0 ° 00' с.ш. 75 ° 12' з.д. / 0 ° с.ш. 75,2 ° з.д. / 0; -75,2
GOES-16 , ранее известный как GOES-R до достижения геостационарной орбиты , является первым из серии GOES-R геостационарных операционных спутников окружающей среды (GOES), эксплуатируемых НАСА и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). GOES-16 служит оперативным геостационарным метеорологическим спутником в позиции GOES East на 75,2° з.д. , обеспечивая вид на Америку . GOES-16 обеспечивает получение изображений Земли с высоким пространственным и временным разрешением в 16 спектральных диапазонах в видимом и инфракрасном диапазонах волн с помощью своего усовершенствованного базового сканера (ABI). Геостационарный картограф молний (GLM) GOES-16 — первый действующий картограф молний , запущенный на геостационарной орбите. Космический корабль также включает в себя четыре других научных прибора для мониторинга космической погоды и Солнца .
Проектирование и оснащение GOES-16 началось в 1999 году и предназначалось для удовлетворения ключевых требований NOAA к спутникам, опубликованных в том же году. После почти десятилетия планирования приборов в 2008 году контракт на изготовление космических кораблей был заключен с Lockheed Martin Space Systems ; Строительство ГОЭС-16 началось в 2012 году и продолжалось до 2014 года, когда спутник вступил в стадию испытаний. После нескольких задержек запуска GOES-16 стартовал с мыса Канаверал 19 ноября 2016 года на борту Atlas V United Launch Alliance (ULA) . Несколько дней спустя космический корабль достиг начальной геостационарной орбиты, начав годичную фазу неэксплуатационной проверки и проверки. В ноябре 2017 года GOES-16 начал дрейф к своей оперативной позиции GOES East и был объявлен полностью работоспособным 18 декабря 2017 года. Ожидается, что срок эксплуатации спутника составит десять лет с пятью дополнительными годами в качестве резерва для последующих Космический корабль GOES.
Программа геостационарных операционных спутников для наблюдения за окружающей средой (GOES) началась как совместная работа Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Национального управления океанических и атмосферных исследований (НОАА) в 1975 году с целью разработки геостационарных метеорологических спутников после успеха спутника прикладных технологий ( ATS) и программ синхронных метеорологических спутников , начиная с 1966 года. [2] В Документе эксплуатационных требований (ORD) 1999 года для развития будущих операционных геостационарных спутников NOAA , NOAA перечислило требования к приборам для следующего поколения изображений и эхолотов GOES . Главные приоритеты включали возможности непрерывного наблюдения, возможность наблюдения за погодными явлениями во всех пространственных масштабах, а также улучшенное пространственное и временное разрешение как для тепловизора, так и для эхолота. Эти спецификации заложили концептуальную основу для инструментов, которые в конечном итоге будут включены в GOES-16. [3]
Более конкретная разработка GOES-16 началась с первоначальной разработки усовершенствованного базового формирователя изображения (ABI), которая началась в июне 1999 года под руководством Тима Шмитта из Национальной службы экологических спутников, данных и информации (NESDIS). [4] [5] На момент его создания десять спектральных диапазонов рассматривались для включения в новый ABI, полученные от шести инструментов на других спутниках. В сентябре 1999 года Совет по исследованиям и разработкам NOAA одобрил продолжение разработки прибора с предложенными полосами пропускания и частотами. [6] По мере дальнейшего развития прибора количество потенциальных спектральных диапазонов увеличилось с первоначальных десяти до двенадцати к октябрю 1999 года. [4] Наряду с ABI началась разработка усовершенствованного базового зонда (ABS), который будет формировать часть гиперспектрального экологического набора (HES) инструментов на спутниках GOES следующего поколения. [3] Как и ABI, HES также отметил значительные улучшения в разрешении и пространственном охвате. [7] Первоначальные прогнозы предполагали, что ABI будет включен в состав GOES, начиная с запланированного запуска GOES-Q в 2008 году. [8]
В 2001 году NOAA планировало начать производство спутников GOES-R с ожидаемым запуском GOES-R в 2012 году с ABI и ABS в качестве ожидаемого оборудования. GOES-R и его родственные спутники должны были привести к существенному повышению точности и детализации прогнозов за счет предоставления пользователям новых операционных продуктов. [9] Четыре года спустя количество предложенных спектральных диапазонов на приборе ABI увеличилось до 16, охватывая диапазон видимых и инфракрасных длин волн. [10] В сентябре 2006 года NOAA отказалось от планов включения HES на борт GOES-R, сославшись на отсутствие достаточных испытаний и значительный перерасход средств на разработку Национальной полярно-орбитальной оперативной спутниковой системы наблюдения за окружающей средой (NPOESS). [11] Хотя ожидалось, что общая стоимость серии GOES-R составит 6,2 миллиарда долларов США , возросшая сложность инструментов, пересмотренные предположения по инфляции и резервы программы привели к тому, что Счетная палата правительства оценила гораздо более высокую стоимость программы в 11,4 миллиарда долларов США в 2006 году. [12]
В декабре 2008 года НАСА и НОАА выбрали Lockheed Martin Space Systems в качестве подрядчика на изготовление первых двух спутников поколения GOES-R, включая GOES-R, ориентировочная стоимость контракта в 1,09 миллиарда долларов США. [13] Предварительная проверка проекта была завершена чуть более двух лет спустя, [14] а критическая проверка проекта была завершена в мае 2012 года. [15] Контракт на строительство спутниковой шины был передан Alliant Techsystems (ATK), и вскоре после этого начались работы. основная структура была готова к испытаниям в январе 2013 года. [16] Датчики экстремального ультрафиолетового и рентгеновского излучения (EXIS) стали первыми готовыми к установке приборами для GOES-R в мае 2013 года, [17] в то время как ABI стал интеграционным. -готовность в феврале 2014 года; [18] Двигательная установка и системные модули космического корабля были доставлены три месяца спустя, завершив начальный этап строительства и позволив провести полную интеграцию и испытания космического корабля на объектах Lockheed Martin в Колорадо . [19] Затем 22 августа 2016 года спутник был переведен в Космический центр Кеннеди для прохождения дополнительных испытаний и подготовки космического корабля к запуску. [20]
GOES-16 и другие спутники поколения GOES-R основаны на производной от автобуса космического корабля Lockheed Martin A2100 , способного выдерживать сухую массу до 2800 кг (6200 фунтов) с мощностью, превышающей 4 кВт, до конца срока службы космического корабля. . [21] С топливом общая масса ГОЭС-16 составляла 5192 кг (11446 фунтов), а сухая масса - 2857 кг (6299 фунтов). Космический корабль имеет размеры 6,1 × 5,6 × 3,9 м (20 футов × 18 футов × 13 футов). [22] GOES-16 питается от солнечной батареи , содержащей пять солнечных панелей, которые складывались при запуске и разворачивались после развертывания. [23] GOES-16 был рассчитан на срок службы 15 лет, включая 10 лет в качестве действующего спутника и 5 дополнительных лет в качестве резервного для последующих спутников GOES. Подсистема обработки команд и данных GOES-16 основана на шине SpaceWire ; модифицированная версия протокола SpaceWire была разработана специально для GOES-16 в качестве меры снижения затрат и рисков, а соответствующая интегральная схема для конкретного приложения разрабатывается British Aerospace . Протокол надежной доставки данных GOES (GRDDP) дополняет существующие возможности SpaceWire и включает обнаружение и восстановление потерянных пакетов . [21] Приборы спутника собирают и передают данные о полезной нагрузке на космический корабль со скоростью 10–100 Мбит/с. Стабильность и точность космического корабля поддерживаются несколькими реактивными колесами , гирометрами и звездным трекером . GOES-16 также является первым геостационарным гражданским космическим кораблем, использующим GPS для оценки своей орбиты . Такое калибровочное оборудование предназначено для определения положения спутника в радиусе 100 м (330 футов) с достоверностью 3σ . [24]
Advanced Baseline Imager (ABI) и геостационарный картограф молний (GLM) составляют инструменты GOES-16, обращенные к Земле или указывающие надир . Они расположены на стабильной платформе с точными точками, изолированной от остальной части космического корабля. [25]
Advanced Baseline Imager (ABI) является основным инструментом визуализации GOES-16, обеспечивающим более 65 процентов всех информационных продуктов GOES-16. Многоканальный радиометр с пассивной визуализацией ABI снимает изображения Земли в 16 спектральных диапазонах, включая два видимых канала, четыре канала ближнего инфракрасного диапазона и десять инфракрасных каналов. Отдельные полосы оптимизированы для различных атмосферных явлений, включая образование облаков, движение атмосферы, конвекцию , температуру поверхности земли, динамику океана, потоки воды, огонь, дым, шлейфы вулканического пепла, аэрозоли и качество воздуха , а также здоровье растений. «Красный» видимый диапазон 2 ABI ( λ = 0,64 мкм) имеет самое высокое разрешение среди 16 диапазонов - 0,5 км (0,31 мили) на пиксель. Другие диапазоны видимого света и ближнего инфракрасного диапазона имеют разрешение 1 км (0,62 мили), а инфракрасные диапазоны имеют разрешение 2 км (1,2 мили) на пиксель. [26]
Датчики ABI изготовлены из разных материалов в зависимости от спектрального диапазона: кремний используется для датчиков, работающих в видимом свете, а теллурид ртути-кадмия используется для датчиков, работающих в ближнем инфракрасном и инфракрасном диапазоне. [27] Электронный блок ABI и электроника управления криоохладителем дополняют сенсорный блок, обеспечивая питание тепловизора и поддержание прибора при криогенных температурах; [27] [28] Вся электроника и массив датчиков дублируются для обеспечения долговечности работы. [27] Контракт на разработку ABI был заключен с Harris Corporation из Форт-Уэйна, Индиана . [26] В разработке и изготовлении ABI принимали участие несколько других компаний, в том числе BAE Systems , BEI Technologies, Babcock Corporation , DRS Technologies , L3 Technologies SSG-Tinsley и Northrop Grumman Space Technology . [29]
ABI делает изображения с тремя различными географическими экстентами, [26] при этом каждое изображение создается как комбинация сшитых с запада на восток узких сканирований изображений, сделанных инструментом. [30] В «гибком» режиме по умолчанию (режим сканирования 3) ABI создает полнодисковые изображения Земли каждые 15 минут с пространственным разрешением 0,5–2 км (0,31–1,24 мили). [27] [26] Однако ABI также может работать в режиме непрерывного диска (режим сканирования 4), при котором полные образы диска записываются каждые 5 минут. [27] [26] Полнодисковые изображения состоят из 26 полос изображений, что делает его более эффективным, чем предыдущий имидж-сканер GOES, который состоял из 1300 полос изображений. [31] Прибор также отображает территорию размером 5000 × 3000 км (3100 миль × 1900 миль) с центром на континентальной части США каждые пять минут с разрешением 0,5–2 км (0,31–1,24 мили). Там, где это возможно, ABI может также отображать мезомасштабные явления на двух выбранных участках размером 1000 × 1000 км (620 × 620 миль) каждые 60 секунд с разрешением 0,5–2 км (0,31–1,24 мили). [26] Переменные режимы сканирования делают GOES-16 первым спутником GOES, который можно настраивать на орбите. [31] Кроме того, солнечный рассеиватель, новый для GOES-16, позволяет калибровать данные изображений ABI. [27] 2 апреля 2019 года GOES-16 ABI был перенастроен на использование режима сканирования 6 по умолчанию, что позволило выполнять полное сканирование диска каждые 10 минут. [32] [33]
ABI на борту GOES-16 представляет собой значительное улучшение по сравнению с имидж-сканером на борту предыдущих спутников GOES. Шестнадцать спектральных диапазонов ABI, в отличие от пяти в предыдущем поколении GOES, представляют собой двукратное увеличение спектральной информации. Кроме того, ABI имеет в четыре раза большее пространственное разрешение и в пять раз большее временное разрешение по сравнению с предыдущим имидж-сканером GOES. [34] ABI почти идентичен усовершенствованному сканеру Himawari Imager (AHI), впервые использованному на спутнике Himawari 8 Японского метеорологического агентства , который был запущен 7 октября 2014 года. [35] Оба прибора используют 15 одинаковых спектральных диапазонов и имеют один спектральный диапазон, уникальный для каждого инструмента: ABI имеет ближний инфракрасный диапазон 1,37 мкм для обнаружения перистых облаков , а AHI использует диапазон 0,51 мкм, оптимизированный для отражения вокруг зеленой части видимого спектра . [27] Из-за отсутствия явной полосы для зеленого света полноцветные изображения для ABI создаются с использованием комбинации красных и синих видимых полос ABI вместе с синтезированной зеленой полосой; смоделированная зеленая полоса создается путем применения алгоритмов, основанных на MODIS и AHI, к существующим спектральным полосам ABI. [36]
Геостационарный картограф молний (GLM) GOES-16 представляет собой одноканальный детектор ближнего инфракрасного диапазона , который отслеживает кратковременный свет, излучаемый молнией . [53] При картировании молний данные GLM могут использоваться для предупреждения синоптиков о надвигающейся суровой погоде, поскольку развивающиеся штормы или предшественники торнадо часто демонстрируют увеличение молниевой активности из-за усиления восходящего потока ; [54] [55] [56] Кроме того, такая информация может также снизить уровень ложных тревог при предупреждении о сильной грозе и торнадо . [54] GOES-16 был первым космическим кораблем, который вывел на геостационарную орбиту картограф молний. [57] GLM может обнаруживать молнии как между облаками, так и между облаками и землей в дневное и ночное время, дополняя обнаружение молний наземными средствами . [53] [55] Чувствительность GLM обеспечивает уровень обнаружения 70–90% всех ударов молнии в зоне обзора. [58] Камера представляет собой ПЗС-матрицу с разрешением 1372 × 1300 пикселей, чувствительную к свету с длиной волны 777,4 нм, с пространственным разрешением 8 км (5,0 миль) в надире и 14 км (8,7 миль) вблизи края поля зрения прибора. , [54] , в результате чего пространственное разрешение составляет в среднем примерно 10 км (6,2 мили). [53] Полоса 777,4 нм была выбрана потому, что удары молнии имеют три заметные спектральные линии , исходящие от атомарного кислорода с центром на длине волны 777,4 нм. [56] [59] Широтный охват прибора ограничен от 52° с.ш. до 52° ю.ш. [60] Чтобы ограничить влияние нежелательного света, к передней части апертуры прибора прикреплены солнечный фильтр и фильтр, подавляющий солнечный свет. [56] GLM может снимать изображение каждые 2 мс или 500 кадров в секунду со скоростью передачи данных 7,7 Мбит/с. [54] Информация GLM используется для определения частоты, места и степени ударов молний. [53] Данные GLM могут быть отображены в режиме реального времени с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом , которое также было адаптировано Национальной метеорологической службой США. [61] [62] Разработка GLM была заключена по контракту с Центром передовых технологий Lockheed Martin. в Пало-Альто, Калифорния . [54]
Непредвиденное при проектировании прибора GLM способно обнаруживать болиды в атмосфере и тем самым облегчает метеорологическую науку. [63]
Компоненты GOES-16, обращенные к Солнцу или указывающие на солнце, включают EXIS и SUVI, которые расположены на платформе наведения на солнце (SPP) на ярме солнечной батареи космического корабля ; SPP отслеживает сезонное и ежедневное движение Солнца относительно GOES-16, а также поддерживает уникальные службы полезной нагрузки GOES-16. [25]
Датчики экстремального ультрафиолетового и рентгеновского излучения (EXIS) представляют собой пару датчиков, которые контролируют солнечное излучение в верхних слоях атмосферы Земли. При мониторинге излучения EXIS может обнаруживать солнечные вспышки , которые могут нарушить работу электросетей , систем связи и навигации на Земле и на спутниках. Изменчивость излучения влияет на условия в ионосфере и термосфере . Датчик экстремального ультрафиолета (EUVS) отслеживает изменения солнечного ультрафиолетового излучения, которые формируют изменчивость верхних слоев атмосферы, [64] с диапазоном длины волны ультрафиолетового излучения 5–127 нм. [65] Данные EUVS могут предвидеть отключения радиосвязи для высокочастотной (ВЧ) связи в низких широтах и расширение термосферы, что может вызвать увеличение сопротивления и ухудшить работу приборов на спутниках на низкой околоземной орбите . Компонент рентгеновского датчика (XRS) EXIS отслеживает солнечные вспышки с помощью рентгеновского излучения, что позволяет прогнозировать появление солнечных частиц . [64] XRS обнаруживает рентгеновские лучи с длиной волны от 0,05 до 0,8 нм. [65] Вместе прибор EXIS весит 30 кг (66 фунтов) и потребляет 40 Вт мощности. [64]
Solar Ultraviolet Imager (SUVI) — это ультрафиолетовый телескоп на борту GOES-16, который создает полнодисковые изображения Солнца в крайнем ультрафиолетовом диапазоне, пришедший на смену прежнему прибору GOES Solar X-ray Imager на борту спутников предыдущих поколений GOES. Целями SUVI являются обнаружение корональных дыр , обнаружение и локализация солнечных вспышек, мониторинг изменений, указывающих на выбросы корональной массы , обнаружение активных областей за пределами восточного лимба Солнца и анализ сложности активных областей на Солнце. Телескоп состоит из шести различных диапазонов длин волн с центром в диапазоне 94–304 Å , предназначенных для различных особенностей Солнца. [66] Ультрафиолетовый формирователь изображения GOES-16 аналогичен телескопу формирования изображений в крайнем ультрафиолете Солнечной и гелиосферной обсерватории . [67]
GOES-16 включает в себя два инструмента: магнитометр (MAG) и комплекс для исследования космической среды In-Situ (SEISS), которые обеспечивают локализованные наблюдения на месте высокоэнергетических частиц и магнитных полей на геостационарной орбите. [25]
Магнитометр GOES-16 (MAG) представляет собой трехосный феррозондовый магнитометр , который измеряет магнитное поле Земли на внешних границах магнитосферы с геостационарной орбиты. [68] MAG предоставляет общие данные о геомагнитной активности , которые можно использовать для обнаружения солнечных бурь и проверки крупномасштабного моделирования космической среды; [69] заряженные частицы, связанные с взаимодействием солнечного ветра и магнитосферы, представляют опасную радиационную опасность для космических кораблей и полета человека в космос. [70] Магнитометр измеряет магнитное поле с разрешением 0,016 нТл и частотой 2,5 Гц. [69] На GOES-16 MAG состоит из двух датчиков, расположенных на развертываемой стреле длиной 8 м (26 футов), отделяющей инструменты от основного корпуса космического корабля, чтобы уменьшить влияние собственной магнитной сигнатуры спутника. Трехосная конструкция позволяет измерять ортогональные векторные компоненты магнитного поля Земли. [24] Контракт на разработку прибора был заключен Центром передовых технологий Lockheed Martin, базирующимся в Пало-Альто, Калифорния . [69] Электронные и сенсорные компоненты MAG были изготовлены компанией Macintyre Electronic Design Associates, Inc. (MEDA) в Стерлинге, штат Вирджиния , а развертываемая стрела была построена компанией ATK в Голете, Калифорния . [71]
Комплекс Space Environment In-Situ Suite (SEISS) состоит из четырех датчиков с широким диапазоном поля зрения , которые контролируют потоки протонов , электронов и тяжелых ионов в магнитосфере. [72] [25] [примечание 1] Комплекс контролирует 27 каналов дифференциальной энергии электронов и 32 канала дифференциальной энергии протонов, что больше, чем шесть каналов энергии электронов и 12 каналов энергии протонов, которые контролировались спутниками предыдущего поколения GOES-N. [24] Энергетический датчик тяжелых ионов (EHIS) специально измеряет потоки тяжелых ионов, в том числе захваченные в магнитосфере Земли, а также частицы, исходящие от Солнца или космических лучей . Существует два датчика магнитосферных частиц, низкий и высокий (MPS-LO и MPS-HI соответственно), которые измеряют потоки электронов и протонов. MPS-LO измеряет поток низкой энергии в диапазоне 30–30 кэВ ; Электроны с такой энергией могут вызвать непреднамеренную зарядку космического корабля, вызывая электростатический разряд или искрение в компонентах GOES-16, что приводит к значительному и необратимому повреждению оборудования. [72] MPS-HI измеряет электроны средней и высокой энергии с энергией до 4 МэВ и протоны с энергией до 12 МэВ. [74] Электроны таких энергий легко проникают в космический корабль и могут вызвать внутренний пробой диэлектрика или повреждение разряда. [72] Датчик солнечных и галактических протонов (SGPS), входящий в состав SEISS, измеряет энергичные протоны от солнечных или галактических источников, обнаруженных в магнитосфере. [72] Такие протоны в больших количествах могут вызывать биологические последствия для человека на больших высотах, а также высокочастотные отключения электроэнергии в полярных регионах. [75] Разработка SEISS была заключена по контракту с Assurance Technology Corporation в Карлайле, штат Массачусетс , и передана по субподряду Университету Нью-Гемпшира . [72] [76]
.jpg/1280px-KSC-20161119-PH_AWG03_0010_(31122848515).jpg)
НАСА выбрало Atlas V 541 , эксплуатируемый United Launch Services, в качестве ракеты-носителя для GOES-R 5 апреля 2012 года, а дата запуска намечена на октябрь 2015 года с космодрома 41 станции ВВС на мысе Канаверал . Ожидается, что вместе с последующим GOES-S операции по запуску будут стоить 446 миллионов долларов США. [77] Дата запуска была выбрана относительно рано, чтобы поддерживать работу группировки спутников GOES , несмотря на то, что уверенность в достижении даты запуска в октябре 2015 года составляла лишь 48%; Аудит, проведенный Генеральным инспектором Министерства торговли в апреле 2013 года, выявил эти опасения и прогнозировал запуск в феврале 2016 года, который снизит нагрузку на развитие за счет увеличения риска пробелов в спутниковом покрытии в случае выхода из строя действующих резервных спутников. [78] Из-за трудностей с программным обеспечением и коммуникационным оборудованием GOES-R ожидаемый запуск был отложен до начала 2016 года, а 15 октября 2015 года запуск был перенесен на 13 октября 2016 года. [79] В начале октября 2016 года GOES-R был закреплен при подготовке к близкому прохождению урагана «Мэттью» и не получил никаких повреждений. [80] [81] Однако опрокидывание железнодорожной фургона наземной системы , в котором находился космический корабль, и обнаружение неисправности ракеты-носителя на ракете Atlas V — та же проблема, которая помешала запуску WorldView-4 ранее в 2016 году — привели к еще одна отсрочка окна запуска до 19 ноября 2016 г. [82] [83]
18 ноября 2016 года спаренный космический корабль GOES-R и ракета-носитель Атлас V были перенесены на стартовую площадку Космического стартового комплекса 41. [84] [85] GOES-R был запущен 19 ноября 2016 года в 23:42 UTC ( 18:42 по восточному стандартному времени ) с космодрома 41 станции ВВС на мысе Канаверал на борту ракеты Atlas V. [86] [87] Нераскрытая проблема на Восточном полигоне и проверка потенциальной проблемы на другой ракете задержали запуск на час ближе к концу стартового окна 19 ноября. [88] Atlas V имел конфигурацию 541 с бортовым номером AV-069 и находился под управлением United Launch Alliance ; [87] [примечание 2] этот запуск стал 100-м по программе Evolved Expendable Launch Vehicle и 138-м по программе Atlas . [89] [88] Подъем Атласа V был направлен немного южнее востока над Атлантическим океаном . После первой ступени ракеты дополнительные запуски на последующих ступенях вывели космический корабль на высоту, необходимую для выхода на геостационарную орбиту . Отделение космического корабля от ракеты-носителя произошло над Индонезией примерно через 3,5 часа после запуска, в результате чего GOES-R был переведен на эллиптическую геостационарную переходную орбиту с низким наклонением и перигеем 5038 миль (8108 км) и апогеем 21926 миль (35286 км). ). [87]
Затем космический корабль инициировал несколько запусков, используя свои собственные независимые двигательные установки, чтобы уточнить свою орбиту и разместить ее в заданном геостационарном положении: восемь дней было посвящено увеличению радиуса его орбиты, а четыре - точной настройке орбиты. [91] [92] Во время первого корректирующего сжигания ферма, удерживающая сопло главного двигателя, нагрелась до аномально высоких температур. Хотя превышенные пределы предполетной температуры были пересмотрены, продолжительность последующих четырех запусков была ограничена менее 41 минутой каждый из соображений предосторожности, в результате чего он вышел на предварительную геостационарную орбиту через десять дней после запуска. [93] При выходе на геостационарную орбиту GOES-R был переименован в GOES-16 , что положило начало годовой расширенной фазе проверки и валидации. [94] Первоначально космический корабль находился в нерабочей испытательной позиции на 89,5° з.д., [95] при этом GOES-13 и GOES-15 служили рабочими метеорологическими спутниками в традиционных позициях GOES East и GOES West соответственно. [94] Первоначально инструменты находились в режиме ожидания в течение 30 дней, чтобы обеспечить дегазацию и очистку космического корабля от любых загрязнений. [93] Первые научные данные GOES-16 были получены с помощью прибора MAG 22 декабря 2016 года, [96] а первые изображения ABI были собраны 15 января 2017 года и опубликованы 23 января 2017 года. [97] 25 мая В 2017 году NOAA объявило, что GOES-16 займет позицию GOES East после ввода в эксплуатацию, сменив GOES-13. [98] Переход GOES-16 на свою рабочую позицию начался около 13:30 UTC 30 ноября 2017 года, смещаясь примерно на 1,41° в день до конечной долготы 75,2° з.д.; все это время приборы корабля находились в диагностическом режиме без сбора и передачи данных. [99] GOES-16 достиг позиции GOES East к 11 декабря и после периода калибровки возобновил сбор и передачу данных приборов через три дня. [99] [100] 18 декабря 2017 года ГОЭС-16 был объявлен полностью работоспособным. [101]
В дополнение к своей основной научной полезной нагрузке, GOES-16 также оснащен пакетом услуг уникальной полезной нагрузки (UPS), который обеспечивает услуги ретрансляции связи, вспомогательные для основных операций миссии: [102]
Интегрированная наземная система сбора, обработки и распространения данных была специально разработана для GOES-16 и других спутников поколения GOES-R космических аппаратов GOES. Центр управления спутниками NOAA в Суитленде, штат Мэриленд , служит пунктом управления операциями миссий GOES, а станция управления и сбора данных Уоллопса на летном комплексе Уоллопс на острове Уоллопс, штат Вирджиния , обеспечивает телеметрию, отслеживание, управление и данные прибора. Вторая станция в Фэрмонте, Западная Вирджиния , служит назначенной консолидированной резервной станцией для объекта в Уоллопсе. [105] [106] Антенны в Уоллопсе рассчитаны на устойчивый ветер со скоростью 110 миль в час (180 км/ч) и порывы ветра до 150 миль в час (240 км/ч), условия, ожидаемые при урагане 2 категории . [106] В общей сложности наземная система включает 2100 серверов и 3 ПБ хранилища данных; Обработка данных осуществляется 3632 процессорными ядрами , способными выполнять 40 триллионов операций с плавающей запятой в секунду . [105] В 2009 году NOAA заключило контракт с отделом правительственных систем связи корпорации Harris на разработку наземной системы GOES-R, ориентировочная стоимость контракта составляет 736 миллионов долларов США; [107] Харрис также получил контракт на сумму 130 миллионов долларов США на разработку наземной антенной системы, включая шесть новых приемопередающих антенн с большой апертурой и модернизацию четырех существующих антенн в Центре управления спутниками NOAA. [108] Для оказания помощи в разработке систем и инструментах распределения данных для наземного сегмента компания Boeing получила субподряд на сумму 55 миллионов долларов. [109]
Помимо GRB, доступ к которому может получить любой калиброванный приемник, данные GOES также распространяются по другим каналам. Национальная метеорологическая служба получает данные непосредственно от GOES-16 через интерфейс Advanced Weather Interactive Processing System (AWIPS), который объединяет метеорологические и гидрологические данные с системами прогнозов и предупреждений агентства . Данные GOES-16 в режиме реального времени доступны через систему распределения и доступа к продуктам (PDA), а архивные данные хранятся в комплексной системе управления большими массивами данных (CLASS). [106]
Испытательный полигон GOES-R был создан в 2008 году в результате сотрудничества офиса программы серии GOES-R и ряда центров NOAA и НАСА для подготовки синоптиков и других специалистов к новым продуктам, которые будут доступны с поколением метеорологов GOES-R. спутники. [110] [111] [112] Технологический полигон выполнил рекомендации Национального исследовательского совета в 2000 году для NOAA по созданию групп, демонстрирующих возможности новых датчиков, таких как те, что на GOES-16, в сочетании с конструкцией приборов. [113] Программа, ориентированная на AWIPS, была разработана для оценки и разработки моделируемой продукции GOES-R и обеспечения обучения прогнозистов. [110] Экспериментальные продукты были основаны как на одновременных, так и на синтетических данных. [112] Первые шесть лет с 2008 по 2014 год были в основном посвящены разработке алгоритмов, моделированию, разработке средств принятия решений и сквозному тестированию , в то время как последующие годы до запуска космического корабля будут посвящены в первую очередь адаптации продуктов к отзывам пользователей. . [114]
Участники полигонной программы были классифицированы как разработчики — разрабатывающие спутниковые алгоритмы и обучающие материалы для продуктов GOES-R — или пользователи — получатели этих продуктов. Тремя основными разработчиками программы были Кооперативный институт метеорологических спутниковых исследований (CIMSS) и Отделение передовых спутниковых продуктов (ASPB) в Университете Висконсина в Мэдисоне, штат Висконсин ; Кооперативный институт исследований атмосферы (CIRA) и Отделение региональной и мезомасштабной метеорологии (RAMMB) Университета штата Колорадо в Форт-Коллинзе, Колорадо ; и Центр исследований и переходных процессов краткосрочного прогнозирования НАСА (NASA SPoRT) в Хантсвилле, штат Алабама . [113] Испытательный стенд GOES-R и демонстрации технологий были сосредоточены на различных приложениях, включая оценку интенсивности тропических циклонов , [115] развитие сильных штормов , [116] авиацию и качество воздуха . [117]
Эта статья включает в себя общедоступные материалы из уровней обработки данных. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . В эту статью включены общедоступные материалы из Instruments: Advanced Baseline Imager (ABI). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства .
