НОАА-15
Имена | НОАА-К | ||
---|---|---|---|
Тип миссии | Погода | ||
Оператор | НОАА | ||
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1998-030А | ||
САТКАТ нет. | 25338 | ||
Продолжительность миссии | 2 года (планируется) [1] 26 лет, 2 месяца и 21 день (в ходе выполнения) | ||
Свойства космического корабля | |||
Тип космического корабля | ВЫСТРЕЛЫ | ||
Автобус | Усовершенствованный ТИРОС-Н | ||
Производитель | Локхид Мартин | ||
Стартовая масса | 2232 кг (4921 фунт) [2] | ||
Сухая масса | 1479 кг (3261 фунт) | ||
Власть | 833 Вт [3] | ||
Начало миссии | |||
Дата запуска | 13 мая 1998 г., 15:52:04 UTC [5] | ||
Ракета | Титан 23G Звезда-37XFP-МКС (Титан 23G серийный номер G-12) | ||
Запуск сайта | Ванденберг , SLC-4W | ||
Подрядчик | Локхид Мартин | ||
Вступил в сервис | 15 декабря 1998 г. [4] | ||
Орбитальные параметры | |||
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 минут | ||
| |||
NOAA-15 , до запуска также известный как NOAA-K , представляет собой действующий полярно-орбитальный НАСА, предоставленных спутник серии телевизионных инфракрасных спутников наблюдения (TIROS), для прогнозирования погоды, управляемый Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). NOAA-15 был последним в серии Advanced TIROS-N (ATN). Он оказывал поддержку мониторингу окружающей среды , дополняя программу геостационарных операционных геостационарных спутников окружающей среды NOAA/NESS (GOES). [2]
Запуск
[ редактировать ]Он был запущен ракетой Титан 23G -носителем 13 мая 1998 года в 15:52:04 UTC с базы ВВС Ванденберг , на космическом стартовом комплексе Ванденберг 4 (SLW-4W), NOAA-15 заменил списанный NOAA-12 во второй половине дня. орбиту, пересекающую экватор , и в 2021 году будет находиться в полурабочем состоянии на солнечно-синхронной орбите (ССО) на высоте 808,0 км над Землей , обращаясь по орбите каждые 101,20 минуты. [6]
Космический корабль
[ редактировать ]Целью программы полярной орбиты NOAA/NESS является предоставление выходной продукции, используемой в метеорологических прогнозах и предупреждениях, океанографических и гидрологических службах, а также в мониторинге космической среды. Космический корабль NOAA-I Advanced TIROS-N основан на космическом корабле оборонной метеорологической спутниковой программы (DMSP Block 5D) и представляет собой модифицированную версию космического корабля TIROS-N ( от NOAA-1 до NOAA-5 ). Конструкция космического корабля состоит из четырех компонентов: 1° Системы обеспечения реакции (РСС); 2° Модуль поддержки оборудования (ESM), который был расширен по сравнению с конструкцией ТИРОС-Н; 3° Платформа для установки приборов (IMP); и 4° Солнечная батарея (SA). [2]
Инструменты
[ редактировать ]Все инструменты расположены на ESM и IMP. Питание космического корабля обеспечивается системой прямой передачи энергии от единой солнечной батареи, состоящей из восьми панелей солнечных батарей . Система питания Advanced TIROS-N была модернизирована по сравнению с предыдущей конструкцией TIROS-N . Подсистема определения и управления ориентацией на орбите (ADACS) обеспечивает трехосное управление наведением, контролируя крутящий момент в трех взаимно ортогональных импульсных колесах с входными данными от узла датчика Земли (ESA) для обновлений по тангажу, крену и рысканью. ADACS контролирует положение космического корабля так, что ориентация трех осей поддерживается с точностью до ± 0,2 °, а тангаж, крен и рысканье - с точностью до 0,1 °. Система ADACS состоит из узла датчика Земли (ESA), узла датчика Солнца (SSA), четырех узлов реактивных колес (RWA), двух катушек крена/рысканья (RYC), двух катушек крутящего момента по тангажу (PTC), четырех гироскопов и компьютера. программное обеспечение для обработки данных. [7]
Были запущены приборы для визуализации 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 . В их число входили: 1° улучшенный шестиканальный усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения (AVHRR/3); 2° улучшенный зонд инфракрасного излучения высокого разрешения (HIRS/3); 3° Система спутникового слежения за поисково-спасательными операциями ( SARSAT ), состоящая из ретранслятора поисково-спасательных операций (SARR) и процессора поисково-спасательных операций (SARP-2); 4° предоставленная Францией/КНЕС усовершенствованная ARGOS система сбора данных (DCS-2); и 5° — усовершенствованные микроволновые зондирующие устройства (AMSU), которые заменили предыдущие инструменты MSU и SSU и стали первыми в серии NOAA, поддерживающими специальные микроволновые измерения температуры, влажности, поверхности и гидрологические исследования в облачных регионах, где видимые и инфракрасные приборы имеют ограниченные возможности. [8]
Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения (AVHRR/3)
[ редактировать ]AVHRR/3 серии Advanced TIROS-N NOAA KN метеорологических спутников на полярной орбите представляет собой усовершенствованный инструмент по сравнению с предыдущими AVHRR. AVHRR/3 добавляет шестой канал и представляет собой прибор перекрестного сканирования, обеспечивающий получение изображений и радиометрических данных в видимом, ближнем ИК и инфракрасном диапазонах одной и той же области на Земле . Данные видимого и ближнего ИК-каналов предоставляют информацию о растительности, облаках, снеге и льду. Данные ближнего ИК- и теплового каналов дают информацию о температуре поверхности суши и океана, а также радиационных свойствах облаков. Одновременно могут передаваться только пять каналов, при этом каналы 3A и 3B переключаются на дневной/ночной режим. Прибор выдает данные в режиме передачи изображения высокого разрешения (HRPT) с разрешением 1,1 км или в режиме автоматической передачи изображения (APT) с уменьшенным разрешением 4 км. AVHRR/3 сканирует 55,4° на линию сканирования по обе стороны от орбитальной траектории и сканирует 360 строк в минуту. Шесть каналов: 1) канал 1, видимый (0,58–0,68 мкм); 2) канал 2, ближний ИК (0,725-1,0 мкм); 3) канал 3А, ближний ИК (1,58-1,64 мкм); 4) канал 3Б, 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)
[ редактировать ]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 видимого и ИК-диапазона с пошаговым сканированием, предназначенный для определения температуры атмосферы и профили влажности. Прибор HIRS/3 в основном идентичен прибору HIRS/2, использовавшемуся на предыдущих космических кораблях, 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 . Прибор сканирует угол 49,5° по обе стороны от орбитальной траектории с наземным разрешением в надире 17,4 км. Прибор производит 56 сигналов IFOV на каждую линию сканирования длиной 1125 км на расстоянии 42 км между IFOV вдоль маршрута. Прибор состоит из 19 ИК-каналов и 1 видимого канала с центрами в точках 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 микроволновый зондирующий блок (AMSU-A)
[ редактировать ]AMSU — это новый прибор в серии операционных метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. АМСУ состоит из двух функционально независимых блоков: АМСУ-А и АМСУ-Б. AMSU-A — это прибор линейного сканирования, предназначенный для измерения освещенности сцены по 15 каналам 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 полной мощности с полем зрения (FOV) 3,3° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивает перекрестное сканирование на 50 градусов по обе стороны от орбитального пути в надире, всего 30 IFOV на линию сканирования. AMSU-A калибруется на борту с использованием абсолютно черного тела и пространства 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 АМСУ-А2 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 — 57,29 и 89. [11]
Усовершенствованный микроволновый зондирующий блок (AMSU-B)
[ редактировать ]AMSU — это новый прибор в серии операционных метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. АМСУ состоит из двух функционально независимых блоков: АМСУ-А и АМСУ-Б. AMSU-B — это прибор линейного сканирования, предназначенный для измерения освещенности сцены по пяти каналам в диапазоне от 89 ГГц до 183 ГГц для расчета профилей водяного пара в атмосфере. AMSU-B представляет собой систему полной мощности с углом обзора 1,1° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивает поперечное сканирование, сканируя 50 ° по обе стороны от орбитальной траектории с 90 IFOV на линию сканирования. Встроенная калибровка выполняется с использованием абсолютно черного тела и пространства в качестве эталонов. Каналы AMSU-B на центральной частоте (ГГц): 90, 157 и 3 канала на частоте 183,31. [12]
Монитор космической среды (СЭМ-2)
[ редактировать ]СЭМ-2 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках серии Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN обеспечивает измерения для определения заселенности радиационных поясов Земли и данные об выпадении 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, в состав СЭМ-2 входит общий блок обработки данных (БОД). TED использует восемь программируемых электростатических анализаторов с изогнутыми пластинами для выбора типа частиц и энергии, а также детекторы Channeltron для измерения интенсивности в выбранных энергетических диапазонах. Энергии частиц находятся 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 твердотельных детекторных телескопов и четырех всенаправленных датчиков. DPU сортирует и подсчитывает события, а результаты мультиплексируются и передаются на спутник. телеметрическая система. 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 солнечного рассеяния (SBUV/2)
[ редактировать ]SBUV /2 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках серии Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN представляет собой спектрометр с двойной монохромной ультрафиолетовой решеткой для измерений стратосферного озона. SBUV/2 предназначен для измерения освещенности сцены и спектрального солнечного излучения в ультрафиолетовом спектральном диапазоне от 160 до 406 нм. Измерения производятся в дискретном режиме или режиме развертки. В дискретном режиме измерения производятся в 12 спектральных диапазонах, на основе которых определяются общее содержание озона и вертикальное распределение озона. В режиме развертки непрерывное спектральное сканирование от 160 до 406 нм производится в первую очередь для расчета ультрафиолетового солнечного спектрального 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]
Поисково-спасательная спутниковая система слежения (SARSAT)
[ редактировать ]SARSAT на полярно-орбитальных метеорологических спутниках Advanced TIROS-N NOAA KN предназначен для обнаружения и определения местоположения аварийных локаторных передатчиков (ELT) и аварийных радиомаяков, указывающих местоположение (EPIRB). Инструментарий SARSAT состоит из двух элементов: ретранслятора поиска и спасания (SARR) и процессора поиска и спасения (SARP-2). SARR — это радиочастотная (РЧ) система, которая принимает сигналы от аварийных наземных передатчиков в трех диапазонах очень высоких частот (ОВЧ/ УВЧ ) (121,5 МГц, 243 МГц и 406,05 МГц), а также преобразует, мультиплексирует и передает эти сигналы в L-диапазоне. частота (1,544 ГГц) к местным поисково-спасательным станциям (LUT или локальным пользовательским терминалам) на земле. Местоположение передатчика определяется путем получения доплеровской информации в ретранслируемом сигнале на LUT. SARP-2 представляет собой приемник и процессор, который принимает цифровые данные от аварийных наземных передатчиков на УВЧ и демодулирует, обрабатывает, сохраняет и передает данные в SARR, где они объединяются с тремя сигналами SARR и передаются через Частота L-диапазона для местных станций. [15]
Система сбора данных АРГОС (DCS-2 - Аргос)
[ редактировать ]DCS-2 на полярно-орбитальных метеорологических спутниках серии Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN представляет собой систему произвольного доступа для сбора метеорологических данных с наземных платформ (передвижных и стационарных). ARGOS DCS-2 собирает данные телеметрии, используя одностороннюю радиочастотную связь 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 с точностью до 5–8 км (СКЗ) и скорость с точностью от 1,0 до 1,6 м/с (СКЗ). DCS-2 измеряет частоту и время входящего сигнала. Отформатированные данные сохраняются на спутнике для передачи на станции NOAA. Данные DCS-2 отделяются от данных GAC NOAA/ NESDIS и отправляются в центр Аргос при CNES во Франции для обработки, распространения среди пользователей и архивирования. [16]
Телекоммуникации
[ редактировать ]TIP форматирует низкоскоростные инструменты и телеметрию для записи на магнитофоны и прямого считывания. MIRP обрабатывает AVHRR с высокой скоростью передачи данных на магнитофоны (GAC) и осуществляет прямое считывание (HRPT и LAC). Бортовые самописцы могут хранить 110 минут GAC, 10 минут HRPT и 250 минут TIP. [17]
Миссия
[ редактировать ]Частота передачи автоматической передачи изображения (APT) составляет 137,62 МГц. Из-за проблем с антеннами с высоким коэффициентом усиления передатчика S-диапазона NOAA-15 был настроен для передачи изображения высокого разрешения (HRPT) с использованием всенаправленной антенны передатчика S-диапазона № 2 (1702,5 МГц). [18] Проблемы с антеннами были связаны с термическим напряжением, вызывающим поломку внутренних компонентов. [19]
Отказ сканирующего двигателя AVHRR
[ редактировать ]22 июля 2019 года NOAA-15 начало передавать поврежденные данные. [20] Причиной, по-видимому, является нестабильность сканирующего двигателя датчика AVHRR. [21] 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. В NOAA говорят, что это соответствует остановке двигателя и может быть постоянным. [21] 25 июля 2019 года мотор AVHRR самопроизвольно восстановился. 30 июля 2019 года в двигателе AVHRR произошла еще одна неисправность, связанная с остановкой двигателя. [22] Согласно предыдущему заявлению NOAA, восстановление маловероятно:
По состоянию на ~00:00 UTC 30 июля 2019 года (День года (DOY) 211) ток двигателя AVHRR снова начал резко расти, достигнув насыщения выше 302 мА в ~06:00 UTC. Прибор снова больше не выдает данные и может зависнуть. В настоящее время планируется оставить прибор включенным, поскольку эта проблема может возникать периодически.
AVHRR работал номинально и предоставлял качественные данные до 18 октября 2022 года, когда снова возникла проблема с двигателем сканирования AVHRR. [23]
Ток сканирующего двигателя NOAA-15 AVHRR начал проявлять признаки нестабильности 18 октября примерно в 18:00 Z, когда ток начал постепенно расти с примерно 205 мА до примерно 250 мА, где он оставался до 24 октября. Примерно в 00:00 Z 24 октября ток снова начал расти в течение дня, достигнув пика около 302 мА 25 октября. Сканируйте температуру двигателя.начала повышаться примерно в то же время и в настоящее время стабильно держится на уровне ~29°C. Прибор все еще производит данные, но они сильно ухудшены. Такое поведение может быть признаком приближающейся остановки двигателя сканирования, но требует дальнейшего расследования. Возможности восстановления ограничены.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кребс, Гюнтер. «НОАА 15, 16, 17 (НОАА К, Л, М)» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 8 декабря 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с «Дисплей: NOAA-15 1998-030A» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «База данных спутников UCS» . Союз обеспокоенных ученых. Архивировано из оригинала 4 января 2014 года . Проверено 8 декабря 2013 г.
- ^ «Рабочее состояние ПОЭС» . 22 марта 2019 г. Проверено 5 января 2021 г.
- ^ Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Проверено 4 января 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Траектория: NOAA-15 1998-030A» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Дисплей: NOAA 14 1994-089A» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 3 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «НОАА-Н Прайм» (PDF) . НП-2008-10-056-GSFC . ГСФК НАСА. 16 декабря 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2013 г. . Проверено 8 октября 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «АВХРР/3 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ "HIRS/3 1998-030A" . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «АМСУ-А 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «АМСУ-Б 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «СЭМ-2 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «СБУВ/2 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «САРСАТ 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «DCS-2 АРГОС 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Телекоммуникации 1998-030А» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 4 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Сводная информация о состоянии космического корабля NOAA 15. Архивировано 27 мая 2010 г., на Wayback Machine. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Отказ антенны S-диапазона NOAA-15(K)» . llis.nasa.gov . Центр космических полетов Годдарда . 1 августа 2000 года . Проверено 5 августа 2023 г.
- ^ «Спутниковое наблюдение SR1GEO GS 13711» . Архивировано из оригинала 23 июля 2019 года . Проверено 23 июля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Событие увеличения тока двигателя сканирования NOAA-15 AVHRR» . В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Спутниковое наблюдение NOAA 15» . Спутниковые снимки SR1GEO . Архивировано из оригинала 30 июля 2019 года . Проверено 30 июля 2019 г.
- ^ «Ухудшенные данные изображения NOAA-15 AVHRR» .