NOAA-15 , также известный как NOAA-K до запуска, является оперативным, на полярной орбите в НАСА -provided Television Инфракрасный спутник наблюдения (ТИРОС) серии прогнозирования погоды спутник управляется Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). NOAA-15 был последним в серии Advanced TIROS-N (ATN). Он оказал поддержку экологическому мониторингу, дополнив программу NOAA / NESS по геостационарному операционному спутнику окружающей среды (GOES). [2]
Имена | NOAA-K | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип миссии | Погода | |||||||||||||||||
Оператор | NOAA | |||||||||||||||||
COSPAR ID | 1998-030A | |||||||||||||||||
SATCAT нет. | 25338 | |||||||||||||||||
Продолжительность миссии | 2 года (запланировано) [1] 23 года, 1 месяц и 20 дней (в процессе) | |||||||||||||||||
Свойства космического корабля | ||||||||||||||||||
Тип космического корабля | ТИРОС | |||||||||||||||||
Автобус | Расширенный TIROS-N | |||||||||||||||||
Производитель | Локхид Мартин | |||||||||||||||||
Стартовая масса | 2232 кг (4921 фунт) [2] | |||||||||||||||||
Сухая масса | 1,479 кг (3261 фунт) | |||||||||||||||||
Мощность | 833 Вт [3] | |||||||||||||||||
Начало миссии | ||||||||||||||||||
Дата запуска | 13 мая 1998 г., 15:52:04 UTC [5] | |||||||||||||||||
Ракета | Titan 23G Star-37XFP-ISS (Titan 23G S / N G-12) | |||||||||||||||||
Запустить сайт | Ванденберг , SLC-4W | |||||||||||||||||
Подрядчик | Локхид Мартин | |||||||||||||||||
Поступил в сервис | 15 декабря 1998 [4] | |||||||||||||||||
Параметры орбиты | ||||||||||||||||||
Справочная система | Геоцентрическая орбита [6] | |||||||||||||||||
Режим | Солнечно-синхронная орбита | |||||||||||||||||
Высота перигея | 808,0 км (502,1 миль) | |||||||||||||||||
Высота апогея | 824,0 км (512,0 миль) | |||||||||||||||||
Наклон | 98,70 ° | |||||||||||||||||
Период | 101,20 мин. | |||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
Запуск
Он был запущен ракетой- носителем Titan 23G 13 мая 1998 года в 15:52:04 UTC с базы ВВС Ванденберг , в космическом стартовом комплексе Ванденберг 4 (SLW-4W), NOAA-15 заменил списанный NOAA-12 днем. орбита пересекает экватор и в 2021 году находится в полуоперативном режиме на солнечно-синхронной орбите (SSO) на высоте 808,0 км над Землей , совершая оборот по орбите каждые 101,20 минуты. [6]
Космический корабль
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. Космический аппарат NOAA-I Advanced TIROS-N основан на космическом корабле Defense Meteorological Satellite Program (DMSP Block 5D) и является модифицированной версией космического корабля TIROS-N (от NOAA-1 до 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 ° Солнечной системы (SA). [2]
Инструменты
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 конструкцией TIROS-N . 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 обновления тангажа, крена и рыскания. 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. [7]
Были запущены приборы для получения изображений и измерения атмосферы Земли , ее поверхности и облачного покрова , включая радиацию Земли, атмосферный озон, распределение аэрозолей, температуру поверхности моря, вертикальную температуру и профили воды в тропосфере и стратосфере; измерение потока протонов и электронов на высоте орбиты и сбор данных с удаленной платформы, а также для SARSAT . Они включали: 1 ° усовершенствованный шестиканальный радиометр сверхвысокого разрешения (AVHRR / 3); 2 ° усовершенствованный датчик инфракрасного излучения высокого разрешения (HIRS / 3); 3 ° поисково-спасательная спутниковая система слежения ( SARSAT ), которая состоит из поисково-спасательного ретранслятора (SARR) и поисково-спасательного процессора (SARP-2); 4 ° улучшенная система сбора данных ARGOS (DCS-2), предоставленная Францией / КНЕС ; и 5 ° Усовершенствованные устройства микроволнового зондирования (AMSU), которые заменили предыдущие инструменты MSU и SSU, чтобы стать первыми в серии NOAA, поддерживающими специальные микроволновые измерения температуры, влажности, поверхности и гидрологические исследования в облачных регионах, где видимые и инфракрасные инструменты снизились возможности. [8]
Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения (AVHRR / 3)
AVHRR / 3 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках Advanced TIROS-N NOAA KN является улучшенным инструментом по сравнению с предыдущими AVHRR. AVHRR / 3 добавляет шестой канал и представляет собой инструмент поперечного сканирования, обеспечивающий получение изображений и радиометрических данных в видимом, ближнем и инфракрасном диапазонах одной и той же области на Земле . Данные из видимого и ближнего инфракрасного диапазонов предоставляют информацию о растительности, облаках, снеге и льду. Данные из ближнего инфракрасного и теплового каналов предоставляют информацию о температуре поверхности суши и океана и радиационных свойствах облаков. Одновременно могут передаваться только пять каналов, при этом каналы 3A и 3B переключаются для работы день / ночь. Прибор выдает данные в режиме передачи изображений с высоким разрешением (HRPT) с разрешением 1,1 км или в режиме автоматической передачи изображений (APT) с уменьшенным разрешением до 4 км. AVHRR / 3 сканирует 55,4 ° на линию сканирования по обе стороны от орбитального пути и сканирует 360 строк в минуту. Шесть каналов: 1) канал 1, видимый (0,58-0,68 мкм); 2) канал 2, ближний ИК-диапазон (0,725–1,0 мкм); 3) канал 3А, ближний ИК-диапазон (1,58–1,64 мкм); 4) канал 3В, инфракрасный (3,55–3,93 мкм); 5) канал 4, инфракрасный (10,3-11,3 мкм); 6) канал 5 (11,5-12,5 мкм). [9]
Инфракрасный эхолот высокого разрешения (HIRS / 3)
Усовершенствованный инфракрасный зонд высокого разрешения / 3 (HIRS / 3) на полярно-орбитальных метеорологических спутниках серии Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN представляет собой 20-канальный спектрометр с пошаговым сканированием, видимый и инфракрасный спектрометры, предназначенный для измерения температуры и температуры атмосферы. профили влажности. Прибор HIRS / 3 в основном идентичен HIRS / 2, использовавшемуся на предыдущих космических аппаратах, за исключением изменений в шести спектральных диапазонах для повышения точности зондирования. HIRS / 3 используется для определения содержания водяного пара , озона и жидкой воды в облаках . Инструмент сканирует 49,5 ° по обе стороны от орбитального пути с разрешением земли в надире 17,4 км. Прибор производит 56 IFOV для каждой линии сканирования 1125 км на расстоянии 42 км между IFOV вдоль трассы. Инструмент состоит из 19 ИК и 1 видимого канала с центрами 14,95, 14,71, 14,49, 14,22, 13,97, 13,64, 13,35, 11,11, 9,71, 12,45, 7,33, 6,52, 4,57, 4,52, 4,47, 4,45, 4,13, 4,0, 3,76, и 0,69 мкм. [10]
Усовершенствованный прибор микроволнового зондирования (AMSU-A)
AMSU - это новый прибор из серии действующих метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. AMSU состоит из двух функционально независимых блоков, AMSU-A и AMSU-B. AMSU-A - это прибор с линейным сканированием, предназначенный для измерения яркости сцены в 15 каналах в диапазоне от 23,8 до 89 ГГц для получения профилей температуры атмосферы от поверхности Земли до высоты давления около 3 миллибар . Прибор представляет собой систему полного питания с полем зрения (FOV) 3,3 ° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивает поперечное сканирование под углом 50 градусов по обе стороны от орбитального пути в надире, всего 30 IFOV на строку сканирования. AMSU-A калибруется на борту с использованием черного тела и пробела в качестве эталонов. AMSU-A физически разделен на два отдельных модуля, которые независимо взаимодействуют с космическим кораблем. AMSU-A1 содержит все кислородные каналы диаметром 5 мм (каналы 3–14) и канал 80 ГГц. Модуль AMSU-A2 состоит из двух низкочастотных каналов (каналы 1 и 2). 15 каналов имеют центральную частоту (ГГц): 23,8, 31,4, 50,3, 52,8, 53,6, 54,4, 54,94, 55,5, шесть на 57,29 и 89. [11]
Усовершенствованный прибор для микроволнового зондирования (AMSU-B)
AMSU - это новый прибор из серии действующих метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. AMSU состоит из двух функционально независимых блоков, AMSU-A и AMSU-B. AMSU-B - это прибор с линейным сканированием, предназначенный для измерения яркости сцены в пяти каналах в диапазоне от 89 ГГц до 183 ГГц для расчета профилей водяного пара в атмосфере. AMSU-B - это система полной мощности с полем обзора 1,1 ° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивает поперечное сканирование, сканирование 50 ° по обе стороны от орбитального пути с 90 IFOV на строку сканирования. Бортовая калибровка выполняется с использованием черных целей и пробела в качестве эталонов. Каналы AMSU-B на центральной частоте (ГГц): 90, 157 и 3 канала на 183,31. [12]
Монитор космической среды (СЭМ-2)
SEM-2 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN обеспечивает измерения для определения населения радиационных поясов Земли и данные об осадках заряженных частиц в верхних слоях атмосферы в результате солнечной активности . SEM-2 состоит из двух отдельных датчиков: детектора полной энергии (TED) и детектора протонов / электронов средней энергии (MEPED). Кроме того, SEM-2 включает в себя общий блок обработки данных (DPU). TED использует восемь запрограммированных анализаторов электростатических изогнутых пластин с разверткой для выбора типа и энергии частиц и детекторы Channeleltron для измерения интенсивности в выбранных энергетических диапазонах. Энергия частиц находится в диапазоне от 50 эВ до 20 кэВ. MEPED обнаруживает протоны , электроны и ионы с энергиями от 30 кэВ до нескольких десятков МэВ. MEPED состоит из четырех направленных телескопов с твердотельными детекторами и четырех всенаправленных датчиков. DPU сортирует и подсчитывает события, а результаты мультиплексируются и включаются в систему спутниковой телеметрии . После получения на земле данные SEM-2 отделяются от остальных данных и отправляются в лабораторию космической среды NOAA в Боулдере, штат Колорадо , для обработки и распространения. [13]
Ультрафиолетовый радиометр обратного рассеяния солнечной энергии (SBUV / 2)
SBUV / 2 на Advanced Тайрос-N (АТНО) НУОА К.Н. серии полярных орбитальных метеорологических спутников является двойным монохроматором ультрафиолетовой решетки спектрометра для стратосферных озона измерений. SBUV / 2 предназначен для измерения яркости сцены и спектральной освещенности солнечного излучения в ультрафиолетовом спектральном диапазоне от 160 до 406 нм. Измерения производятся в дискретном режиме или в режиме развертки. В дискретном режиме измерения производятся в 12 спектральных диапазонах, из которых выводятся общий озон и вертикальное распределение озона. В режиме развертки непрерывное сканирование спектра от 160 до 406 нм выполняется в первую очередь для расчета спектральной освещенности ультрафиолетового солнечного излучения. 12 спектральных каналов (мкм): 252,0, 273,61, 283,1, 287,7, 292,29, 297,59, 301,97, 305,87, 312,57, 317,56, 331,26 и 339,89. [14]
Система спутникового слежения за поисково-спасательными операциями (SARSAT)
SARSAT на полярно-орбитальных метеорологических спутниках Advanced TIROS-N NOAA KN предназначен для обнаружения и определения местоположения передатчиков аварийного локатора (ELT) и аварийных радиомаяков -указателей местоположения (EPIRB). Аппаратура SARSAT состоит из двух элементов: ретранслятора поиска и спасания (SARR) и процессора поиска и спасания (SARP-2). SARR - это радиочастотная (RF) система, которая принимает сигналы от аварийных наземных передатчиков в трех диапазонах очень высоких частот (VHF / UHF ) (121,5 МГц, 243 МГц и 406,05 МГц) и преобразует, мультиплексирует и передает эти сигналы в L-диапазоне. частоты (1,544 ГГц) к местным поисково-спасательным станциям (LUT или местным пользовательским терминалам) на земле. Местоположение передатчика определяется путем извлечения доплеровской информации в ретранслируемом сигнале в LUT. SARP-2 - это приемник и процессор, который принимает цифровые данные от аварийных наземных передатчиков на УВЧ и демодулирует, обрабатывает, сохраняет и ретранслирует данные в SARR, где они объединяются с тремя сигналами SARR и передаются через частоту L-диапазона в местные станции. [15]
Система сбора данных ARGOS (DCS-2 - Argos)
DCS-2 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках серии Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN представляет собой систему с произвольным доступом для сбора метеорологических данных с наземных платформ (подвижных и фиксированных). ARGOS DCS-2 собирает телеметрические данные с использованием односторонней радиочастотной линии с платформ сбора данных (таких как буи, свободно плавающие воздушные шары и удаленные метеостанции) и обрабатывает входные данные для хранения на борту и последующей передачи с космического корабля. Для свободно плавающих платформ система DCS-2 определяет положение со среднеквадратичной точностью от 5 до 8 км и скорость со среднеквадратичной точностью от 1,0 до 1,6 м / с. DCS-2 измеряет частоту и время входящего сигнала. Отформатированные данные хранятся на спутнике для передачи на станции NOAA. Данные DCS-2 удаляются из данных GAC NOAA / NESDIS и отправляются в центр Argos в CNES во Франции для обработки, распространения среди пользователей и архивирования. [16]
Телекоммуникации
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 и 250 минут TIP. [17]
Миссия
Частота передачи автоматической передачи изображений (APT) составляет 137,62 МГц. Из-за проблем с антеннами с высоким коэффициентом усиления передатчика S-диапазона NOAA-15 был настроен для передачи изображений с высоким разрешением (HRPT) с использованием всенаправленной антенны передатчика S-диапазона # 2 (1702,5 МГц). [18]
Отказ мотора сканирования AVHRR
22 июля 2019 года NOAA-15 начало передавать поврежденные данные. [19] Причиной является нестабильность двигателя сканирования датчика AVHRR. [20] Согласно официальному сообщению NOAA, 23 июля 2019 года в 04:00 UTC текущая потребляемая мощность этого двигателя резко возросла, как и температура двигателя. Кроме того, датчик перестал выдавать данные. NOAA говорит, что это соответствует остановке двигателя и может быть постоянным. [20] 25 июля 2019 года мотор AVHRR самопроизвольно восстановился. 30 июля 2019 года в двигателе AVHRR произошел еще один отказ, связанный с остановкой двигателя. [21] Согласно предыдущему заявлению NOAA, восстановление маловероятно:
По состоянию на ~ 00:00 UTC 30 июля 2019 г. (День года (DOY) 211) ток двигателя AVHRR снова начал резко возрастать, превысив 302 мА в ~ 06:00 UTC. Инструмент снова больше не выдает данные и может быть остановлен. Текущий план состоит в том, чтобы оставить прибор включенным, так как эта проблема может быть прерывистой.
Рекомендации
- ^ Кребс, Гюнтер. «NOAA 15, 16, 17 (NOAA K, L, M)» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 8 декабря 2013 года .
- ^ а б в «Дисплей: NOAA-15 1998-030A» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "Спутниковая база данных UCS" . Союз неравнодушных ученых . Проверено 8 декабря 2013 года .
- ^ «Оперативный статус ПОЧС» . 22 марта 2019 . Проверено 5 января 2021 года .
- ^ Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Проверено 4 января 2021 года .
- ^ а б "Траектория: NOAA-15 1998-030A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "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 .
- ^ "NOAA-N Prime" (PDF) . НП-2008-10-056-GSFC . НАСА GSFC. 16 декабря 2008. Архивировано из оригинального (PDF) 16 февраля 2013 года . Проверено 8 октября 2010 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "AVHRR / 3 1998-030A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "HIRS / 3 1998-030A" . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «АМСУ-А 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «АМСУ-Б 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «СЭМ-2 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «СБУВ / 2 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «САРСАТ 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «DCS-2 ARGOS 1998-030A» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «Телекоммуникации 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 . Проверено 4 января 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ NOAA 15 космических аппаратов Сводная информация о состоянии архивации 27 мая 2010, в Wayback Machine Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "SR1GEO GS Satellite Observation 13711" .
- ^ а б «Событие увеличения тока двигателя сканирования NOAA-15 AVHRR» . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ «Спутниковое наблюдение NOAA 15» . Спутниковые изображения SR1GEO . Проверено 30 июля 2019 .
Внешние ссылки
- Орбитальное слежение