«Космос-122» ( по-русски : Космос 122, что означает «Космос-122 »), запущенный 25 июня 1966 года на «Метеоре № 5Л» и был одним из одиннадцати метеорологических спутников , выведенных на орбиту в период с 1964 по 1969 год.
Этот запуск был назван миссией спутника «Космос» , потому что именно такое обозначение давал прототипам спутников Советский Союз. «Космос-122» был первым анонсированным российским метеорологическим спутником и последним в серии прототипов метеорологических спутников, в которую входили «Космос-44» (28 августа 1964 г.), «Космос-58» (26 февраля 1965 г.), «Космос-100» (17 декабря 1965 г.) и «Космос-118» (11). май 1966 г.). [1] Это был последний метеорологический спутник, запущенный с космодрома Байконур ракетой- носителем «Восток-2М» с наклонением орбиты 65,0°, и он обеспечил переход от опытной серии к экспериментальной метеорологической спутниковой системе «Космос « Метеор ». [1] Развертывание двух других спутников, «Космос-144» (28 февраля 1967 г.) и «Космос-156» (27 апреля 1967 г.), помогло создать первую советскую сеть прогнозирования погоды . [3] «Космос-122» и другие спутники имели на борту две камеры: одну высокого разрешения и одну инфракрасную, чтобы видеть погоду днем и ночью. Миссия «Космос-122» прошла успешно, и этот конкретный спутник использовался в течение четырех месяцев. [4] Эти спутники использовались до 1969 года, когда их заменили модернизированной моделью, официально названной «Метеор» . [3]
Спутник имел форму большой цилиндрической капсулы длиной 5 метров (16 футов) и диаметром 1,5 метра (4 фута 11 дюймов). Две большие панели солнечных батарей по три сегмента каждая были развернуты с противоположных сторон цилиндра после отделения спутника от ракеты-носителя. Солнечные панели вращались так, чтобы постоянно быть обращены к Солнцу в дневное время спутника с помощью приводного механизма, управляемого датчиком Солнца , установленного в верхнем конце центрального корпуса. [1]
Метеорологические приборы размещались в герметичном отсеке, расположенном в нижней части капсулы, а основные системы обслуживания спутника размещались в специальном герметичном отсеке в верхней части капсулы. Данные передавались на Землю на частоте 90 МГц с помощью управляемой параболической антенны с высоким коэффициентом усиления, прикрепленной к центральной части корпуса спутника длинным кронштейном. Спутник был трехосно стабилизирован серией инерционных маховиков, приводимых в движение электродвигателями, кинетическая энергия которых гасилась крутящими моментами, создаваемыми электромагнитами, взаимодействующими с магнитным полем Земли. [1]
«Космос-122» ориентировался с помощью датчиков Земли так, что одна из его осей была направлена к Земле по местному вертикали, вторая — по вектору орбитальной скорости, а третья — перпендикулярно плоскости орбиты. Такая ориентация обеспечивала постоянное направление оптических осей инструментов к Земле. [1]
Аппаратура состояла из двух видеокамер для получения изображений облачного покрова в дневное время, сканирующего инфракрасного (ИК) радиометра высокого разрешения для получения изображений Земли и облаков в ночное и дневное время, а также группы узкоугольных и широкоугольных радиометров для измерения интенсивности света. излучения, отраженного от облаков и океанов, температуры поверхности Земли и вершин облаков и суммарного потока тепловой энергии из системы Земля-атмосфера в космос соответственно. Эксперимент завершился в октябре 1966 года. [1]
Эксперимент с двумя камерами видикона «Космос-122» был разработан для проверки способности российских метеорологических спутников предоставлять дневные снимки распределения облачности Земли, местных штормов и глобальных погодных систем для использования Советской гидрометеорологической службой. Аппаратура состояла из двух одинаковых видеокамер, которые были установлены в базе спутника и были направлены на Землю. Каждая камера просматривала территорию размером 500 километров (310 миль) на 500 километров (310 миль) — одна слева, а другая справа от надира — с разрешением 1,25 километра (0,78 мили) в надире со спутника на высоте 600 градусов. километров (370 миль) до 700 километров (430 миль). Камеры сделали однокадровое изображение облачного покрова Земли с небольшим перекрытием последовательных кадров для обеспечения непрерывного покрытия. Камеры включались автоматически каждый раз, когда солнце поднималось выше 5° над горизонтом. Поскольку освещение Земли сильно различалось, автоматические датчики регулировали апертуру камеры для получения высококачественных изображений в различных условиях освещенности. Изображение, формируемое каждой трубкой видикона, либо передавалось непосредственно на Землю, если спутник находился в радиосвязи с одной из двух наземных станций, либо записывалось на магнитную ленту для последующей передачи, если спутник находился за пределами зоны радиосвязи. [5]
Телевизионные изображения, полученные этими наземными станциями, обрабатывались и передавались в Гидрометцентр в Москве , где они анализировались и использовались в различной прогностической и аналитической продукции. Снимки хранились в архиве Гидрометцентра. Камеры «Космос-122», хотя и имели разрешение в 2,5 раза выше, чем у спутников ESSA , не могли обеспечить непрерывное глобальное покрытие с перекрытием, как это делают камеры ESSA, из-за более низкой орбиты спутника «Космос-122» (650 километров (400 миль) по сравнению с орбитой спутника «Космос-122». 1400 километров (870 миль)). Таким образом, чтобы закрыть пробелы в покрытии, в системе метеорологических спутников требовалось как минимум два спутника. Кроме того, в Гидрометцентре на основе 10 или более отдельных изображений облачного покрова были созданы мозаики облачного покрова, чтобы обеспечить более полное представление о глобальных погодных системах. [5]
Некоторые отдельные снимки и мозаики облаков были переданы в различные зарубежные метеорологические центры в рамках международной программы обмена метеорологическими данными. Соединенные Штаты получили некоторые из этих фотографий в Национальную спутниковую службу окружающей среды (NESS) в Суитленде, штат Мэриленд, по факсимильной линии «холодной линии» с Москвой. Фотографии передавались в НЭСС с 11 сентября 1966 г. по 26 октября 1966 г. Эти снимки хранились в НЭСС в течение 1 года, а затем, если не представляли особого интереса, были выброшены. [5]
Сканирующий инфракрасный (ИК) радиометр высокого разрешения был разработан для измерения распределения облаков, снежного и ледяного покрова на дневной и ночной сторонах Земли. Радиометр измерял исходящее излучение от системы Земля-атмосфера в атмосферном окне от 8 до 12 мкм. Измерения, проведенные в этой области спектра, позволили построить яркостные диаграммы термического рельефа и определить эквивалентные радиационные температуры поверхности Земли и верхних слоев облаков. Прибор представлял собой узкоугольный сканирующий радиометр с мгновенным углом обзора 1,5 х 1,5°. Он был установлен в основании спутника в герметичном приборном отсеке так, что его оптическая ось была направлена вдоль местной вертикали в сторону надира. Радиометр измерял интенсивность уходящего излучения путем сравнения потока радиации Земли с потоком радиации из космоса. Каждый вид излучения поступал в радиометр через отдельные окна, ориентированные во взаимно перпендикулярных направлениях. Излучение системы Земля-атмосфера попадало на плоское сканирующее зеркало, которое было установлено под углом 45° к вектору скорости спутника и сканировалось под углом ±50° от надира. [6]
Излучение отражалось от сканирующего зеркала через неподвижный модулирующий диск и окно фильтра на параболическое зеркало, которое фокусировало параллельный луч через подвижный модулирующий диск на термисторный болометр. Стационарный и подвижный модулирующие диски обеспечивали переключение каналов, направляя сначала излучение Земли-атмосферы, а затем космическое излучение в параболическое зеркало и, наконец, в болометр. Болометр преобразовывал лучистый поток в переменные электрические напряжения (от 0 до 6 В), частота которых была равна частоте модулятора, а величины были пропорциональны разностям интенсивностей лучистого потока между Землей и космосом, возникающим на выходе болометра. При движении сканирующего зеркала через сектор ±40° построчное сканирование (40 линий/мин) области цели осуществлялось в плоскости, нормальной к плоскости орбиты, по прямой и обратной траектории, при этом сканирование по траектории полета осуществлялось обеспечивается относительным движением спутника относительно Земли. При каждом сканировании с указанными углами наблюдения и сканирования с высоты орбиты спутника радиометр регистрировал средние интенсивности излучения в полосе шириной около 1100 километров (680 миль) с разрешением от около 15 километров (9,3 мили) в надире до примерно От 24 километров (15 миль) до 27 километров (17 миль) по краям. Радиометр был способен измерять радиационные температуры в пределах 2–3° для температур выше 273 К и в пределах 7–8° для температур ниже 273 К. [6]
Видеосигналы усиливались и отправлялись либо в блок памяти спутника для последующей передачи, либо в блок радиотелеметрии для прямой передачи на Землю в зависимости от того, находился ли спутник вне или в зоне радиосвязи с наземной приемной станцией соответственно. Наземные приемники записывали передаваемую информацию в цифровом виде на магнитную ленту и одновременно на 80-мм фотопленку в виде яркостного изображения теплового рельефа системы Земля-атмосфера. Данные на магнитной ленте были обработаны на компьютере в Советском гидрометцентре и использованы для создания цифровой карты поля эквивалентной радиационной температуры с наложенной географической сеткой. Фотопленка проявлялась и обрабатывалась в ИК-изображение также с наложенной сеткой. Снимки хранились в архиве Гидрометцентра. Некоторые из этих снимков были переданы в различные зарубежные метеорологические центры в рамках международной программы обмена метеорологическими данными. Соединенные Штаты получили эти снимки в Национальную спутниковую службу окружающей среды (NESS) в Суитленде, штат Мэриленд, по факсимильной линии «холодной линии» с Москвой. Снимки передавались в НЭСС с середины сентября до конца октября 1966 г. Эти ИК-снимки хранились в НЭСС в течение 1 года, а затем, если они не представляли особого интереса, выбрасывались. [6]
Актинометрический эксперимент «Космос-122» был предназначен для измерения уходящего длинноволнового излучения (от 3 до 30 мкм) из системы Земля-атмосфера; исходящее ближнее ультрафиолетовое (УФ), видимое и ближнее инфракрасное (ИК) солнечное излучение (от 0,3 до 3 мкм), отраженное и обратно рассеянное системой Земля-атмосфера; и эффективная радиационная температура поверхности Земли и верхних слоев облаков (8–12 мкм). [7]
Аппаратура состояла из четырех радиометров: пары сканирующих узкоугольных двухканальных радиометров и пары несканирующих широкоугольных двухканальных радиометров. Узкоугольные (поле зрения 4 на 5°) радиометры измеряли излучение во всех трех спектральных диапазонах, тогда как широкоугольные (поле зрения от 136 до 140°) радиометры работали только в диапазонах 0,3–3 мкм и 3–30 мкм. мкм полосы. В узкоугольном радиометре полоса 0,3–3 мкм измерялась в одном канале, а полосы 8–12 мкм и 3–30 мкм объединялись во втором канале. Во втором канале два диапазона были разделены заменой соответствующих фильтров при сканировании радиометра в разных направлениях. [7]
Излучение Земли попадало в узкоугольный радиометр через цилиндрический обтекатель (кристалл КРС-5) и попадало на коническое сканирующее зеркало. Излучение отражалось от зеркала через трехлепестковый вращающийся зеркальный прерыватель, модулирующий поток излучения с частотой 80 Гц. Вертолет поочередно отражал излучение Земли и космическое излучение, входившее через отдельное окно кристалла КРС-5, на одно из трех отверстий колеса цветных фильтров – по одному фильтру на каждый спектральный диапазон. Пропущенный конкретный спектральный диапазон затем попадал на внеосевое параболическое зеркало, которое фокусировало поток излучения на болометрический приемник. Периодическую калибровку проводили при перемещении сканирующего зеркала на угол 90° от надира с одновременным включением и наблюдением кремниевой стандартной лампы. [7]
В канале 0,3–3 мкм не использовалась двухлучевая система или переключение фильтров. Выходной сигнал модулированного потока излучения на болометре усиливался, выпрямлялся, фильтровался и по восьми каналам поступал в радиотелеметрическую систему. Широкоугольные радиометры имели одинаковые оптические системы для обоих каналов. Излучение Земли попадало в радиометр через полусферическую оболочку из кварца или кристалла КРС-5 с покрытием, определяющим полосу пропускания. Затем излучение модулировалось частотой 64 Гц и попадало на болометрический приемник. Как и в узкоугольных радиометрах, показания болометра обрабатывались и поступали в радиотелеметрическую систему. Широкоугольный радиометр стандартизовался одновременно с узкоугольными радиометрами путем ввода в схему усиления эталонной калибровочной частоты 64 Гц. [7]
Относительная среднеквадратическая погрешность измерения для обоих типов радиометров составила около 0,5%. Для обеспечения резервной возможности один широкоугольный и один узкоугольный радиометры находились в резерве и могли быть активированы по команде с земли. Ориентация спутника «Космос-122» обеспечивала ориентацию основных оптических осей радиометров вертикально вниз в сторону надира. Съемка поверхности Земли обоими радиометрами осуществлялась по движению спутника относительно Земли. Кроме того, узкоугольный радиометр сканировал на 66 ° по обе стороны от надира в плоскости, нормальной к плоскости орбиты, покачивая сканирующее зеркало вокруг оптической оси. Радиометры охватывали полосу шириной около 2500 километров (1600 миль) на поверхности Земли и имели разрешение на местности 50 километров (31 милю) в надире. [7]
Данные обрабатывались на наземных станциях и передавались в двоичном виде в Гидрометцентр в Москве, где они записывались в цифровом виде на магнитную ленту и использовались для создания различных продуктов анализа, таких как карты альбедо Земля-атмосфера и карты радиационной температуры. . Данные были заархивированы в Гидрометцентре. Некоторые из этих карт были переданы в графической форме в различные зарубежные метеорологические центры, в том числе в Национальную спутниковую службу окружающей среды (NESS), Суитленд, штат Мэриленд. Эти актинометрические карты были получены в НЭСС по факсимильной линии «холодной линии» с Москвой с середины августа 1966 года до конца октября 1966 года. Карты были микрофильмированы и заархивированы в Национальном центре климатических данных (NCDC), Эшвилл, Северная Каролина. [7]
Космос-122 выведен на орбиту для проверки метеорологической аппаратуры, предназначенной для получения изображений облачного покрова, снежного покрова и ледяных полей на дневной и ночной сторонах Земли, а также для измерения потоков уходящей радиации, отраженной и излучаемой системой Земля-атмосфера. [1]
«Космос-122» был запущен с помощью ракеты-носителя «Восток-2М» (8А92М) серийный номер Р15001-21, которая вылетела с площадки 31/6 на Байконуре . Запуск произошел в 10:19 по Гринвичу 25 июня 1966 года и прошел успешно. Свидетелем запуска стал президент Франции Шарль де Голль . [8] «Космос-122» работал на низкой околоземной орбите , в эпоху 25 июня 1966 года он имел перигей 657 километров (408 миль), апогей 683 километра (424 мили), наклонение 65,14° и период обращения 97,12 минут. [2] Космос-122 прекратил работу 26 октября 1966 года.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .