Миссия по измерению тропических осадков

Миссия по измерению тропических осадков

Художественная концепция спутника TRMM
Тип миссии	Экологические исследования
Оператор	НАСА
COSPAR ID	1997-074A
SATCAT нет.	25063
Продолжительность миссии	3 года (запланировано) [1] 17 лет, 4 месяца (прошло)
Свойства космического корабля
Стартовая масса	3524 кг
Сухая масса	2634 кг [2]
Мощность	1100 Вт
Начало миссии
Дата запуска	27 ноября 1997 г., 21:27 UTC
Ракета	H-II
Запустить сайт	Танегашима , LA-Y1
Подрядчик	Mitsubishi Heavy Industries
Конец миссии
Утилизация	Деорбит
Деактивировано	15 апреля 2015 г.
Дата распада	6 июня 2015 г., 06:54 UTC [3]
Параметры орбиты
Справочная система	Геоцентрическая орбита [3]
Режим	Низкая околоземная орбита
Высота перигея	366 км (227 миль)
Высота апогея	381 км (237 миль)
Наклон	35,0 °
Период	92,0 мин.
Программа NASA Earth Probe Глобальное измерение осадков (GPM) →

Измерения количества тропических осадков миссии ( TRMM ) была совместная космическая миссия между НАСА и Японского аэрокосмического агентства JAXA предназначен для наблюдения и изучения тропических осадков . Этот термин относится как к самой миссии, так и к спутнику, который миссия использовала для сбора данных. TRMM был частью миссии НАСА на планету Земля , долгосрочных скоординированных исследовательских усилий по изучению Земли как глобальной системы. Спутник был запущен 27 ноября 1997 года из Космического центра Танегасима в Танегасима , Япония.. TRMM проработал 17 лет, включая несколько продлений миссии, прежде чем был выведен из эксплуатации 15 апреля 2015 года. TRMM повторно вошел в атмосферу Земли 16 июня 2015 года.

Фон [ править ]

Тропические осадки - параметр, который сложно измерить из-за больших пространственных и временных вариаций. Однако понимание тропических осадков важно для прогнозирования погоды и климата, поскольку они содержат три четверти энергии, которая управляет циркуляцией атмосферного ветра. ^[4] До TRMM распределение осадков по всему миру было известно только с 50% достоверностью. ^[5]

Концепция TRMM была впервые предложена в 1984 году. Первоначально предложенными научными целями были: ^[4]

• Продвинуть понимание глобальных энергетических и водных циклов, предоставив распределение осадков и скрытого нагрева по глобальным тропикам.
• Понимать механизмы, с помощью которых изменения тропических осадков влияют на глобальную циркуляцию, и улучшить способность моделировать эти процессы, чтобы прогнозировать глобальную циркуляцию и изменчивость количества осадков в месячном и более долгосрочном масштабе.
• Обеспечить распределение дождя и скрытого нагрева для улучшения инициализации моделей, начиная от суточных прогнозов до краткосрочных климатических изменений.
• Помочь понять, диагностировать и спрогнозировать начало и развитие Эль-Ниньо , Эль-Ниньо – Южное колебание и распространение 30-60-дневных колебаний в тропиках .
• Чтобы помочь понять влияние, которое осадки оказывают на термохалинную циркуляцию океана и структуру верхнего слоя океана.
• Обеспечение перекрестной калибровки между TRMM и другими датчиками с ожидаемым сроком службы, превышающим срок службы самого TRMM.
• Оценить суточную изменчивость тропических осадков во всем мире.
• Оценить космическую систему измерения осадков.

Япония присоединилась к первоначальному исследованию миссии TRMM в 1986 году. ^[4] Разработка спутника стала совместным проектом космических агентств США и Японии , при этом Япония предоставила радар для измерения осадков (PR) и ракету-носитель H-II. и Соединенные Штаты предоставили спутниковую шину и оставшиеся инструменты. ^[1] Проект получил официальную поддержку Конгресса США в 1991 году, после чего в период с 1993 по 1997 год было начато строительство космических аппаратов. 27 ноября 1997 года из космического центра Танегасима был запущен TRMM. ^[4]

Космический корабль [ править ]

Миссия по измерению тропических осадков (TRMM), один из космических аппаратов в серии исследовательских спутников НАСА Earth Probe, представляет собой узконаправленную программу с ограниченными целями, направленную на измерение ежемесячных и сезонных осадков над глобальными тропиками и субтропиками. TRMM - это совместный проект США и Японии по измерению осадков между 35,0 ° северной широты и 35,0 ° южной широты на высоте 350 км. ^[6]

Продление миссий и списание с орбиты [ править ]

Чтобы продлить срок службы TRMM по сравнению с его основной миссией, НАСА увеличило высоту орбиты космического корабля до 402,5 км в 2001 году ^[7].

В 2005 году директор НАСА Майкл Гриффин решил снова продлить миссию, используя топливо, изначально предназначенное для управляемого спуска. Это произошло после того, как обзор рисков НАСА в 2002 году установил, что вероятность травмы или смерти человека в результате неконтролируемого повторного входа TRMM в атмосферу составляет 1 из 5000, что примерно вдвое превышает риск несчастного случая, который считается приемлемым для повторного входа в спутники НАСА; и последующая рекомендация комиссии Национального исследовательского совета о продлении миссии, несмотря на риск неконтролируемого проникновения. ^[8]

Проблемы с аккумулятором начали ограничивать космический корабль в 2014 году, и операционная группа миссии должна была принять решение о том, как нормировать мощность. В марте 2014 года приборы ВИРС были отключены для продления срока службы батареи. ^[7]

В июле 2014 года, когда топливо на TRMM истощилось, НАСА решило прекратить маневры по удержанию станции и позволить орбите космического корабля медленно затухать, продолжая при этом сбор данных. Оставшееся топливо, первоначально зарезервированное для предотвращения столкновений с другими спутниками или космического мусора, было израсходовано в начале марта 2015 года. ^[7] Возвращение в атмосферу первоначально ожидалось где-то в период с мая 2016 года по ноябрь 2017 года, но произошло раньше из-за повышенной солнечной активности. ^[9] Основной датчик зонда, радар осадков, был отключен в последний раз 1 апреля 2015 года, а последний научный датчик, LIS, был отключен 15 апреля 2015 года. ^[8] Повторный вход в атмосферу произошел 16 июня 2015 года. в 06:54 UTC. ^[10]

Инструменты на борту TRMM [ править ]

Радар осадков [ править ]

Радар осадков (PR) был первым бортовым прибором, предназначенным для создания трехмерных карт структуры шторма. Измерения дали информацию об интенсивности и распределении дождя, типе дождя, глубине шторма и высоте, на которой снег тает в дождь. Оценки тепла, выделяемого в атмосферу на разных высотах на основе этих измерений, могут быть использованы для улучшения моделей глобальной атмосферной циркуляции. PR работал на частоте 13,8 ГГц и измерял трехмерное распределение осадков по суше и поверхности океана. Он определял глубину восприятия слоя и, следовательно, измерял количество осадков, которое фактически достигало скрытого тепла атмосферы. Он имел разрешение 4,3 км при радиусе обзора 220 км.

TRMM Microwave Imager [ править ]

TRMM Microwave Imager (TMI) - это пассивный микроволновый датчик, предназначенный для предоставления количественной информации об осадках в широком диапазоне под спутником TRMM. Тщательно измеряя небольшое количество микроволновой энергии, излучаемой Землей и ее атмосферой , TMI смогла количественно определить водяной пар , воду в облаках и интенсивность дождя в атмосфере.. Это был относительно небольшой инструмент, потреблявший мало энергии. Это, в сочетании с широкой полосой обзора и количественной информацией об осадках, сделало TMI «рабочей лошадкой» пакета измерения дождя в миссии по измерению тропических осадков. TMI - не новый инструмент. Он основан на конструкции очень успешного специального датчика микроволнового излучения / тепловизора (SSM / I), который непрерывно летал на оборонных метеорологических спутниках.с 1987 года. TMI измеряет интенсивность излучения на пяти отдельных частотах: 10,7, 19,4, 21,3, 37,0, 85,5 ГГц. Эти частоты аналогичны частотам SSM / I, за исключением того, что TMI имеет дополнительный канал 10,7 ГГц, предназначенный для обеспечения более линейного отклика при высокой интенсивности дождя, характерной для тропических дождей. Другое главное улучшение, которое ожидается от TMI, связано с улучшенным разрешением земли. Это улучшение, однако, не является результатом каких-либо усовершенствований приборов, а является функцией меньшей высоты TRMM 402 км по сравнению с 860 км SSM / I). TMI имеет полосу шириной 878 км на поверхности. Более высокое разрешение TMI на TRMM, а также дополнительная частота 10,7 ГГц делают TMI лучше, чем его предшественники.Дополнительная информация, предоставляемая радаром осадков, еще больше помогает улучшить алгоритмы. Усовершенствованные продукты для осадков в широком диапазоне будут служить как для TRMM, так и для продолжающихся измерений, проводимых SSM / I и радиометрами, летающими на EOS-PM НАСА (Aqua (спутник) ) и японские спутники ADEOS II .

Видимый и инфракрасный сканер [ править ]

Сканер видимого и инфракрасного диапазона (VIRS) был одним из трех инструментов в пакете измерения дождя и служит очень косвенным индикатором количества осадков. ВИРС, как следует из названия, воспринимал излучение, исходящее от Земли, в пяти спектральных областях, от видимого до инфракрасного , или от 0,63 до 12 мм . ВИРС был включен в основной пакет инструментов по двум причинам. Во-первых, его способность определять количество осадков. Вторая и даже более важная причина заключалась в том, чтобы служить стандартом для передачи других измерений, которые обычно выполняются с использованием полярных оперативных спутников наблюдения за окружающей средой (POES) и геостационарных оперативных спутников наблюдения за окружающей средой.(Идет) спутники. Интенсивность излучения в различных спектральных областях (или диапазонах) может использоваться для определения яркости (видимой и ближней инфракрасной области спектра) или температуры (инфракрасной области спектра) источника.

Облака и датчик лучистой энергии Земли [ править ]

Облака и система радиантной энергии Земли (CERES) измеряли энергию в верхней части атмосферы , а также оценивали уровни энергии в атмосфере и на поверхности Земли. Инструмент CERES был основан на успешном эксперименте по оценке радиационного баланса Земли (ERBS), в котором использовались три спутника для измерения глобального энергетического баланса с 1984 по 1993 год. ^[11] Используя информацию, полученную от приборов для визуализации облаков с очень высоким разрешением на том же космическом корабле, CERES определяет облака свойства, включая количество облаков, высоту , толщину и размер облачных частиц. Эти измерения важны для понимания общей климатической системы Земли и улучшения моделей прогнозирования климата.

Он работал только в период с января по август 1998 г. и в марте 2000 г., поэтому имеющиеся данные довольно краткие (хотя позже приборы CERES использовались в других миссиях, таких как система наблюдения Земли (EOS) AM (Terra) и PM (Aqua). спутники.)

Датчик изображения молнии [ править ]

Датчик изображения молний (LIS) был небольшим, очень сложным прибором, который обнаруживает и определяет местонахождение молний в тропическом регионе земного шара. Детектор молний представлял собой компактную комбинацию оптических и электронных элементов, включая визуализатор, способный обнаруживать и обнаруживать молнии в отдельных штормах. Поле зрения тепловизора позволяло датчику наблюдать точку на Земле или облако в течение 80 секунд - времени, достаточного для оценки частоты вспышек, которая сообщала исследователям, усиливается ли шторм или уменьшается.

См. Также [ править ]

• Global Precipitation Measurement (GPM), новый космический аппарат, запущенный в феврале 2014 года.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Домашняя страница TRMM
• Twitter и Facebook
• Профиль миссии по измерению тропических осадков от NASA Solar System Exploration
• Альтернативы TRMM De-Orbit