Спутник радиационного бюджета Земли - Earth Radiation Budget Satellite

Спутник радиационного бюджета Земли
ERBS.jpg
Космический аппарат ERBS
Тип миссииНаблюдение Земли
ОператорНАСА
COSPAR ID1984-108B
SATCAT нет.15354
Интернет сайтhttps://science.nasa.gov/missions/erbs
Продолжительность миссииПланируется: 2 года
Финал: 21 год, 8 дней
Свойства космического корабля
ПроизводительBall Aerospace
Стартовая масса2449 кг (5399 фунтов)[1]
Сухая масса2307 кг (5086 фунтов)[2]
Габаритные размеры4,6 × 3,5 × 1,5 м (15,1 × 11,5 × 4,9 футов)
Мощность470 Вт
Начало миссии
Дата запуска5 октября 1984, 22:18 (1984-10-05UTC22: 18) универсальное глобальное время
РакетаКосмический шатл Претендент (СТС-41-Г )
Запустить сайтКеннеди LC-39A
Конец миссии
УтилизацияСписан
Деактивировано14 октября 2005 г. (2005-10-15)
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимНизкая Земля
Эксцентриситет0.00194
Высота перигея572 км (355 миль)
Высота апогея599 км (372 миль)
Наклон56,9 град.
Период96,4 мин.
Эпоха5 октября 1984 г.[3]
 

В Спутник радиационного бюджета Земли (ERBS) был НАСА научное исследование спутниковое в рамках исследовательской программы NASA ERBE (Earth Radiation Budget Experiment) - миссии с тремя спутниками, предназначенной для исследования Земляс радиационный баланс. В нем также находился прибор для изучения стратосферного аэрозоля и газов.

ERBS был запущен 5 октября 1984 г. Космический шатл Претендент в течение СТС-41-Г миссия и деактивирована 14 октября 2005 г.

ERBS при развертывании на STS-41-G

Миссия

Космический аппарат ERBS был запущен с космического корабля "Челленджер" 5 октября 1984 года (в первый день полета) с использованием построенной в Канаде системы дистанционного манипулятора (RMS), механической руки длиной около 16 м. При развертывании одна из солнечных панелей ERBS изначально не могла правильно выдвинуться. Следовательно, специалист миссии Салли Райд пришлось встряхнуть спутник с помощью дистанционно управляемой роботизированной руки, а затем, наконец, поместить застрявшую панель на солнечный свет, чтобы панель выдвинулась.[4]

Спутник ERBS был первым космическим кораблем, который был запущен и запущен в рамках миссии Space Shuttle.[4]

Он вращался по несинхронной орбите на высоте 610 км (которая упала до 585 км к 1999 году). Он находился под наклоном 57 градусов, что не обеспечивало полного покрытия Земли. [4]

Его проектный срок службы составлял 2 года, а целевой показатель - 3 года, но он прослужил 21 год с несколькими незначительными аппаратными сбоями. С момента запуска командная память подвергалась случайным перебросам битов. Сканер ERBE вышел из строя в 1990 году. Произошел частичный сбой памяти в октябре 1993 года. Один из двух цифровых телеметрических блоков отказал в апреле 1998 года. В сентябре 1999 года из-за отказа вертикального подвеса инструмента без сканера были приостановлены солнечные измерения для солнечной энергии. monitor только до 22 декабря 1999 г., когда была определена новая последовательность команд. [5] К концу миссии только 1 из 5 гироскопов все еще работал, и работа двигателя была нестабильной. При выводе из эксплуатации было обнаружено, что баллон топливного бака вышел из строя.[6]

В конце концов, из-за поломки батареи космический корабль был выведен из эксплуатации. Несмотря на оценки, что спутник продолжит работу до 2010 года, существовало опасение, что если спутник потеряет питание до того, как батареи будут отключены от солнечных батарей, батареи могут взорваться, создав облако космического мусора, которое поставит под угрозу другие спутники. В сентябре 1989 года характеристики двух батарей начали расходиться. В августе 1992 года и в сентябре того же года на аккумуляторной батарее 1 произошло короткое замыкание, в результате чего аккумуляторная батарея 1 была отключена в октябре. Батарея 2 тогда поддерживала все нагрузки, и в июне 1993 г., а затем в июле 1993 г. произошел разряд батареи. В августе 1993 г. была предпринята попытка вернуть батарею 1 в рабочее состояние, но она не удалась из-за плохого распределения нагрузки. Другой отказ элемента начался в июне 1998 года, который завершился полным отказом элемента 15 января 1999 года. Этот отказ элемента привел к падению напряжения батареи настолько, что система управления ориентацией стала ненадежной, и спутник начал очень медленное падение. Все эти отказы ячеек и короткие замыкания привели к потере научных данных на несколько дней или месяцев. Спутник был восстановлен, и батарея 1 была снова подключена к сети. После этого аккумулятор 2 отключился.[7] К концу миссии батарея 2 вышла из строя 5 элементов и была отключена от основной шины; и батарея 1 испытала отказ 3 элементов.[6]

В 2002 году перигей спутника был понижен более чем на 50 км, чтобы гарантировать, что аппарат естественным образом разложится в течение 25 лет после завершения миссии. Это оказалось разумным, потому что, когда космический корабль был окончательно выведен из эксплуатации в 2005 году, двигательные установки и системы управления ориентацией стали настолько изношенными, что риски, связанные с удалением оставшегося топлива путем выполнения маневров дельта-V после научной миссии, были сочтены слишком значительными, и поэтому эти маневры не были выполнены.

Приказ о снятии спутника с эксплуатации был отдан 12 июля 2005 г., и тогда начались работы. В августе инструменты отключили, а в сентябре начались активные действия. Во время вывода из эксплуатации последний из топлива был израсходован, батареи были разряжены, магнитофон проиграл последний раз, бортовая память была очищена, и солнечные батареи были отключены от батареи. При последнем контакте с ERBS, во время его 114 941-й орбиты, система управления ориентацией и импульсом была отключена, а энергосистема была приведена в разряд. Последние команды открыли двигатели, чтобы оставшееся топливо могло вытечь, и транспондеры были отключены в последний раз. [8] Ожидается, что спутник вернется на Землю к 2023 году.[6]

Открытия

SAGE II измерил уменьшение содержания озона над Антарктидой с момента первого описания озоновой дыры в 1985 году. Эти данные сыграли ключевую роль в процессе принятия решений международным сообществом в 1987 году. Монреальский протокол Соглашение, в результате которого почти полностью исключены ХФУ в промышленно развитых странах. Он также создал запись аэрозольных данных о полярных стратосферных облаках (PSC), которая имела решающее значение для понимания процесса озоновой дыры. Данные SAGE II были использованы для понимания воздействия вулканических аэрозолей на климат.[5]

Инструменты

ERBS несло три инструмента: сканер эксперимента по оценке радиационного баланса Земли (ERBE), сканер ERBE без сканирования и Стратосферный аэрозоль и газовый эксперимент (МУДРЕЦ II). ERBE был продолжением исследований радиационного бюджета, проведенных Nimbus-6 и 7. SAGE-II был продолжением исследования Шалфей спутник, который просуществовал с 1979 по 1981 год.

ERBS был одним из трех спутников ERBE, и в рамках этой работы на нем было два инструмента. Сканер ERBE представлял собой набор из трех детекторов, которые исследовали длинноволновое излучение, коротковолновое излучение и полная энергия, излучаемая Земля по линии пути спутника. Несканирующий прибор ERBE представлял собой набор из пяти детекторов, которые измеряли полную энергию от солнце, а также коротковолновая и полная энергия всего диска Земли и области под спутником. Две другие миссии ERBE были включены в NOAA-9 спутник, когда он был запущен в январе 1985 г., и NOAA-10 спутник, когда он был запущен в октябре 1986 года. Сканер ERBE на ERBS прекратил работу 2 февраля 1990 года, и после многочисленных попыток его восстановления он был окончательно отключен в марте 1991 года.[4][6] Не-сканер потерял способность выполнять внутреннюю и солнечную калибровку раз в две недели, но в результате не было обнаружено ухудшения качества данных. В Облака и система лучистой энергии Земли миссии, которые начались в 1997 г. Миссия по измерению тропических осадков и продолжил до Объединенная полярная спутниковая система 1 (JPSS-1), который будет запущен в 2017 году, используйте устаревший инструмент, который продолжает регистрацию данных ERBE. Не-сканер был отключен 22 августа 2005 г. при подготовке к снятию с эксплуатации.[6] Измерения миссии ERBE были продолжены с семи Облака и система лучистой энергии Земли (CERES) инструменты, запущенные в период с 1998 по 2017 год, и будут поддерживаться Инструмент радиационного бюджета (RBI) будет запущен Объединенная полярная спутниковая система -2 (JPSS-2) в 2021 г. и JPSS-4 и 2031 г.

Другим инструментом на ERBS был Стратосферный аэрозоль и газовый эксперимент (МУДРЕЦ II). SAGE II была второй из 4 миссий SAGE, последняя из которых SAGE III-ISS была установлена ​​на Международной космической станции в 2017 году. В июле 2000 года прибор SAGE II вышел из строя. SAGE II не смог зафиксировать ни одну из них. события восхода или захода солнца. Считалось, что это связано с чрезмерно зашумленными показаниями азимутального потенциометра в выбранных азимутальных областях. Был разработан рабочий обходной путь, который позволил SAGE II собрать примерно 50 процентов номинальных научных данных. SAGE-II была отключена в августе 2005 г. при подготовке к выводу из эксплуатации.[6]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «ЕРБС». Координированный архив данных космической науки НАСА. Получено 2017-09-16.
  2. ^ "ERBS (спутник радиационного бюджета Земли)". Справочник портала наблюдения за Землей. Получено 2017-09-16.
  3. ^ «Детали траектории: ERBS». Национальный центр данных по космическим наукам. НАСА. Получено 5 декабря 2016.
  4. ^ а б c d "S (спутник для оценки радиационного баланса Земли)". eoportal.org. Получено 24 октября 2017.
  5. ^ а б Каток, Крис. «Спустя двадцать пять лет после ERBS и SAGE II: жизнь, данные и смерть спутниковой миссии». nasa.gov. Получено 25 октября 2017.
  6. ^ а б c d е ж Хьюз, Джон. «Разработка и выполнение практического исследования по завершению миссии в рамках планов UARS и ERBS по завершении миссии». Получено 25 октября 2017.
  7. ^ Рао, Гопалахришна; Ахмад, Аниса; Энсиско, Марлон. "Выключатель батареи спутника с ограничением радиационного баланса Земли (ERBS) на орбите" (PDF).
  8. ^ Джонсон, Николас. «УТИЛИЗАЦИЯ КАМЕРЫ И СТАРТОВЫЕ ЭТАПЫ НА НИЗКОЙ ОРБИТЕ» (PDF). Получено 25 октября 2017.

внешние ссылки