Satelita Budżetu Promieniowania Ziemi

Satelita Budżetu Promieniowania Ziemi
	Statek kosmiczny ERBS
Typ misji	Obserwacja Ziemi
Operator	NASA
IDENTYFIKATOR COSPAR	1984-108B
SATCAT nr.	15354
Strona internetowa	https://science.nasa.gov/missions/erbs
Czas trwania misji	21 lat i 9 dni
Właściwości statków kosmicznych
Producent	Piłka lotnicza
Uruchom masę	2449 kg (5399 funtów)
Sucha masa	2307 kg (5086 funtów)
Wymiary	4,6 × 3,5 × 1,5 m (15,1 × 11,5 × 4,9 stopy)
Moc	470 watów
Początek misji
Data uruchomienia	5 października 1984, 22:18 UTC
Rakieta	Challenger promu kosmicznego ( STS-41-G )
Uruchom witrynę	Kennedy'ego LC-39A
Koniec misji
Sprzedaż	Niekontrolowane ponowne wejście
Dezaktywowany	14 października 2005
Data rozkładu	8 stycznia 2023 r
Parametry orbity
Układ odniesienia	Geocentryczny
Reżim	Niska Ziemia
Ekscentryczność	0,00194
Wysokość perygeum	572 km (355 mil)
Wysokość apogeum	599 km (372 mil)
Nachylenie	56,9 st
Okres	96,4 min
Epoka	5 października 1984
ERBE
Instrumenty
ERBE	Eksperyment Budżetu Promieniowania Ziemi
SAGE II	Eksperyment z aerozolem i gazem stratosferycznym II

Earth Radiation Budget Satellite ( ERBS ) był naukowym satelitą badawczym NASA . Satelita był jednym z trzech satelitów w programie badawczym NASA o nazwie Earth Radiation Budget Experiment (ERBE), mającym na celu zbadanie budżetu promieniowania Ziemi . Satelita posiadał również instrument, który badał aerozol i gazy stratosferyczne.

ERBS został wystrzelony 5 października 1984 r. Przez prom kosmiczny Challenger podczas misji STS-41-G i dezaktywowany 14 października 2005 r. Ponownie wszedł w atmosferę ziemską 8 stycznia 2023 r. Nad Morzem Beringa w pobliżu Aleutów Wyspy .

Misja

ERBS podczas wdrażania na STS-41-G

Statek kosmiczny ERBS został wystrzelony z promu kosmicznego Challenger 5 października 1984 r. (Pierwszy dzień lotu) przy użyciu kanadyjskiego systemu RMS (Remote Manipulator System), mechanicznego ramienia o długości około 16 m. Podczas rozmieszczania jeden z paneli słonecznych ERBS początkowo nie wysunął się prawidłowo. Dlatego specjalista ds. misji, Sally Ride, musiała potrząsnąć satelitą za pomocą zdalnie sterowanego ramienia robota, a następnie umieścić zablokowany panel w świetle słonecznym, aby panel się wysunął.

Satelita ERBS był pierwszym statkiem kosmicznym wystrzelonym i rozmieszczonym w ramach misji promu kosmicznego.

Krążył po orbicie synchronicznej niesłonecznej na 610 km (która spadła do 585 km do 1999 r.). Znajdował się na nachyleniu 57 stopni, co nie zapewniało pełnego pokrycia Ziemi.

Miał projektowany okres eksploatacji wynoszący 2 lata, z celem 3, ale trwał 21 lat, doznając po drodze kilku drobnych awarii sprzętowych. Pamięć poleceń podlegała losowym przerzucaniom bitów od czasu uruchomienia. Skaner ERBE uległ awarii w 1990 r. W październiku 1993 r. Wystąpiła częściowa awaria pamięci. Jedna z dwóch jednostek telemetrii cyfrowej uległa awarii w kwietniu 1998 r. We wrześniu 1999 r. Awaria gimbala elewacyjnego instrumentu nie będącego skanerem wstrzymała pomiary słoneczne dla monitor. Pomiary wznowiono 22 grudnia 1999 r., kiedy zdefiniowano nową sekwencję poleceń. Tylko 1 z 5 żyroskopów nadal działał pod koniec misji, a działanie steru strumieniowego było niestabilne. Podczas likwidacji odkryto, że pęcherz zbiornika paliwa uległ awarii.

Awarie baterii doprowadziły do ostatecznej decyzji o wycofaniu statku kosmicznego z eksploatacji. Pomimo szacunków, że satelita może nadal działać do 2010 roku, istniały obawy, że jeśli satelita straci zasilanie przed odłączeniem akumulatorów od paneli słonecznych, akumulatory mogą eksplodować, tworząc chmurę kosmicznych śmieci, która zagroziłaby innym satelitom. We wrześniu 1989 roku wydajność obu akumulatorów zaczęła się różnić. W sierpniu 1992 r. I ponownie we wrześniu wystąpiły zwarcia ogniw akumulatora, w wyniku czego akumulator 1 został wyłączony w październiku. Akumulator 2 obsługiwał wtedy wszystkie obciążenia i doznał zwarcia w ogniwie w czerwcu 1993 r., A następnie w lipcu 1993 r. W sierpniu 1993 r. Podjęto próbę przywrócenia działania akumulatora 1, ale nie powiodło się to z powodu złego podziału obciążenia. Kolejna awaria ogniwa rozpoczęła się w czerwcu 1998 r., której kulminacją była całkowita awaria ogniwa 15 stycznia 1999 r. Ta awaria ogniwa spowodowała spadek napięcia akumulatora do tak niskiego poziomu, że system kontroli położenia stał się zawodny, a satelita wpadł w bardzo powolny upadek. Wszystkie te awarie i szorty komórek spowodowały utratę danych naukowych na kilka dni lub miesięcy. Satelita został odzyskany, a bateria 1 została przywrócona do trybu online. Następnie bateria 2 została wyłączona. Pod koniec misji bateria 2 doświadczyła awarii 5 ogniw i została odłączona od głównej magistrali; a bateria 1 doświadczyła awarii 3 ogniw.

W 2002 r. perygeum satelity zostało obniżone o ponad 50 km, aby zapewnić naturalny rozkład pojazdu w ciągu 25 lat po zakończeniu misji. Okazało się to rozsądne, ponieważ kiedy statek kosmiczny został ostatecznie wycofany z eksploatacji w 2005 roku, systemy napędu i kontroli położenia uległy takiej degradacji, że ryzyko związane z wyeliminowaniem pozostałego paliwa poprzez wykonanie manewrów delta-V po misji naukowej uznano za zbyt znaczące, i dlatego te manewry nie zostały wykonane.

Likwidacja i ponowne wejście

Rozkaz wycofania satelity został wydany 12 lipca 2005 roku i wtedy rozpoczęto starania. Instrumenty zostały wyłączone w sierpniu, a aktywne kroki rozpoczęły się we wrześniu. Podczas likwidacji wyczerpały się ostatnie zapasy paliwa, rozładowały się akumulatory, po raz ostatni odtworzono magnetofon, wyczyszczono pamięć pokładową i odłączono panele słoneczne od akumulatora. Podczas ostatniego kontaktu ERBS, podczas jego 114 941. orbity, system kontroli położenia i pędu został wyłączony, a system zasilania został rozładowany. Ostatnie polecenia otworzyły silniki odrzutowe, aby umożliwić wyciek pozostałego paliwa, a transpondery zostały wyłączone po raz ostatni.

Uważa się, że satelita ponownie wszedł w atmosferę ziemską 8 stycznia 2023 r. o godzinie 18:04 HAST nad Morzem Beringa w pobliżu Wysp Aleuckich . Uważa się, że większość satelity spłonęła w atmosferze, ale niektóre duże fragmenty mogły przetrwać i spaść do morza. Przed ponownym wejściem NASA oszacowała prawdopodobieństwo, że spadające szczątki spowodują jakiekolwiek obrażenia na około 1 na 9400.

Odkrycia

SAGE II zmierzył spadek ozonu nad Antarktydą od czasu pierwszego opisu dziury ozonowej w 1985 roku. Dane te były kluczowe w procesie decyzyjnym społeczności międzynarodowej podczas Porozumienia Protokołu Montrealskiego z 1987 roku, które doprowadziło do niemal całkowitego wyeliminowania CFC w Kraje uprzemysłowione. Utworzono również zapis danych dotyczących aerozolu w polarnych chmurach stratosferycznych (PSC), co było kluczowe dla zrozumienia procesu dziury ozonowej. Dane z SAGE II wykorzystano do zrozumienia wpływu aerozoli wulkanicznych na klimat.

Instrumenty

ERBS przewoził trzy instrumenty: skaner budżetu na promieniowanie Ziemi (ERBE), skaner ERBE bez skanera oraz eksperyment z aerozolem i gazem stratosferycznym (SAGE II). ERBE był kontynuacją badań budżetu promieniowania przeprowadzonych przez Nimbus-6 i 7. SAGE-II był kontynuacją satelity SAGE , który trwał od 1979 do 1981 roku.

ERBS był jednym z trzech satelitów w ERBE iw ramach tych wysiłków przenosił dwa instrumenty. Skaner ERBE był zestawem trzech detektorów, które badały promieniowanie długofalowe , promieniowanie krótkofalowe oraz całkowitą energię promieniującą z Ziemi wzdłuż linii toru lotu satelity. Non-skaner ERBE był zestawem pięciu detektorów, które mierzyły całkowitą energię ze Słońca oraz krótkofalową i całkowitą energię z całego dysku Ziemi i obszaru pod satelitą. Pozostałe dwie misje ERBE zostały zawarte na NOAA-9 , kiedy został wystrzelony w styczniu 1985 r., oraz na satelicie NOAA-10 , kiedy został wystrzelony w październiku 1986 r. Skaner ERBE na ERBS przestał działać 2 lutego 1990 r., a po liczne próby jego odzyskania zostały wyłączone na dobre w marcu 1991 roku. Nie-skaner utracił możliwość przeprowadzania kalibracji wewnętrznej i słonecznej co dwa tygodnie, ale w rezultacie nie wykryto pogorszenia jakości danych. Misje Clouds and the Earth's Radiant Energy System , które rozpoczęły się w 1997 r. wraz z misją pomiaru opadów tropikalnych NASA i były kontynuowane do Joint Polar Satellite System 1 (JPSS-1), który ma zostać wystrzelony w 2017 r., wykorzystują starszy instrument, który kontynuuje zapis danych firmy ERBE. Nie-skaner został wyłączony 22 sierpnia 2005 r. W ramach przygotowań do wycofania z eksploatacji. Pomiary misji ERBE były kontynuowane za pomocą siedmiu Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) wystrzelonych w latach 1998-2017 i będą wspierane przez Radiation Budget Instrument (RBI), który ma zostać uruchomiony na Joint Polar Satellite System -2 (JPSS-2) w 2021 r. oraz JPSS-4 i 2031 r.

Drugim instrumentem na ERBS był Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE II). SAGE II była drugą z 4 misji SAGE, z których ostatnia SAGE III-ISS została zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2017 roku. Instrument SAGE II uległ awarii w lipcu 2000 roku. SAGE II nie był w stanie namierzyć żadnej z nich. wydarzenia o wschodzie lub zachodzie słońca. Uważano, że jest to spowodowane zbyt głośnymi odczytami potencjometru azymutu w wybranych obszarach azymutu. Opracowano operacyjne obejście, które pozwoliło SAGE II zebrać około 50 procent nominalnych danych naukowych. SAGE-II został wyłączony w sierpniu 2005 roku w ramach przygotowań do likwidacji.

Linki zewnętrzne

ERBS na stronie NASA.gov