Миссия по измерению тропических осадков ( TRMM ) была совместной космической миссией НАСА и JAXA , предназначенной для мониторинга и изучения тропических осадков . Этот термин относится как к самой миссии, так и к спутнику , который миссия использовала для сбора данных. TRMM был частью миссии НАСА на планете Земля , долгосрочной скоординированной исследовательской работы по изучению Земли как глобальной системы. Спутник был запущен 27 ноября 1997 года с космодрома Танегасима в Танегасиме , Япония. TRMM проработал 17 лет, включая несколько продлений миссии, прежде чем был выведен из эксплуатации 15 апреля 2015 года. TRMM снова вошел в атмосферу Земли 16 июня 2015 года.
Тропические осадки являются трудным для измерения параметром из-за больших пространственных и временных изменений. Однако понимание тропических осадков важно для прогнозирования погоды и климата, поскольку эти осадки содержат три четверти энергии, которая приводит в движение атмосферный ветер. [3] До TRMM распределение осадков по всему миру было известно только с 50% достоверности. [4]
Концепция TRMM была впервые предложена в 1984 году. Первоначально предложенные научные цели заключались в следующем: [3]
Япония присоединилась к первоначальному исследованию миссии TRMM в 1986 году. [3] Разработка спутника стала совместным проектом космических агентств США и Японии, при этом Япония предоставила радар осадков (PR) и ракету-носитель H-II . и Соединенные Штаты предоставили спутниковую шину и остальные инструменты. [5] Проект получил официальную поддержку Конгресса США в 1991 году, после чего с 1993 по 1997 год продолжалось строительство космического корабля. TRMM был запущен из Космического центра Танегасима 27 ноября 1997 года. [3]
Миссия по измерению тропических осадков (TRMM), один из космических аппаратов в серии исследовательских спутников NASA Earth Probe, представляет собой узкоспециализированную программу с ограниченными целями, направленную на измерение ежемесячных и сезонных осадков над глобальными тропиками и субтропиками. TRMM — это совместный проект США и Японии по измерению количества осадков между 35,0° северной широты и 35,0° южной широты на высоте 350 км. [6]
Чтобы продлить срок службы TRMM за пределами его основной миссии, НАСА в 2001 году увеличило высоту орбиты космического корабля до 402,5 км. [7]
В 2005 году директор НАСА Майкл Гриффин решил снова продлить миссию, используя топливо, изначально предназначенное для управляемого спуска. Это произошло после того, как в обзоре рисков НАСА в 2002 году вероятность травм или смерти людей, вызванных неконтролируемым возвращением TRMM в атмосферу, составила 1 из 5000, что примерно в два раза превышает риск несчастных случаев, который считается приемлемым для повторного входа в спутники НАСА; и последующая рекомендация комиссии Национального исследовательского совета о продлении миссии, несмотря на риск неконтролируемого проникновения. [8]
Проблемы с аккумуляторами начали ограничивать возможности космического корабля в 2014 году, и команде по эксплуатации миссии пришлось принимать решения о том, как нормировать мощность. В марте 2014 года приборы ВИРС были отключены для продления срока службы батареи. [7]
В июле 2014 года, когда топливо на TRMM закончилось, НАСА решило прекратить маневры по поддержанию станции и позволить орбите космического корабля медленно затухать, продолжая при этом собирать данные. Оставшееся топливо, первоначально зарезервированное во избежание столкновений с другими спутниками или космическим мусором, было израсходовано в начале марта 2015 года. [7] Первоначально возвращение в атмосферу ожидалось где-то между маем 2016 года и ноябрем 2017 года, но произошло раньше из-за повышенной солнечной активности. [9] Основной датчик зонда, радар осадков, был отключен в последний раз 1 апреля 2015 года, а последний научный датчик, LIS, был отключен 15 апреля 2015 года. [8] Повторный вход в атмосферу произошел 16 июня 2015 года. в 06:54 UTC. [10]
Радар осадков (PR) был первым космическим прибором, предназначенным для создания трехмерных карт структуры штормов. Измерения позволили получить информацию об интенсивности и распределении дождя, типе дождя, глубине грозы и высоте, на которой снег тает в дождь. Оценки количества тепла, выделяющегося в атмосферу на разных высотах, основанные на этих измерениях, могут быть использованы для улучшения моделей глобальной атмосферной циркуляции. PR работал на частоте 13,8 ГГц и измерял трехмерное распределение осадков по поверхности суши и океана. Он определял глубину восприятия слоя и, следовательно, измерял количество осадков, которые фактически достигали скрытого тепла атмосферы. Он имел разрешение 4,3 км на радиусах с полосой обзора 220 км.
TRMM Microwave Imager (TMI) представлял собой пассивный микроволновый датчик, предназначенный для предоставления количественной информации об осадках на широкой полосе обзора под спутником TRMM. Тщательно измеряя мельчайшие количества микроволновой энергии, излучаемой Землей и ее атмосферой , TMI смогла количественно оценить водяной пар , воду в облаках и интенсивность осадков в атмосфере . Это был относительно небольшой инструмент, потреблявший мало энергии. Это, в сочетании с широким охватом и количественной информацией об осадках, сделало TMI «рабочей лошадкой» пакета измерения дождя в миссии по измерению тропических осадков. TMI – не новый инструмент. Он основан на конструкции очень успешного специального сенсорного микроволнового устройства/изображения (SSM/I), которое непрерывно летает на оборонных метеорологических спутниках с 1987 года. TMI измеряет интенсивность излучения на пяти отдельных частотах: 10,7, 19,4, 21,3, 37,0, 85,5 ГГц. Эти частоты аналогичны частотам SSM/I, за исключением того, что TMI имеет дополнительный канал 10,7 ГГц, предназначенный для обеспечения более линейной реакции на высокую интенсивность осадков, характерную для тропических дождей. Другое важное улучшение, которое ожидается от TMI, связано с улучшением разрешения местности. Однако это улучшение не является результатом каких-либо усовершенствований приборов, а скорее является результатом меньшей высоты TRMM (402 км по сравнению с 860 км у SSM/I). TMI имеет полосу шириной 878 километров на поверхности. Более высокое разрешение TMI на TRMM, а также дополнительная частота 10,7 ГГц делают TMI лучшим инструментом, чем его предшественники. Дополнительная информация, предоставляемая радаром осадков, помогает улучшить алгоритмы. Улучшенные данные об осадках в широкой полосе обзора будут использоваться как для TRMM, так и для постоянных измерений, проводимых SSM/I и радиометрами, летающими на спутниках НАСА EOS-PM ( Aqua (спутник) ) и японском ADEOS II .
Сканер видимого и инфракрасного диапазона (VIRS) был одним из трех инструментов в пакете измерения дождя и служил очень косвенным индикатором количества осадков. VIRS, как следует из названия, улавливал излучение , исходящее от Земли, в пяти спектральных диапазонах, от видимого до инфракрасного , или от 0,63 до 12 мм . VIRS был включен в основной пакет инструментов по двум причинам. Во-первых, это была его способность определять количество осадков. Вторая, и еще более важная причина, заключалась в том, чтобы служить стандартом для передачи других измерений, которые регулярно проводятся с использованием спутников полярного оперативного наблюдения за окружающей средой (POES) и геостационарного спутника оперативного наблюдения за окружающей средой (GOES). Интенсивность излучения в различных спектральных областях (или диапазонах) можно использовать для определения яркости (видимого и ближнего инфракрасного) или температуры (инфракрасного) источника.
Облака и система лучистой энергии Земли (CERES) измеряли энергию в верхних слоях атмосферы , а также оценивали уровни энергии в атмосфере и на поверхности Земли. Инструмент CERES был основан на успешном эксперименте по радиационному бюджету Земли (ERBS), в котором с 1984 по 1993 год использовались три спутника для измерения глобального энергетического баланса . свойства, включая количество облаков, высоту , толщину и размер частиц облаков. Эти измерения важны для понимания всей климатической системы Земли и улучшения моделей прогнозирования климата.
Он работал только в январе-августе 1998 г. и в марте 2000 г., поэтому имеющиеся данные довольно кратки (хотя позже инструменты CERES использовались в других миссиях, таких как Система наблюдения Земли (EOS) AM (Terra) и PM (Aqua). спутники.)
Датчик изображения молний (LIS) представлял собой небольшой, но очень сложный инструмент, который обнаруживал и определял местонахождение молний в тропическом регионе земного шара. Детектор молний представлял собой компактную комбинацию оптических и электронных элементов, включая формирователь изображений, способный обнаруживать и обнаруживать молнии внутри отдельных гроз. Поле зрения тепловизора позволяло датчику наблюдать за точкой на Земле или облаком в течение 80 секунд — достаточного времени, чтобы оценить частоту мигания, которая сообщала исследователям, усиливается или затухает шторм.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .