Budżet promieniowania Ziemi - satelita - Earth Radiation Budget Satellite

Satelita zajmujący się budżetem na promieniowanie Ziemi
ERBS.jpg
Statek kosmiczny ERBS
Rodzaj misji Obserwacja Ziemi
Operator NASA
ID COSPARU 1984-108B
SATCAT nr. 15354
Stronie internetowej https://science.nasa.gov/missions/erbs
Czas trwania misji Planowane: 2 lata
Finał: 21 lat, 8 dni
Właściwości statku kosmicznego
Producent Ball Aerospace
Uruchom masę 2449 kg (5399 funtów)
Sucha masa 2,307 kg (5086 funtów)
Wymiary 4,6 × 3,5 × 1,5 m (15,1 × 11,5 × 4,9 stopy)
Moc 470 watów
Początek misji
Data rozpoczęcia 5 października 1984, 22:18 UTC  ( 1984-10-05UTC22: 18 )  
Rakieta Wahadłowiec Challenger ( STS-41-G )
Uruchom witrynę Kennedy LC-39A
Koniec misji
Sprzedaż Wycofany z eksploatacji
Dezaktywowane 14 października 2005  ( 2005-10-15 )
Parametry orbitalne
System odniesienia Geocentryczne
Reżim Niska Ziemia
Ekscentryczność 0,00194
Wysokość Perygeum 572 km (355 mil)
Wysokość apogeum 599 km (372 mil)
Nachylenie 56,9 st
Kropka 96,4 min
Epoka 05 października 1984
 

Ziemia Radiation Budget Satellite ( Erbs ) był NASA badania naukowe satelita wewnątrz NASA ERBE (Ziemia Radiation Budget Experiment) Program badawczy - misja trzy-sat, celu zbadanie Ziemi „s budżet promieniowania . Zawierał również instrument do badania aerozoli i gazów stratosferycznych.

ERBS został wystrzelony 5 października 1984 przez prom kosmiczny Challenger podczas misji STS-41-G i dezaktywowany 14 października 2005.

ERBS podczas wdrażania na STS-41-G

Misja

Sonda ERBS została wysłana z promu kosmicznego Challenger 5 października 1984 (pierwszy dzień lotu) przy użyciu zbudowanego w Kanadzie RMS (Remote Manipulator System), mechanicznego ramienia o długości około 16 m. Podczas wdrażania jeden z paneli słonecznych ERBS nie mógł początkowo prawidłowo wysunąć się. W związku z tym specjalista ds. Misji Sally Ride musiała potrząsnąć satelitą zdalnie sterowanym robotycznym ramieniem, a następnie umieścić zablokowany panel w świetle słonecznym, aby panel się wysunął.

Satelita ERBS był pierwszym statkiem kosmicznym wystrzelonym i rozmieszczonym w ramach misji promu kosmicznego.

Krążył po niesynchronicznej orbicie niesynchronicznej na 610 km (która spadła do 585 km w 1999 r.). Było to nachylenie 57 stopni, które nie zapewniało pełnego pokrycia Ziemi.

Jego projektowany okres trwałości wynosił 2 lata, z celem 3, ale trwał 21 lat, ponosząc po drodze kilka drobnych awarii sprzętu. Pamięć poleceń podlegała losowym przerzutom bitów od czasu uruchomienia. Skaner ERBE zawiódł w 1990 r. Wystąpiła częściowa awaria pamięci w październiku 1993 r. Jedna z dwóch cyfrowych jednostek telemetrii uległa awarii w kwietniu 1998 r. We wrześniu 1999 r. Awaria przegubu elewacyjnego instrumentu bez skanera zawieszonego przy pomiarach słonecznych monitorować tylko do 22 grudnia 1999 r., kiedy zdefiniowano nową sekwencję poleceń. Pod koniec misji tylko 1 z 5 żyroskopów nadal działał, a działanie steru strumieniowego było niestabilne. Podczas wycofywania z eksploatacji odkryto, że pęcherz zbiornika paliwa uległ awarii.

Ostatecznie to awarie baterii doprowadziły do ​​wycofania statku kosmicznego z eksploatacji. Pomimo szacunków, że satelita będzie działał do 2010 roku, istniały obawy, że jeśli satelita straci moc przed odłączeniem baterii od paneli słonecznych, baterie mogą eksplodować, tworząc chmurę śmieci kosmicznych, która zagroziłaby innym satelitom. We wrześniu 1989 r. Osiągi obu baterii zaczęły się różnić. W sierpniu 1992 r. I we wrześniu wystąpiły zwarcia ogniw akumulatora, w wyniku czego w październiku akumulator 1 został odłączony. Akumulator 2 obsługiwał wówczas wszystkie obciążenia i w czerwcu 1993 r., A następnie w lipcu 1993 r. Wystąpiło zwarcie ogniwa. W sierpniu 1993 r. Podjęto próbę ponownego włączenia akumulatora 1 do trybu online, ale nie udało się to z powodu słabego podziału obciążenia. Kolejna awaria komórki rozpoczęła się w czerwcu 1998 r., A jej kulminacją była całkowita awaria komórki 15 stycznia 1999 r. Ta awaria komórki spowodowała spadek napięcia baterii do tak niskiego poziomu, że system Attitude Control stał się zawodny, a satelita zaczął się bardzo powoli obracać. Te awarie i zwarcia komórek spowodowały utratę danych naukowych na kilka dni lub miesięcy. Satelita został odzyskany, a bateria 1 została ponownie podłączona. Następnie bateria 2 została wyłączona. Pod koniec misji bateria 2 uległa awarii 5 ogniw i została odłączona od głównej magistrali; a bateria 1 miała 3 awarie ogniw.

W 2002 roku perygeum satelity obniżono o ponad 50 km, aby zapewnić, że pojazd ulegnie naturalnemu rozkładowi w ciągu 25 lat od zakończenia misji. Okazało się to rozsądne, ponieważ gdy statek kosmiczny został ostatecznie wycofany z eksploatacji w 2005 r., Systemy napędu i kontroli położenia uległy takiemu zdegradowaniu, że ryzyko związane z wyeliminowaniem pozostałego paliwa poprzez wykonanie manewrów delta-V po misji naukowej uznano za zbyt duże, oraz dlatego te manewry nie zostały wykonane.

Rozkaz wycofania satelity został wydany 12 lipca 2005 roku i wtedy rozpoczęto prace. Instrumenty zostały wyłączone w sierpniu, a czynne kroki rozpoczęły się we wrześniu. Podczas wycofywania z eksploatacji wyczerpano ostatnie paliwo, rozładowano akumulatory, ostatni raz odtworzono magnetofon, wyczyszczono pamięć pokładową i odłączono panele słoneczne od akumulatora. Na ostatnim kontakcie ERBS, podczas jego 114.941. orbity, system kontroli położenia i rozpędu został wyłączony, a system zasilania został rozładowany. Ostateczne rozkazy otworzyły silniki, aby umożliwić wyciek pozostałego paliwa, a transpondery zostały wyłączone po raz ostatni. Oczekuje się, że satelita powróci na Ziemię do 2023 roku.

Odkrycia

SAGE II zmierzył spadek ozonu nad Antarktydą od czasu, gdy dziura ozonowa została po raz pierwszy opisana w 1985 roku. Dane te były kluczowe w procesie decyzyjnym społeczności międzynarodowej podczas Porozumienia w sprawie Protokołu Montrealskiego z 1987 r., Które doprowadziło do niemal całkowitego wyeliminowania CFC w Kraje uprzemysłowione. Stworzyli również dane dotyczące aerozoli na polarnych chmurach stratosferycznych (PSC), które miały kluczowe znaczenie dla zrozumienia procesu dziury ozonowej. Do zrozumienia wpływu aerozoli wulkanicznych na klimat wykorzystano dane SAGE II.

Instrumenty

ERBS posiadał trzy instrumenty: Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) Scanner, ERBE non-scanner oraz Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE II). ERBE było kontynuacją badań budżetu radiacyjnego przeprowadzonych przez Nimbus-6 i 7. SAGE-II była kontynuacją satelity SAGE, która trwała od 1979 do 1981 roku.

ERBS był jednym z trzech satelitów w ERBE i w ramach tych wysiłków przenosił dwa instrumenty. Skaner ERBE był zestawem trzech detektorów, które badały promieniowanie długofalowe , krótkofalowe i całkowitą energię promieniującą z Ziemi wzdłuż linii toru satelity. Nieskaner ERBE był zestawem pięciu detektorów, które mierzyły całkowitą energię ze Słońca oraz krótkofalówkę i całkowitą energię z całego dysku Ziemi i obszaru pod satelitą. Pozostałe dwie misje ERBE znalazły się na satelicie NOAA-9, kiedy został wystrzelony w styczniu 1985 roku, oraz na satelicie NOAA-10, kiedy został wystrzelony w październiku 1986 roku. Skaner ERBE na ERBS przestał działać 2 lutego 1990 roku i po wielu próbując go odzyskać, został wyłączony na dobre w marcu 1991 roku. Urządzenie niebędące skanerem utraciło możliwość wykonywania dwutygodniowych kalibracji wewnętrznych i kalibracji słonecznej, ale w rezultacie nie wykryto pogorszenia jakości danych. The Clouds and Radiant systemu energetycznego Ziemi misji, która rozpoczęła się w 1997 roku NASA Tropical Rainfall Measuring Mission i rejestrowana przez cały Joint Polar Satellite System 1 (JPSS-1), który zostanie uruchomiony w 2017 roku, należy instrument dziedzictwo, które nadal rekord danych ERBE. Urządzenie bez skanera zostało wyłączone 22 sierpnia 2005 r. W ramach przygotowań do wycofania z eksploatacji. Pomiary misji ERBE były kontynuowane przy pomocy siedmiu instrumentów systemu chmur i radiacyjnego systemu energii Ziemi (CERES) uruchomionych w latach 1998-2017 i będą wspierane przez Instrument Budżetu Promieniowania (RBI), który zostanie uruchomiony we Wspólnym Polarnym Systemie Satelitarnym -2. (JPSS-2) w 2021 roku oraz JPSS-4 i 2031.

Drugim instrumentem w ERBS był Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE II). SAGE II była drugą z 4 misji SAGE, przy czym ostatnia SAGE III-ISS została zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2017 r. Instrument SAGE II uległ awarii w lipcu 2000 r. SAGE II nie był w stanie namierzyć żadnego z nich. wydarzenia wschodu lub zachodu słońca. Uważano, że jest to spowodowane nadmiernie zaszumionymi odczytami potencjometru azymutu w wybranych obszarach azymutu. Opracowano operacyjne obejście, które pozwoliło SAGE II zebrać około 50 procent nominalnych danych naukowych. SAGE-II został wyłączony w sierpniu 2005 roku w ramach przygotowań do likwidacji.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne