ВРЕМЯ
 TIMED на низкой околоземной орбите | |
| Имена | Термосфера • Ионосфера • Мезосфера • Энергетика и динамика |
|---|---|
| Тип миссии | ионосфера Атмосферная наука Исследования космической погоды |
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2001-055Б |
| САТКАТ нет. | 26998 |
| Веб-сайт | ВРЕМЯ в APL |
| Продолжительность миссии | Планируется: 2 года Прошло: 22 года, 8 месяцев, 11 дней |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | Лаборатория прикладной физики |
| Стартовая масса | 660 кг (1460 фунтов) |
| Размеры | Высота 2,72 метра Ширина 11,73 метра глубина 1,2 метра |
| Власть | 406 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 7 декабря 2001 г., 15:07:35 UTC |
| Ракета | Дельта II 7920-10 (Дельта Д289) |
| Запуск сайта | Ванденберг , SLC-2W |
| Вступил в сервис | 22 января 2002 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита [ 1 ] |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота | 625 км (388 миль) |
| Наклон | 74.1° |
| Период | 97,3 минуты |
Миссия TIMED (Термосфера • Ионосфера • Мезосфера • Энергетика и динамика) посвящена изучению влияния энергетики и динамики Солнца и человека на наименее изученную и изученную область земной атмосферы – мезосферу и нижнюю термосферу / ионосферу (MLTI). Миссия была запущена с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии 7 декабря 2001 года на борту Delta II ракеты- носителя . Проект спонсируется и управляется НАСА , а космический корабль был спроектирован и собран Лабораторией прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Миссия продлевалась несколько раз, и теперь она собирает данные за весь солнечный цикл , что помогает в достижении ее цели отличить воздействие Солнца на атмосферу от других воздействий. [ 2 ] Он использовал свою Delta II ракету-носитель миссией Jason-1 совместно с океанографической .
Исследуемая область атмосферы
[ редактировать ]
Область мезосферы ( , нижней термосферы и ионосферы MLTI), которую будет изучать TIMED, расположена на высоте от 60 до 180 километров (от 37 до 112 миль) над поверхностью Земли, где энергия солнечного излучения сначала попадает в атмосферу. Это может иметь глубокие последствия для верхних слоев атмосферы Земли, особенно во время пика 11-летнего солнечного цикла Солнца, когда высвобождается наибольшее количество его энергии. Понимание этих взаимодействий также важно для нашего понимания различных предметов в геофизике , метеорологии , аэрономии и науке об атмосфере , поскольку солнечное излучение является одной из основных движущих сил атмосферных приливов . Изменения в МЛТ могут также коснуться спутниковых и радиотелекоммуникаций современных .
Научные инструменты
[ редактировать ]Полезная нагрузка космического корабля состоит из следующих четырех основных приборов:
- Global Ultraviolet Imager (GUVI) , который сканирует поперечный путь от горизонта до горизонта для измерения пространственных и временных изменений температуры и плотности компонентов в нижней термосфере , а также для определения важности источников энергии полярных сияний и солнечных источников крайнего ультрафиолета для энергетического баланса. в этом регионе.
- Solar Extreme Ultraviolet Experiment (SEE) — спектрометр и набор фотометров, предназначенных для измерения солнечного мягкого рентгеновского излучения , крайнего и дальнего ультрафиолетового излучения, падающего в область MLT.
- Доплеровский интерферометр TIMED (TIDI) , предназначенный для глобального измерения профилей ветра и температуры в регионе MLT.
- Зондирование атмосферы с помощью широкополосной эмиссионной радиометрии (SABER) — многоканального радиометра, предназначенного для измерения тепла, излучаемого атмосферой в широком высотном и спектральном диапазоне, а также глобальных профилей температуры и источников охлаждения атмосферы.
Данные, собранные приборами спутника, доступны бесплатно для общественности. [ 3 ]
Технические характеристики
[ редактировать ][ нужна ссылка ]
- Масса: 660 килограммов
- Размеры:
- Высота 2,72 метра
- Ширина 1,61 метра (стартовая конфигурация)
- Ширина 11,73 метра (с развернутыми солнечными батареями)
- глубина 1,2 метра
- Потребляемая мощность: 406 Вт.
- Нисходящая линия передачи данных: 4 мегабита в секунду
- Память: 5 гигабит
- Процессор управления и обработки данных: Мангуст-В.
- Отношение:
- Контроль - в пределах 0,50°
- Знания - В пределах 0,03°
- Процессор: RTX2010
- Общая стоимость миссии:
- Космический корабль: 195 миллионов долларов США. [ нужна ссылка ]
- Наземные операции: 42 миллиона долларов США.
Спутниковые операции
[ редактировать ]У TIMED возникли небольшие проблемы с ориентацией , когда после запуска магниторкураторам не удалось замедлить вращение космического корабля, как предполагалось. Инженер, устанавливавший магниторкеры, по ошибке записал обратную их фактическую полярность, что привело к ошибке знака в полетном программном обеспечении. Проблема была устранена путем временного отключения датчика магнитного поля орбитального аппарата и загрузки обновления программного обеспечения, исправляющего ошибку знака. [ 4 ] В рамках отдельного инцидента другое обновление программного обеспечения устранило проблему, вызванную неправильным тестированием датчиков Солнца . После этих исправлений система ориентации заработала как положено. [ 4 ]
Соединение Космос 2221
[ редактировать ]28 февраля 2024 года примерно в 06:30 по всемирному координированному времени спутник TIMED пролетел в пределах 10 метров от несуществующего спутника «Космос 2221» . Поскольку ни TIMED, ни «Космос 2221» невозможно маневрировать, соединение было неизбежным. LeoLabs, компания спутникового слежения, еще до столкновения оценила вероятность столкновения спутников в 8%. Согласно прогнозам , столкновение между двумя спутниками, движущимися на сверхскоростях относительно друг друга, приведет к образованию от 2500 до 7500 фрагментов космического мусора , что потенциально превышает показатель спутников столкновения Иридиум 33 и Космос 2251 в 2009 году . Этот близкий промах особенно обеспокоил НАСА, которое осветило это событие на 39-м космическом симпозиуме в Колорадо-Спрингс НАСА по обеспечению устойчивости космоса . в более широкой речи о новом плане стратегии [ 5 ]
Научные результаты
[ редактировать ]TIMED улучшил научное понимание долгосрочных тенденций в верхних слоях атмосферы. Прибор SABRE постоянно фиксирует уровни водяного пара и углекислого газа в стратосфере и мезосфере. [ 6 ] [ 7 ]
SABRE способен собирать 1500 измерений водяного пара в день, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими спутниками и наземными наблюдениями. [ 8 ] У SABRE был дефект в оптическом фильтре , из-за которого он завышал уровень водяного пара; эта ошибка была обнаружена и данные исправлены. [ 9 ] Основываясь на скорректированных данных, SABER обнаружил, что в период с 2002 по 2018 годы уровни водяного пара в нижней стратосфере увеличивались со средней скоростью 0,25 ppmv (около 5%) за десятилетие, а в верхней стратосфере и мезосфере уровни водяного пара были увеличивается со средней скоростью 0,1-0,2 ppmv (около 2-3%) за десятилетие. [ 10 ] Считается, что рост уровня метана частично ответственен за рост уровня водяного пара, поскольку метан разлагается. [ нужны разъяснения ] на углекислый газ и водяной пар, но причиной могут быть и изменения, вызванные солнечным циклом. [ 11 ]
SABRE также отслеживал уровень углекислого газа в верхних слоях атмосферы. Прибор обнаружил, что уровни углекислого газа в верхних слоях атмосферы растут: на высоте 110 километров (68 миль) уровни CO 2 повышались в среднем на 12% за десятилетие. [ 12 ] Эта скорость выше, чем предсказывали климатические модели, и предполагает, что вертикальное смешивание CO 2 больше , чем считалось ранее. [ 13 ]
Собирая данные о верхних слоях атмосферы, TIMED помогает моделировать воздействие на окружающую среду. Водяной пар и углекислый газ являются парниковыми газами, и их рост в верхних слоях атмосферы необходимо учитывать в климатических моделях. Кроме того, водяной пар в верхних слоях атмосферы способствует истощению озона. [ 14 ]
Инструментальные команды
[ редактировать ]Соединенные Штаты
[ редактировать ]- Университет Аляски , Фэрбенкс, Аляска
- Калифорнийский университет , Беркли, Калифорния
- Лаборатория реактивного движения , Пасадена, Калифорния
- Университет Колорадо , Боулдер, Колорадо
- Национальный центр атмосферных исследований , Боулдер, Колорадо
- Национальное управление океанических и атмосферных исследований , Боулдер, Колорадо
- Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса , Лорел, Мэриленд
- Исследовательская лаборатория ВВС , база ВВС Хэнском , Массачусетс
- Лаборатория сияния Стюарта , Бедфорд, Массачусетс
- Мичиганский университет , Анн-Арбор, Мичиган
- Юго-западный исследовательский институт , Сан-Антонио, Техас
- Университет штата Юта , Логан, Юта
- Хэмптонский университет , Хэмптон, Вирджиния
- Computational Physics, Inc. , Фэрфакс, Вирджиния
- Лаборатория военно-морских исследований , Вашингтон, округ Колумбия
- Исследовательский центр НАСА в Лэнгли , Хэмптон, Вирджиния
- G&A Техническое программное обеспечение Inc. , Хэмптон, Вирджиния
Международный
[ редактировать ]- Hovemere Limited , Кент , Англия, Великобритания
- Британская антарктическая служба , Кембридж , Англия, Великобритания
- CREES-Йоркский университет , Торонто , Онтарио, Канада
- Астрофизический институт Андалусии (IAA), Гранада , Испания
- Ростокский университет , Росток , Германия
См. также
[ редактировать ]
- Спутник для исследования верхних слоев атмосферы , 1991–2005 гг.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Траектория: ВРЕМЯ 2001-055B» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 23 ноября 2020 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Фокс, Карен. «Десять успешных лет картографирования средней атмосферы» . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Загрузка продуктов с данными SDS по таймеру» . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Проверено 15 сентября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Харланд, Дэвид М.; Лоренц, Ральф Д. (2006). Отказы космических систем: катастрофы и спасение спутников, ракет и космических зондов . Берлин: Шпрингер. стр. 214–215.
- ^ Фауст, Джефф (22 апреля 2024 г.). «Стратегия НАСА по космической устойчивости» . Космический обзор . Проверено 26 апреля 2024 г.
- ^ Юэ 2019, стр. 13452.
- ^ Юэ 2015, стр. 7195.
- ^ Юэ 2019, стр. 13458.
- ^ Ронг 2019, с. 3-4.
- ^ Юэ 2019, стр. 13456.
- ^ Юэ 2019, стр. 13456, 13458.
- ^ Юэ 2015, стр. 7197.
- ^ Юэ 2015, стр. 7198.
- ^ Юэ 2019, стр. 13459.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ронг, Пинпин; Рассел III, Джеймс М.; Маршалл, Бенджамин Т.; Гордли, Ларри Л.; Млинчак, Мартин Г.; Уокер, Кейли А. (31 июля 2019 г.). «Подтверждение содержания водяного пара, измеренного с помощью SABRE на спутнике TIMED» . Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 194 : 105099. Бибкод : 2019JASTP.19405099R . дои : 10.1016/j.jastp.2019.105099 . S2CID 201260453 . Проверено 15 сентября 2020 г.
- Юэ, Цзя; Рассел III, Джеймс; Цзянь, Юнсяо; Резац, Ладислав; Гарсия, Роланд; Лопес-Дорс, Мануэль; Млынчак, Мартин Г. (16 сентября 2015 г.). «Повышение концентрации углекислого газа в верхних слоях атмосферы, наблюдаемое SABRE» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (17). Американский геофизический союз: 7194–7199. Бибкод : 2015GeoRL..42.7194Y . дои : 10.1002/2015GL064696 . S2CID 102423229 .
- Юэ, Цзя; Рассел III, Джеймс; Ган, Цюань; Ван, Тао; Ронг, Пинпин; Гарсия, Роландо; Млинчак, Мартин (9 ноября 2019 г.). «Увеличение количества водяного пара в стратосфере и мезосфере после 2002 года» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (22). Американский геофизический союз: 13452–13460. Бибкод : 2019GeoRL..4613452Y . дои : 10.1029/2019GL084973 . S2CID 210607942 . Проверено 15 сентября 2020 г.