Suomi National Polar-orbiting Partnership ( Suomi NPP ), ранее известное как National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System Preparatory Project ( NPP ) и NPP-Bridge , является метеорологическим спутником, эксплуатируемым Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA). Он был запущен в 2011 году и в настоящее время находится в эксплуатации.
Suomi NPP изначально планировалось использовать в качестве первопроходца для программы National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System (NPOESS), которая должна была заменить Polar Operational Environmental Satellites (POES) NOAA и Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) ВВС США . Suomi NPP была запущена в 2011 году после отмены NPOESS в качестве временной меры между спутниками POES и Joint Polar Satellite System (JPSS), которая их заменит. Ее приборы обеспечивают климатические измерения, которые продолжают предыдущие наблюдения NASA Earth Observing System ( EOS).
Спутник назван в честь Вернера Э. Суоми , финско-американского метеоролога из Университета Висконсин-Мэдисон . Название было объявлено 24 января 2012 года, через три месяца после запуска спутника. [4] [5]
Подготовительный проект NPOESS (NPP) призван сократить разрыв между старой Системой наблюдения за Землей (EOS) и новыми системами (JPSS) путем запуска новых приборов на новой спутниковой платформе с использованием новой наземной сети передачи данных. [6] Первоначально запланированный к запуску пятью годами ранее как совместный проект NASA / NOAA / DoD , NPP должен был стать миссией-первопроходцем для более крупной Национальной полярно-орбитальной эксплуатационной экологической спутниковой системы (NPOESS) до тех пор, пока участие DoD в более крупном проекте не было прекращено. Проект продолжался как гражданская замена прогнозированию погоды для серии полярных эксплуатационных экологических спутников NOAA (POES) и обеспечивал непрерывность климатических измерений, начатых Системой наблюдения за Землей (EOS) NASA. [7]
Космический аппарат был запущен 28 октября 2011 года с космодрома 2W (SLC-2W) на базе космических войск Ванденберг в Калифорнии ракетой United Launch Alliance Delta II в конфигурации 7920-10 (удлиненный топливный бак с двигателем RS-27A на первой ступени, 9 твердотопливных ракетных двигателей GEM-40 , вторая ступень типа 2 с двигателем Aerojet AJ10 -118K, без третьей ступени и с 10-футовым обтекателем). [8] [9] [10] Кроме того, ракета вывела на орбиту пять спутников CubeSat в рамках программы NASA ELaNa III .
Спутник был выведен на солнечно-синхронную орбиту (ССО) на высоте 833 км (518 миль) над Землей . [10]
Космический аппарат Suomi NPP был построен и интегрирован компанией BATC (Ball Aerospace and Technologies Corporation) из Боулдера, штат Колорадо (контракт NASA/GSFC был заключен в мае 2002 года). Конструкция платформы представляет собой вариант платформы BCP 2000 (Ball Commercial Platform) компании BATC, наследие ICESat и CloudSat . Космический аппарат состоит из алюминиевой сотовой структуры.
Подсистема определения и управления положением (ADCS) обеспечивает трехосную стабилизацию с использованием четырех реактивных колес для точного управления положением, трех тяговых стержней для разгрузки импульса, двигателей для грубого управления положением (например, во время поворотов на большие углы для поддержания орбиты), двух звездных датчиков для точного определения положения, трех гироскопов для определения положения и скорости положения между обновлениями звездных датчиков, двух датчиков Земли для управления положением в безопасном режиме и грубых солнечных датчиков для первоначального приобретения положения, все это контролируется и управляется компьютером управления космическим кораблем. ADCS обеспечивает знание положения в реальном времени в 10 угловых секунд (1 сигма) на навигационной опорной базе космического корабля, знание положения космического корабля в реальном времени в 25 м (1 сигма) и управление положением в 36 угловых секунд (1 сигма).
EPS (подсистема электропитания) использует солнечные элементы на основе арсенида галлия (GaAs) для генерации средней мощности около 2 кВт (EOL). Солнечная батарея вращается один раз за орбиту, чтобы поддерживать номинально нормальную ориентацию по отношению к Солнцу. Кроме того, на противосолнечной стороне космического корабля установлена однокрылая солнечная батарея; ее функция заключается в том, чтобы исключить попадание тепла в чувствительные криоизлучатели набора видимых инфракрасных изображений (VIIRS) и инфракрасного зонда поперечного слежения (CrIS). Регулируемая шина питания 28 ± 6 В постоянного тока распределяет энергию по всем подсистемам и приборам космического корабля. Система никель-водородных батарей (NiH) обеспечивает питание для операций фазы затмения .
Космический аппарат имеет проектный срок службы на орбите пять лет (доступные расходные материалы на семь лет). Сухая масса космического аппарата составляет около 1400 кг. NPP спроектирован для поддержки управляемого возвращения в атмосферу в конце его срока службы (с помощью маневров двигателя для снижения перигея орбиты примерно до 50 км и нацеливания любого уцелевшего мусора для входа в открытый океан). Ожидается, что NPP будет иметь достаточно мусора, который переживет возвращение, чтобы потребовать управляемого возвращения для размещения мусора в заранее определенном месте в океане.
Suomi NPP — первый спутник нового поколения, призванный заменить спутники Earth Observing System (EOS), которые запускались с 1997 по 2009 год. Спутник совершает около 14 оборотов вокруг Земли в день. Его пять систем визуализации включают:
Набор радиометров для получения видимых инфракрасных изображений (VIIRS) является крупнейшим инструментом на борту Suomi-NPP ( подготовительный проект Национальной полярно-орбитальной эксплуатационной экологической спутниковой системы ( NPOESS )). Он собирает радиометрические изображения в видимых и инфракрасных длинах волн земли, атмосферы, льда и океана. Он будет исследовать широкие полосы суши, океанов и воздуха, позволяя ученым контролировать все, от фитопланктона и других организмов в море, растительности и лесного покрова до количества морского льда на полюсах. Данные с VIIRS, собранные с 22 каналов по всему электромагнитному спектру , также будут использоваться для наблюдения за активными пожарами, цветом океана, температурой поверхности моря и другими поверхностными особенностями. [11]
Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) измеряет озоновый слой в нашей верхней атмосфере, отслеживая состояние глобального распределения озона, включая озоновую дыру . Он также контролирует уровни озона в тропосфере . OMPS расширяет 40-летние рекордные измерения озонового слоя, а также обеспечивает улучшенное вертикальное разрешение по сравнению с предыдущими эксплуатационными приборами. Ближе к земле измерения OMPS вредного озона улучшают мониторинг качества воздуха и в сочетании с прогнозами облачности; помогают создать ультрафиолетовый индекс . OMPS имеет два датчика, оба новых конструкций, состоящих из трех усовершенствованных спектрометров гиперспектральной визуализации. [12]
Система « Облака и лучистая энергия Земли» (CERES) будет использоваться для изучения радиационного баланса Земли . Контролируя количество энергии, излучаемой и отражаемой планетой, она измеряет как солнечную энергию, отраженную Землей , так и тепло, излучаемое нашей планетой. Эта солнечная и тепловая энергия являются ключевыми частями радиационного баланса Земли. Инструмент CERES продолжает многолетнюю запись количества энергии, входящей и выходящей из верхних слоев атмосферы Земли . Он предоставит ученым необходимые долгосрочные, стабильные наборы данных для составления точных прогнозов глобального изменения климата. [13]
Инфракрасный зонд Cross-track (CrIS) имеет 1305 спектральных каналов и будет производить трехмерные профили температуры, давления и влажности с высоким разрешением. Он измеряет непрерывные каналы в инфракрасном диапазоне и имеет возможность измерять температурные профили с более высокой точностью по сравнению со своими предшественниками. Эти профили будут использоваться для улучшения моделей прогнозирования погоды и будут способствовать как краткосрочному, так и долгосрочному прогнозированию погоды. В более длительных временных масштабах они помогут улучшить понимание климатических явлений. [14]
Микроволновый зонд Advanced Technology ( ATMS) работает совместно с инфракрасным зондом Cross-track (CrIS) для создания подробных вертикальных профилей атмосферного давления, тепла и влажности. ATMS, сканер cross-track с 22 каналами, обеспечивает зондирующие наблюдения, необходимые для получения профилей температуры и влажности атмосферы для гражданского оперативного прогнозирования погоды, а также непрерывности этих измерений в целях мониторинга климата. CrIS будет работать на инфракрасных длинах волн, в то время как ATMS будет работать на гораздо более коротких, микроволновых, длинах волн. [15]
Датчик VIIRS на борту космического корабля получил первые измерения Земли 21 ноября 2011 года. [16]
NASA также опубликовало изображение Земли из голубого мрамора с высоким разрешением, показывающее большую часть Северной Америки , которое было создано океанографом NASA Норманом Курингом с использованием данных, полученных 4 января 2012 года с помощью Visible Infrared Imager Radiometer Suite (VIIRS), одной из пяти систем визуализации на борту спутника. Эта дата была выбрана, потому что это был довольно солнечный день в большей части Северной Америки. [10]
По состоянию на 22 ноября 2020 года [обновлять], после первоначальной пятилетней миссии, космический корабль продолжает работать. [17]
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 .
