Спутник для оценки радиационного баланса Земли ( ERBS ) был спутником научных исследований НАСА . Спутник был одним из трех спутников в исследовательской программе НАСА под названием «Эксперимент по радиационному бюджету Земли» (ERBE), целью которой было исследование радиационного баланса Земли . На спутнике также был установлен прибор для изучения стратосферных аэрозолей и газов.
ERBS был запущен 5 октября 1984 года космическим кораблем « Челленджер» во время миссии STS-41-G и деактивирован 14 октября 2005 года. [4] Он снова вошел в атмосферу Земли 8 января 2023 года над Беринговым морем . недалеко от Алеутских островов . [5] [6] Инструменты НАСА CERES продолжили запись данных ERB после 1997 года.
Космический корабль ERBS был запущен с космического корабля " Челленджер " 5 октября 1984 года (первый день полета) с использованием построенной в Канаде системы RMS (дистанционной манипуляторной системы), механической руки длиной около 16 м. При развертывании одна из солнечных панелей ERBS изначально не выдвинулась должным образом. Следовательно, специалисту миссии Салли Райд пришлось встряхнуть спутник с помощью роботизированной руки с дистанционным управлением, а затем, наконец, поместить застрявшую панель на солнечный свет, чтобы панель выдвинулась. [7]
Спутник ERBS был первым космическим кораблем, запущенным и развернутым с помощью космического корабля "Шаттл". [7]
Он вращался по несолнечно- синхронной орбите на высоте 610 км (к 1999 году эта высота упала до 585 км). Он находился под наклоном 57 градусов, что не обеспечивало полного покрытия Земли. [7]
Его расчетный срок службы составлял два года, а цель - три, но он проработал 21 год, претерпев при этом несколько незначительных аппаратных сбоев. С момента запуска в командной памяти происходили случайные перевороты битов. Сканер ERBE вышел из строя в 1990 году. В октябре 1993 года произошел частичный сбой памяти. В апреле 1998 года вышел из строя один из двух блоков цифровой телеметрии. В сентябре 1999 года из-за неисправности подвеса подъемного устройства, не являющегося сканером, измерения солнечной энергии были приостановлены. монитор. Измерения возобновились 22 декабря 1999 г., когда была определена новая последовательность команд. [8] К концу миссии только один из пяти гироскопов все еще работал, а работа двигателя была нестабильной. При выводе из эксплуатации выяснилось, что вышла из строя камера топливного бака. [9]
Отказы аккумуляторной батареи привели к окончательному решению о выводе космического корабля из эксплуатации. Несмотря на оценки того, что спутник может продолжать работать до 2010 года, существовали опасения, 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 батарее 1 произошло короткое замыкание, в результате чего в октябре батарея 1 была отключена. В то время батарея 2 поддерживала все нагрузки, и в июне 1993 года, а затем в июле 1993 года у нее произошло короткое замыкание. В августе 1993 года была предпринята попытка снова включить батарею 1, но она не удалась из-за плохого распределения нагрузки. Еще один отказ элемента начался в июне 1998 года, кульминацией которого стал полный отказ элемента 15 января 1999 года. Этот отказ элемента привел к тому, что напряжение батареи упало настолько низко, что система контроля ориентации стала ненадежной, и спутник начал очень медленно падать. Все эти сбои и замыкания ячеек привели к потере научных данных на несколько дней или месяцев. Спутник был восстановлен, а батарея 1 снова подключена к сети. После этого аккумулятор 2 был отключен. [10] К концу миссии во второй батарее отказали 5 элементов, и она была отключена от основной шины; и в аккумуляторе 1 произошли сбои трех элементов. [9]
В 2002 году перигей спутника был опущен более чем на 50 км, чтобы гарантировать естественное разрушение аппарата в течение 25 лет после завершения миссии. Это оказалось разумным, потому что, когда космический корабль был окончательно выведен из эксплуатации в 2005 году, двигательная установка и системы ориентации настолько ухудшились, что риски, связанные с уничтожением оставшегося топлива путем выполнения маневров Delta-V после научной миссии, были сочтены слишком значительными, и поэтому эти маневры не были выполнены.
Приказ о выводе спутника из эксплуатации был издан 12 июля 2005 года, и тогда же начались работы. Приборы были отключены в августе, а активные действия начались в сентябре. При выводе из эксплуатации были израсходованы остатки топлива, разряжены аккумуляторы, последний раз воспроизведен магнитофон, очищена бортовая память и отключены солнечные батареи от батареи. При последнем контакте ERBS, во время его 114 941-го витка, система управления ориентацией и импульсом была отключена, а энергосистема была переведена в разряд. Последние команды открыли двигатели, чтобы позволить оставшемуся топливу вытечь, и транспондеры были отключены в последний раз. [11]
Предполагается, что спутник снова вошел в атмосферу Земли 8 января 2023 года в 18:04 HAST над Беринговым морем недалеко от Алеутских островов . Считается, что большая часть спутника сгорела в атмосфере, но некоторые крупные его части, возможно, уцелели и упали в море. Перед возвращением в атмосферу НАСА оценило вероятность того, что падающие обломки вызовут какие-либо травмы, примерно в 1 из 9400. [6]
SAGE II измерял снижение содержания озона над Антарктидой с момента первого описания озоновой дыры в 1985 году. Эти данные сыграли ключевую роль в процессе принятия решений международным сообществом во время Соглашения по Монреальскому протоколу 1987 года , которое привело к почти полной ликвидации ХФУ в промышленно развитые страны. Он также создал запись данных об аэрозолях в полярных стратосферных облаках (PSC), что имело решающее значение для понимания процесса образования озоновых дыр. Данные SAGE II использовались для понимания воздействия вулканических аэрозолей на климат. [8]
ERBS имел три прибора: сканер эксперимента по радиационному балансу Земли (ERBE), несканер ERBE и эксперимент по стратосферным аэрозолям и газам (SAGE II). ERBE был продолжением исследований радиационного бюджета, проведенных спутниками Nimbus-6 и 7. SAGE-II был продолжением спутника SAGE , который просуществовал с 1979 по 1981 год.
ERBS был одним из трех спутников в составе ERBE, и в рамках этой программы на нем было установлено два прибора. Сканер ERBE представлял собой набор из трех детекторов, которые изучали длинноволновое излучение , коротковолновое излучение и полную энергию, исходящую от Земли вдоль линии траектории спутника. Несканер ERBE представлял собой набор из пяти детекторов, которые измеряли полную энергию Солнца , а также коротковолновую и полную энергию всего земного диска и области под спутником. Две другие миссии ERBE были включены в состав спутника NOAA-9 при его запуске в январе 1985 года и спутника NOAA-10 при его запуске в октябре 1986 года. Сканер ERBE на ERBS прекратил работу 2 февраля 1990 года, а после После многочисленных попыток восстановить его, в марте 1991 года он был окончательно отключен . результат. Несканер был отключен 22 августа 2005 г. в рамках подготовки к выводу из эксплуатации. [9] Миссии « Облака и система лучистой энергии Земли» (CERES) используют усовершенствованный устаревший инструмент, который продолжает запись данных ERBE. Первый из семи инструментов CERES был запущен в 1997 году в рамках миссии НАСА по измерению тропических осадков , а последний запущен с помощью Объединенной полярной спутниковой системы 1 (JPSS-1) в 2017 году.
Другим инструментом на ERBS был Эксперимент по стратосферному аэрозолю и газу (SAGE II). SAGE II была второй из четырех миссий SAGE, последняя из которых SAGE III-ISS была установлена на Международной космической станции в 2017 году. В июле 2000 года в приборе SAGE II произошел сбой. SAGE II не смог зафиксироваться ни на одной из них. события восхода или заката. Считалось, что это происходит из-за чрезмерно зашумленных показаний потенциометра азимута в выбранных областях азимута. Был разработан обходной путь, который позволил SAGE II собрать примерно 50 процентов номинальных научных данных. SAGE-II был отключен в августе 2005 года при подготовке к выводу из эксплуатации. [9]