NOAA-16 , также известный как NOAA-L до запуска, был действующим, полярно-орбитальным, метеорологическим спутником серии (NOAA KN), эксплуатируемым Национальной службой спутниковой связи по охране окружающей среды (NESS) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). NOAA-16 продолжил серию космических аппаратов Advanced TIROS-N (ATN), которая началась с запуска NOAA-8 (NOAA-E) в 1983 году; но он имел дополнительные новые и улучшенные приборы по сравнению с серией NOAA AK и новую ракету-носитель ( Titan 23G ). [5] Он был запущен 21 сентября 2000 года и после неизвестной аномалии был выведен из эксплуатации 9 июня 2014 года. В ноябре 2015 года он развалился на орбите, создав более 200 фрагментов мусора.
NOAA-16 был запущен ракетой -носителем Titan 23G 21 сентября 2000 года в 10:22 UTC с базы ВВС Ванденберг , на космодроме Ванденберг 4 (SLW-4W), на солнечно-синхронной орбите , на высоте 843 км над Землей , с периодом обращения 102,10 минуты. NOAA-16 находился на утренней орбите, пересекающей экватор , и заменил NOAA-14 в качестве основного утреннего космического корабля. [4]
Целью полярно-орбитальной программы NOAA/NESS является предоставление выходных продуктов, используемых в метеорологическом прогнозировании и предупреждении, океанографических и гидрологических службах и мониторинге космической среды. Полярно-орбитальная система дополняет геостационарную метеорологическую спутниковую программу NOAA/NESS (GOES). Космический аппарат NOAA-16 Advanced TIROS-N был основан на космическом аппарате Defense Meteorological Satellite Program (DMSP Block 5D) и представлял собой модифицированную версию космического аппарата ATN (NOAA 6-11, 13-15) для размещения нового оборудования, вспомогательных антенн и электрических подсистем. Структура космического аппарата состояла из четырех компонентов: 1° Поддержка системы реакции (RSS); 2° Модуль поддержки оборудования (ESM); 3° Платформа крепления приборов (IMP); и 4° Солнечная батарея (SA). [5]
Все приборы были расположены на ESM и IMP. Питание космического корабля обеспечивалось системой прямой передачи энергии от единственной солнечной батареи , состоящей из восьми панелей солнечных элементов . Подсистема определения и управления ориентацией на орбите (ADACS) обеспечивала трехосное управление наведением путем управления крутящим моментом в трех взаимно ортогональных колесах импульса с входными данными от узла датчика Земли (ESA) для обновления тангажа, крена и рыскания. ADACS контролировала ориентацию космического корабля таким образом, чтобы ориентация трех осей поддерживалась в пределах ± 0,2°, а тангаж, крен и рыскание — в пределах 0,1°. ADACS состояла из узла датчика Земли (ESA), узла датчика Солнца (SSA), четырех узлов реактивных колес (RWA), двух катушек крена/рыскания (RYC), двух катушек крутящего момента тангажа (PTC), четырех гироскопов и компьютерного программного обеспечения для обработки данных. Подсистема обработки данных ATN состояла из информационного процессора TIROS (TIP) для инструментов с низкой скоростью передачи данных, процессора обработки управляемой информации (MIRP) для высокоскоростных AVHRR, цифровых магнитофонов (DTR) и кросс-ременного блока (XSU). [5]
В комплект инструментов NOAA-16 входят: 1° усовершенствованный шестиканальный усовершенствованный радиометр сверхвысокого разрешения/3 (AVHRR/3); 2° усовершенствованный инфракрасный зондировщик высокого разрешения (HIRS/3); 3° система слежения за спутниками поиска и спасания ( SARSAT ), которая состоит из ретранслятора поиска и спасания (SARR) и процессора поиска и спасания (SARP-2); 4° усовершенствованная система сбора данных Argos (Argos DCS-2) , предоставленная Францией/CNES ; 5° ультрафиолетовый спектральный радиометр обратного рассеяния Солнца ( SBUV/2 ); и 6° усовершенствованный блок микроволнового зондирования (AMSU), который состоит из трех отдельных модулей, A1, A2 и B, для замены предыдущих инструментов MSU и SSU. [5]
На нем размещены усовершенствованный микроволновый зондирующий блок (AMSU), усовершенствованный радиометр сверхвысокого разрешения (AVHRR) и инфракрасный зонд высокого разрешения (HIRS) с передатчиком автоматической передачи изображений (APT). NOAA-16 имеет тот же набор инструментов, что и NOAA-15, а также инструмент SBUV/2 . [6]
AVHRR/3 на усовершенствованной серии TIROS-N (ATN) NOAA KN метеорологических спутников на полярной орбите является улучшенным инструментом по сравнению с предыдущими AVHRR. AVHRR/3 добавляет шестой канал и является сканирующим инструментом поперечного направления, обеспечивающим получение изображений и радиометрических данных в видимом, ближнем ИК и инфракрасном диапазонах одной и той же области на Земле. Данные из видимого и ближнего ИК каналов предоставляют информацию о растительности, облаках, снеге и льду. Данные из ближнего ИК и теплового каналов предоставляют информацию о температуре поверхности суши и океана и радиационных свойствах облаков. Одновременно может передаваться только пять каналов, при этом каналы 3A и 3B переключаются для работы день/ночь. Инструмент выдает данные в режиме передачи изображений высокого разрешения (HRPT) с разрешением 1,1 км или в режиме автоматической передачи изображений (APT) с пониженным разрешением 4 км. AVHRR/3 сканирует 55,4° на линию сканирования по обе стороны орбитальной трассы и сканирует 360 линий в минуту. Шесть каналов: 1) канал 1, видимый (0,58–0,68 мкм); 2) канал 2, ближний ИК (0,725–1,0 мкм); 3) канал 3A, ближний ИК (1,58–1,64 мкм); 4) канал 3B, инфракрасный (3,55–3,93 мкм; 5) канал 4, инфракрасный (10,3–11,3 мкм); и 6) канал 5 (11,5–12,5 мкм). [7]
Улучшенный HIRS/3 на усовершенствованной серии полярно-орбитальных метеорологических спутников NOAA KN TIROS-N (ATN) представляет собой 20-канальный, шаговый сканирующий, видимый и инфракрасный спектрометр, предназначенный для предоставления профилей температуры и влажности атмосферы. Прибор HIRS/3 в основном идентичен HIRS/2, использовавшемуся на предыдущих космических аппаратах, за исключением изменений в шести спектральных диапазонах для повышения точности зондирования. HIRS/3 используется для получения данных о содержании водяного пара , озона и жидкой воды в облаках . Прибор сканирует 49,5° по обе стороны орбитальной траектории с наземным разрешением в надире 17,4 км. Прибор производит 56 IFOV для каждой линии сканирования длиной 1125 км на расстоянии 42 км между IFOV вдоль траектории. Прибор состоит из 19 инфракрасных и 1 видимого канала с центрами на 14,95, 14,71, 14,49, 14,22, 13,97, 13,64, 13,35, 11,11, 9,71, 12,45, 7,33, 6,52, 4,57, 4,52, 4,47, 4,45, 4,13, 4,0, 3,76 и 0,69 мкм. [8]
AMSU был инструментом на серии операционных метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. AMSU состоял из двух функционально независимых блоков, AMSU-A и AMSU-B. AMSU-A был инструментом линейного сканирования, разработанным для измерения яркости сцены в 15 каналах в диапазоне от 23,8 до 89 ГГц, для получения профилей температуры атмосферы от поверхности Земли до высоты давления около 3 миллибар . Инструмент представлял собой систему полной мощности с полем зрения (FOV) 3,3° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивала поперечное сканирование 50° по обе стороны от орбитальной траектории в надире с общим количеством 30 IFOV на линию сканирования. AMSU-A был откалиброван на борту с использованием черного тела и космоса в качестве эталонов. AMSU-A был физически разделен на два отдельных модуля, которые независимо взаимодействуют с космическим аппаратом. AMSU-A1 содержал все 5-мм кислородные каналы (каналы 3-14) и канал 80 ГГц. Модуль AMSU-A2 состоял из двух низкочастотных каналов (каналы 1 и 2). 15 каналов имели центральную частоту: 23,8, 31,4, 50,3, 52,8, 53,6, 54,4, 54,94, 55,5, шесть на 57,29 и 89 ГГц. [9]
AMSU был инструментом на серии операционных метеорологических спутников Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN. AMSU состоял из двух функционально независимых блоков, AMSU-A и AMSU-B. AMSU-B был инструментом линейного сканирования, разработанным для измерения яркости сцены в пяти каналах в диапазоне от 89 ГГц до 183 ГГц для вычисления профилей водяного пара в атмосфере. AMSU-B был системой полной мощности с полем зрения (FOV) 1,1° в точках половинной мощности. Антенна обеспечивала поперечное сканирование, сканируя 50° по обе стороны орбитальной трассы с 90 IFOV на линию сканирования. Бортовая калибровка была выполнена с использованием черных мишеней и пространства в качестве опорных точек. Каналы AMSU-B на центральной частоте (ГГц) были: 90, 157 и 3 канала на 183,31. [10]
SEM-2 на усовершенствованной серии TIROS-N (ATN) NOAA KN метеорологических спутников на полярной орбите обеспечивает измерения для определения населения радиационных поясов Земли и данные об осадках заряженных частиц в верхних слоях атмосферы в результате солнечной активности. SEM-2 состоит из двух отдельных датчиков: детектора полной энергии (TED) и детектора протонов/электронов средней энергии (MEPED). Кроме того, SEM-2 включает в себя общий блок обработки данных (DPU). TED использует восемь запрограммированных электростатических анализаторов изогнутых пластин для выбора типа и энергии частиц и детекторы Channeltron для измерения интенсивности в выбранных энергетических диапазонах. Диапазон энергий частиц составляет от 50 эВ до 20 кэВ. MEPED обнаруживает протоны, электроны и ионы с энергиями от 30 кэВ до нескольких десятков МэВ. MEPED состоит из четырех направленных твердотельных детекторных телескопов и четырех всенаправленных датчиков. DPU сортирует и подсчитывает события, а результаты мультиплексируются и включаются в спутниковую телеметрическую систему. После получения на земле данные SEM-2 отделяются от остальных данных и отправляются в Лабораторию космической среды NOAA в Боулдере, штат Колорадо , для обработки и распространения. [11]
SARSAT на усовершенствованной серии TIROS-N NOAA KN метеорологических спутников на полярной орбите предназначен для обнаружения и определения местоположения аварийных локаторов (ELT) и аварийных радиомаяков-указателей местоположения . Приборы SARSAT состоят из двух элементов: поисково-спасательного ретранслятора (SARR) и поисково-спасательного процессора (SARP-2). SARR представляет собой радиочастотную (РЧ) систему, которая принимает сигналы от аварийных наземных передатчиков в трех диапазонах очень высоких частот (VHF/ UHF ) (121,5 МГц, 243 МГц и 406,05 МГц) и преобразует, мультиплексирует и передает эти сигналы на частоте L-диапазона (1,544 ГГц) на местные поисково-спасательные станции (LUT или локальные пользовательские терминалы) на земле. Местоположение передатчика определяется путем извлечения доплеровской информации из ретранслируемого сигнала на LUT. SARP-2 — это приемник и процессор, который принимает цифровые данные от аварийных наземных передатчиков на УВЧ и демодулирует, обрабатывает, сохраняет и передает данные в SARR, где они объединяются с тремя сигналами SARR и передаются через частоту L-диапазона на местные станции. [12]
DCS-2 на усовершенствованной серии метеорологических спутников NOAA KN TIROS-N (ATN) представляет собой систему произвольного доступа для сбора метеорологических данных с платформ in situ (подвижных и стационарных). Argos DCS-2 собирает телеметрические данные с помощью односторонней радиочастотной связи с платформ сбора данных (таких как буи, свободно плавающие шары и удаленные метеостанции) и обрабатывает входные данные для хранения на борту и последующей передачи с космического корабля. Для свободно плавающих платформ система DCS-2 определяет положение с точностью от 5 до 8 км RMS и скорость с точностью от 1,0 до 1,6 м/с RMS. DCS-2 измеряет частоту и время входящего сигнала. Отформатированные данные хранятся на спутнике для передачи на станции NOAA. Данные DCS-2 извлекаются из данных GAC с помощью NOAA/ NESDIS и отправляются в центр Argos в CNES во Франции для обработки, распространения среди пользователей и архивирования. [13]
SBUV /2 на усовершенствованной серии метеорологических спутников NOAA KN серии Advanced TIROS-N (ATN) представляет собой двойной монохроматорный ультрафиолетовый решетчатый спектрометр для измерений стратосферного озона. SBUV/2 предназначен для измерения яркости сцены и солнечной спектральной освещенности в ультрафиолетовом спектральном диапазоне от 160 до 406 нм. Измерения проводятся в дискретном режиме или режиме развертки. В дискретном режиме измерения проводятся в 12 спектральных диапазонах, из которых выводятся общее содержание озона и вертикальное распределение озона. В режиме развертки непрерывное спектральное сканирование от 160 до 406 нм выполняется в первую очередь для расчета ультрафиолетовой солнечной спектральной освещенности. 12 спектральных каналов (мкм): 252,0, 273,61, 283,1, 287,7, 292,29, 297,59, 301,97, 305,87, 312,57, 317,56, 331,26 и 339,89. [14]
TIP форматирует низкоскоростные приборы и телеметрию на ленточные магнитофоны и прямое считывание. MIRP обрабатывает высокоскоростные данные AVHRR на ленточные магнитофоны (GAC) и прямое считывание (HRPT и LAC). Бортовые магнитофоны могут хранить 110 минут GAC, 10 минут HRPT и 250 минут TIP. [15]
Автоматическая передача изображений (APT) NOAA-16 перестала работать из-за ухудшения работы сенсора 15 ноября 2000 года, а передача изображений высокого разрешения (HRPT) осуществлялась через STX-1 (1698 МГц) с 9 ноября 2010 года. [16]
6 июня 2014 года диспетчеры NOAA-16 не смогли установить контакт со спутником из-за неопределенной «критической аномалии». После обширного инженерного анализа и усилий по восстановлению было установлено, что восстановление миссии невозможно. Он был выведен из эксплуатации 9 июня 2014 года. [16] [17] 25 ноября 2015 года в 08:16 UTC Центр объединенных космических операций (JSpOC) идентифицировал возможный разрыв NOAA 16 (#26536). Все связанные объекты были добавлены в проверки оценки сопряжения, и операторы спутников были уведомлены о близких сближениях между мусором и активными спутниками. JSpOC каталогизирует объекты мусора, когда доступно достаточно данных. [18] По состоянию на 26 марта 2016 года отслеживалось 275 фрагментов мусора. [19]
В то время обломки не представляли опасности для других спутников, и не было никаких признаков того, что столкновение привело к распаду NOAA 16. [20]
Распределение обломков предполагает, что причиной поломки мог стать разрыв батареи, что аналогично поломкам DMSP F-13, F-11 и NOAA 17 Программы оборонных метеорологических спутников . Известно, что у DMSP F-13 были проблемы с перезарядкой батареи. [21] [22]
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии . В статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .