с высокой скоростью передачи данных на магнитофоны (GAC) и осуществляет прямое считывание (HRPT и LAC). Бортовые регистраторы могут хранить 110 минут GAC, 10 минут HRPT или 250 минут TIP. Обычно в день происходит одиннадцать 12-минутных контактов. [12]

Миссия [ править ]

NOAA-14 находился на утренней (09:30) орбите, пересекающей экватор, и должен был заменить NOAA-12 в качестве основного утреннего космического корабля. Целью программы вывода на полярную орбиту NESS было предоставление выходной продукции, используемой в метеорологическом прогнозировании и предупреждениях, океанографическом и гидрологическом обслуживании и мониторинге космической среды. Система полярной орбиты дополнила программу геостационарных метеорологических спутников NOAA / NESS (GOES). [5]

Большинство приборов вышло из строя к февралю 2001 г. Только всенаправленный детектор энергичных ионов продолжает работать по состоянию на январь 2003 г. Последний контакт произошел 23 мая 2007 г. [2]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Vítek, Антонин (28 марта 2011). «1994-089A - NOAA-14» . Space 40 (на чешском языке) . Проверено 6 июля 2018 .
  2. ^ a b c "Спутник: NOAA-14" . Всемирная метеорологическая организация (ВМО. 29 ноября 2019 г., дата обращения 3 января 2021 г.) .
  3. ^ Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Проверено 29 декабря 2020 года .
  4. ^ "Списанные спутники POES" . Министерство торговли США . NOAA. 29 января 2015 . Проверено 7 июля 2018 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  5. ^ a b c d e "Дисплей: NOAA 14 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  6. ^ "AVHRR / 2 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  7. ^ а б в г "ТОВС 1994-089А" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  8. ^ "DCS 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  9. ^ "SARSAT 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  10. ^ "SEM 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  11. ^ "RAIDS 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  12. ^ "Телекоммуникации 1994-089A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 3 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .

Внешние ссылки [ править ]

  • NOAA 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 (NOAA E, F, G, H, D, I, J) Космическая страница Гюнтера
  • Бюллетень SPACEWARN № 495 NASA NSSDC
  • Орбитальное слежение