Jump to content

АДМ-Эол

АДМ-Эол
Взгляд художника на АДМ-Эола
Имена Миссия по динамике атмосферы-Эол
Тип миссии Метеорологический спутник
Оператор ЕКА / ESOC
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2018-066А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 43600
Продолжительность миссии 5 лет (достигнуто)
Свойства космического корабля
Производитель Airbus обороны и космоса
Стартовая масса 1366 кг (3012 фунтов)
Сухая масса 1200 кг (2600 фунтов)
Размеры 1,74 × 1,9 × 2 м (5 футов 9 дюймов × 6 футов 3 дюйма × 6 футов 7 дюймов)
Власть 2300 Вт
Начало миссии
Дата запуска 22 августа 2018 г., 21:20 UTC [1]
Ракета Вега
Запуск сайта Гайанский космический центр , ELV
Подрядчик Арианспейс
Конец миссии
Утилизация Спущен с орбиты
Последний контакт 1 июля 2023 г.
Дата распада 28 июля 2023 г.
Орбитальные параметры
Справочная система Геоцентрическая орбита
Режим Солнечно-синхронная орбита
Высота 320 км (200 миль) [2]
Наклон 97.0°
Транспондеры
Группа S-диапазон (поддержка TT&C)
X-диапазон (сбор научных данных)
Пропускная способность 8 кбит/с (S-диапазон) Загрузка
Загрузка 10 Мбит/с (X-диапазон)
Загрузка 2 кбит/с (S-диапазон)
Инструменты
Атмосферный лазерный доплеровский прибор (АЛАДИН)

Aeolus , или, полностью, Atmocultural Dynamics Mission-Aeolus ( ADM-Aeolus ), был спутником наблюдения Земли , управляемым Европейским космическим агентством (ЕКА). Он был построен компанией Airbus Defence and Space и запущен 22 августа 2018 года. [1] и работал до тех пор, пока не был спущен с орбиты и снова вошел в атмосферу над Антарктидой 28 июля 2023 года. [3] ADM-Aeolus был первым спутником с оборудованием, способным выполнять глобальные наблюдения за профилем компонентов ветра и предоставлять столь необходимую информацию для улучшения прогнозирования погоды . [4] Эол был первым спутником, способным наблюдать за тем, что делают ветры на Земле , с поверхности планеты и в стратосфере на высоте 30 км.

Спутник был назван в честь Эола , бога из греческой мифологии , повелителя ветров.

Программа

[ редактировать ]

Первоначально программа была одобрена в 1999 году для запуска в 2007 году, но технологические препятствия привели к 11-летней задержке, поскольку она была запущена 22 августа 2018 года. [5] При ориентировочной стоимости программы в 481 миллион евро (568 миллионов долларов США) с марта или апреля 2019 года планировалось предоставлять 64 000 ежедневных профилей. Высота над уровнем моря составляла всего 320 км (200 миль) для достаточной чувствительности к обратному рассеянному свету. [2] вызывая короткую продолжительность жизни (3 года). [6]

Aeolus был пятым запланированным спутником в программе «Живая планета» (LPP) Европейского космического агентства. Основной целью этой миссии было дальнейшее развитие знаний об Земли атмосфере и погодных системах . Записывая и отслеживая погоду в разных частях мира, Эол позволил ученым построить сложные погодные модели , которые затем можно было использовать для прогнозирования того, как эта окружающая среда будет вести себя в будущем. Эти прогнозы были полезны в краткосрочной перспективе, поскольку их можно было применить к численному прогнозу погоды , чтобы сделать прогнозы более точными. Таким образом, миссия расширила знания о всех видах погодных явлений, от глобального потепления до последствий загрязнения воздуха . Aeolus рассматривался как миссия, которая проложила путь к будущим оперативным метеорологическим спутникам, предназначенным для изучения профилей ветра на Земле .

Космический корабль был построен компанией Airbus Defence and Space . [7] В 2014 году завершилась интеграция прибора АЛАДИН и начались вакуумные и вибрационные испытания. [8] : 70  7 сентября 2016 года ЕКА и Arianespace подписали контракт на обеспечение запуска спутника Aeolus. [9]

Научная полезная нагрузка

[ редактировать ]

Профили компоненты ветра измерялись с помощью атмосферного лазерного доплеровского прибора (ALADIN).

Прибор АЛАДИН (атмосферный лазерный доплеровский прибор) представлял собой ультрафиолетовый лазерный лидар прямого обнаружения , состоящий из трех основных элементов: передатчика, комбинированного приемника обратного рассеяния Ми и Рэлея и телескопа Кассегрена диаметром 1,5 м (4 фута 11 дюймов). [9] Архитектура передатчика была основана на импульсном Nd:YAG-лазере с диодной накачкой мощностью 150 мДж , частота которого утроена света мощностью 60 миллиджоулей для обеспечения импульсов ультрафиолетового на длине волны 355 нм. [9] Эта частота была выбрана из-за повышенного рэлеевского рассеяния в ультрафиолетовой области спектра и потому, что она безопасна для глаз на расстояниях более нескольких сотен метров. [9] [10] Приемник Ми состоял из интерферометра Физо с разрешением 100 МГц (что эквивалентно 18 м/с). Полученный сигнал обратного рассеяния создает линейную полосу, положение которой напрямую связано со скоростью ветра; скорость ветра определялась по положению центроида полосы с точностью более десятой части разрешения (1,8 м/с). [9] с двойным фильтром В приемнике Рэлея использовался интерферометр Фабри – Перо с разрешением 2 ГГц и интервалом 5 ГГц. Он анализировал крылья спектра Рэлея с помощью ПЗС-матрицы; эталон был разделен на две зоны, которые отображаются на детекторе отдельно. [9] Лидар был направлен под углом 35° от надира и 90° к траектории спутника (со стороны от Солнца). [9]

Обработка сигналов обратного рассеяния позволяла получать профили компонентов ветра на прямой видимости над густыми облаками или вниз к поверхности в ясном воздухе вдоль трассы спутника каждые 200 км (120 миль). Также была доступна информация о ветре в тонких облаках или на вершинах толстых облаков; В результате обработки данных также можно извлечь информацию о других элементах, таких как облака и аэрозоли. Данные были распространены в основные центры численного прогноза погоды в режиме, близком к реальному времени.

Разработка инструмента ALADIN была проблематичной. Ультрафиолетовый лазер повреждал оптические поверхности в вакууме. Ученые ЕКА обратились к НАСА за поддержкой; однако НАСА имело минимальный опыт работы с лидаром такой конструкции. Технология, необходимая для спутника, расширяла технологические границы; поэтому после проблемной разработки ЕКА попросило Airbus провести дополнительные полномасштабные испытания модели в вакууме, прежде чем продолжить разработку миссии. Общие сложности, связанные с инструментом, привели к перерасходу окончательной стоимости примерно на 50%, поэтому ЕКА пришлось найти дополнительное финансирование для проекта. [11]

Aeolus был разработан для совместимости со многими ракетами-носителями малой мощности, такими как «Вега» , «Рокот» или «Днепр» . [12] В ноябре 2013 года ЕКА запланировало запуск VEGA в рамках одного из пяти полетов программы VERTA. [7] [13] но в 2015 году запуск был перенесен на август 2018 года из-за проблем с разработкой лидара . [11] Контракт на запуск на сумму 32,57 миллиона евро с Arianespace был подписан 7 сентября 2016 года. [14] Запуск наконец состоялся 22 августа 2018 года на ракете-носителе «Вега» из Французской Гвианы в 18:20 по местному времени. [15]

Операции

[ редактировать ]

Спутник был запущен 22 августа 2018 года. Перед включением данных в погодные модели было проведено три месяца испытаний . [16] Один год использования привел к снижению мощности основного лазера. После переключения на второй лазер прибор достиг целей миссии. [17]

В середине 2019 года ЕКА определило, что УФ-лазер теряет мощность: после достижения орбиты он начинал с импульсов в 65 миллиджоулей , но эта энергия снизилась на 20–30% за первые девять месяцев, а в мае теряла один миллиджоуль в неделю. 2019. Затем ЕКА решило перейти на резервный лазер, который не использовался, что дало возможность завершить ожидаемый трехлетний срок службы спутника. Отчет [18] также сообщил, что орбита спутника высотой 320 км требует перезагрузки каждую неделю, что ограничивает срок службы спутника имеющимся топливом.

Спутник был поддержан общеевропейским сотрудничеством Aeolus DISC (Кластер данных, инноваций и науки), целью которого является улучшение качества данных. Aeolus DISC действительно пролетел тысячи километров от Гренландии до Кабо-Верде, чтобы откалибровать и проверить данные, полученные Aeolus. [19] Aeolus также получила поддержку международного сотрудничества JATAC (Joint Aeolus Tropical Atlantic Campaign), которое проводило измерения с помощью наземных инструментов дистанционного зондирования , особенно лидаров , дронов и радиозондов, прикрепленных к метеозондам . Эти измерения были использованы для калибровки и проверки измерений Эола. [20]

30 апреля 2023 года все номинальные операции были завершены в рамках подготовки к серии мероприятий по завершению срока эксплуатации. Планировался управляемый вход в атмосферу. [19] ESOC провел «возвращение в атмосферу с помощью», используя сочетание естественного сопротивления воздуха и команды delta-v . [21] Эол снова вошел в атмосферу над Антарктидой 28 июля 2023 года. [22] [23]

В 2020 году сообщалось, что измерения с Aeolus позволили ECMWF частично компенсировать сокращение измерений с коммерческих самолетов в начале вспышки COVID-19 . [24]

В сентябре 2021 года, с момента запуска три года назад, Aeolus намного превзошел все ожидания и часто отмечал выдающийся успех. Он был разработан в качестве исследовательской миссии и призван продемонстрировать, как новая лазерная технология может создавать вертикальные профили земного ветра. Эти измерения были очень необходимы, например, Всемирной метеорологической организации , Глобальной системе наблюдений которая представляет собой скоординированную систему методов и средств для проведения метеорологических и экологических наблюдений в глобальном масштабе. [9]

Эол улучшил краткосрочные прогнозы , особенно в тропиках и средних широтах . [25] Это может даже улучшить прогнозы ураганов , особенно в Тихом и Индийском океанах , где данные разведывательных самолетов недоступны. [26]

С тех пор как ECMWF начал усваивать данные Aeolus в 2020 году, спутник стал одним из существующих инструментов с самым высоким показателем воздействия на каждое наблюдение. [19] Эол принес Европе экономическую выгоду в размере 3,5 миллиардов евро. [27] Менеджер миссии Aeolus Томмазо Парринелло назвал Aeolus «одной из самых успешных миссий, когда-либо проводившихся ЕКА». Последующая миссия под названием Aeolus-2 будет запущена через десять лет после завершения миссии. [19]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б «Эол заправленный» . ЕКА . Проверено 5 августа 2018 г.
  2. ^ Jump up to: а б Операции ADM-Aeolus , ЕКА, доступ 12 июня 2018 г.
  3. ^ «Эол: исторический конец новаторской миссии» . www.esa.int . Проверено 31 июля 2023 г.
  4. ^ Каллин, Эрланд (2008). «Специальный выпуск рукописей, связанных с миссией ЕКА по динамике атмосферы / Эол» . Теллус А: Динамическая метеорология и океанография . 60 (2): 189–190. Бибкод : 2008TellA..60..189K . дои : 10.1111/j.1600-0870.2007.00296.x .
  5. ^ «Запущен ветровой спутник ЕКА Aeolus» . Европейское космическое агентство . Проверено 28 августа 2018 г.
  6. ^ Тьерри Дюбуа (12 июня 2018 г.). «Спутник ЕКА Aeolus будет измерять ветер во всем мире» . Неделя авиации и космических технологий.
  7. ^ Jump up to: а б «Эол: мониторинг ветра» . Airbus Defense and Space. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 30 мая 2015 г.
  8. ^ «Бюллетень ЕКА 161 (1 квартал 2015 г.)» . ESRO / Бюллетень CERS/CECLES . ЕКА. 2015. ISSN   0376-4265 . Проверено 30 мая 2015 г.
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж г час «ADM-Aeolus (Миссия по динамике атмосферы)» . ЕКА. 2021 . Проверено 30 октября 2021 г.
  10. ^ Сандип Пал, Андреас Берендт, Маркус Радлах, Торстен Шаберль и Фолькер Вульфмейер. Безопасный для глаз сканирующий аэрозольный лидар на длине волны 355 нм.
  11. ^ Jump up to: а б де Сельдинг, Питер Б. (22 мая 2015 г.). «Проблемы стоимости и графика двух миссий лидара вынуждают ЕКА изменить процедуры контракта» . Космические новости . Проверено 4 июня 2015 г.
  12. ^ «Операции АДМ-Эол» . ЕКА. 7 декабря 2012 года . Проверено 30 мая 2015 г.
  13. ^ «Программа ВЕРТА» . ЕКА. 20 ноября 2013 года. Архивировано из оригинала 19 октября 2015 года . Проверено 30 мая 2015 г.
  14. ^ «Вега» запускает ветровую миссию ЕКА . ЕКА. 7 сентября 2016 г. Проверено 7 сентября 2016 г.
  15. ^ «Спутник: АДМ-Эол» . Всемирная метеорологическая организация. Архивировано из оригинала 20 сентября 2017 года . Проверено 19 сентября 2017 г.
  16. Эол: космический лазер начинает преследовать ветер Джонатан Амос, BBC News , 6 сентября 2018 г.
  17. ^ «Второй лазер усиливает мощь Эола» . ЕКА. 23 июля 2019 г. Однако с момента запуска почти год назад часть прибора, лазерный передатчик, медленно теряет энергию. В результате ЕКА решило переключиться на второй лазер инструмента – и миссия вернулась в прежнюю форму.
  18. ^ Резервный лазер для возрождения спутника измерения ветра Aeolus Джефф Хехт, IEEE Spectrum , 27 июня 2019 г.
  19. ^ Jump up to: а б с д «Первопроходческая миссия Эола завершается» . www.esa.int . Проверено 18 апреля 2023 г.
  20. ^ «Дроны присоединяются к кампании по проверке данных Эола — Earth Online» . Earth.esa.int . Проверено 18 апреля 2023 г.
  21. ^ «Пламенная кончина Эола станет стандартом безопасного возвращения в атмосферу» . www.esa.int . Проверено 29 июля 2023 г.
  22. ^ «Эол: исторический конец новаторской миссии» . www.esa.int . Проверено 29 июля 2023 г.
  23. ^ Грей, Чарльз (30 июля 2023 г.). «Миссия Aeolus Wind: успешное возвращение в атмосферу Земли» . Новости ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА . Проверено 30 июля 2023 г.
  24. ^ «COVID-19: Эол и прогнозы погоды» . www.esa.int . Проверено 15 мая 2022 г.
  25. ^ «Эол улучшает измерения ветра» . www.esa.int . Проверено 18 апреля 2023 г.
  26. ^ «Миссия ЕКА по ветру могла бы помочь в прогнозировании тропических штормов – Earth Online» . Earth.esa.int . Проверено 18 апреля 2023 г.
  27. ^ «Оценка ветровой миссии ESA Eolus» . www.esa.int . Проверено 18 апреля 2023 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0ccf18ae15e0502e1811260072b03526__1722384060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0c/26/0ccf18ae15e0502e1811260072b03526.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
ADM-Aeolus - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)