WikiDer > MetOp

MetOp

MetOp это серия из трех полярно-орбитальный метеорологический спутники разработан Европейским космическим агентством (ЕКА) и эксплуатируется Европейской организацией по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ). Спутники образуют космический сегмент компонент общей полярной системы ЕВМЕТСАТ (EPS), которая, в свою очередь, составляет европейскую половину ЕВМЕТСАТ/NOAA Первоначальная совместная полярная система (IJPS). Спутники несут полезную нагрузку, состоящую из 11 научных инструментов и двух, поддерживающих Коспас-Сарсат Поисково-спасательные службы. Чтобы обеспечить непрерывность данных между MetOp и Полярные оперативные спутники NOAA (POES), на обоих флотах спутников установлено несколько инструментов.

MetOp-A, запущенный 19 октября 2006 г., является первым в Европе спутником на полярной орбите, используемым для оперативной метеорологии. Что касается его основной миссии по предоставлению данных для численного прогноза погоды, исследования показали, что Метоп-А Данные измеряются как имеющие наибольшее влияние из любой отдельной спутниковой платформы на сокращение ошибок суточного прогнозирования и составляют около 25% от общего воздействия на снижение ошибок глобального прогноза по всем источникам данных.[1]

Первоначально предполагалось, что каждый из трех спутников будет работать последовательно, однако хорошие характеристики спутников Metop-A и Metop-B означают, что теперь ожидается период работы трех спутников.

Преемником сателлитов MetOp будет MetOp-SG, в настоящее время с первым спутником MetOp-SG A, который, как ожидается, будет запущен в 2023 году.[2]

MetOp
Модель MetOp
Организация:ЕВМЕТСАТ
Тип миссии:Метеорология/Климатология
Спутник:Земля
Запуск MetOp-A:19 октября 2006 г. в 16:28:00 универсальное глобальное время
Союз СТ Фрегат
Космодром Байконур
Запуск MetOp-B:17 сентября 2012 г., 16:28:00 UTC
Союз СТ Фрегат
Космодром Байконур
Запуск MetOp-C:7 ноября 2018 г., 00:47:27 UTC
Союз СТ Фрегат
Космический центр Гвианы
Габаритные размеры:6,2 × 3,4 × 3,4 метра (под обтекателем пусковой установки) 17,6 × 6,5 × 5,2 метра (развернуты на орбите)
Масса:4093 кг
Масса полезной нагрузки:812 кг
Веб-страница:[1]
Орбитальные элементы
Орбита:Солнечно-синхронная орбита
Наклон:98,7 ° к Экватор
Орбитальный период:101 минут
Цикл повторения наземного трека: 29 дней / 412 витков
Средняя высота: 817 км (эксцентриситет ~ 0)
Местное время восходящего узла: 21:30
Международный обозначение MetOp-A: 2006-044A
Международный обозначение MetOp-B: 2012-049A
Международный обозначение MetOp-C: 2018-087A

Инструменты

Модуль полезной нагрузки MetOp-C опускается в ESTECБольшой космический симулятор, 2017

Следующие инструменты[3] на борту спутников MetOp:

Общие инструменты

Следующие инструменты используются на спутниках NPOES, которые вносят вклад США в IJPS.

  • AMSU-A1 / AMSU-A2 - Усовершенствованные устройства микроволнового зондирования
  • HIRS / 4 - Инфракрасный эхолот высокого разрешения (примечание: не входит в комплект MetOp-C)
  • AVHRR/ 3 - Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения
  • Аргос A-DCS - Расширенная система сбора данных
  • СЭМ-2 - Монитор космической среды
  • SARP-3 - поисково-спасательный процессор (примечание: не входит в комплект MetOp-C)
  • SARR - поисково-спасательный ретранслятор (примечание: не входит в комплект MetOp-C)
  • MHS - СВЧ-датчик влажности

Специальные инструменты MetOp

Следующие инструменты используются исключительно на спутниках MetOp.

Задний план

MetOp был разработан как совместное предприятие Европейское космическое агентство (ЕКА) и Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ). Признавая растущее значение Численный прогноз погоды (ЧПП) В области прогнозирования погоды MetOp был разработан с набором инструментов, чтобы предоставить модели ЧПП с высоким разрешением структуры глобальной температуры и влажности атмосферы. Данные из MetOp дополнительно используются для химия атмосферы и предоставление наборов долгосрочных данных для климатических записей.

Наследие MetOp

Спутники MetOp имеют модульную конструкцию, состоящую из служебного модуля, модуля полезной нагрузки и набора инструментов.

SPOT наследие сервисный модуль обеспечивает питание (через солнечную батарею и пять батарей для затмения), ориентация и управление орбитой, тепловое регулирование и слежение, телеметрия и управление (TT&C).

An Envisat Модуль полезной нагрузки наследия обеспечивает общие шины управления и питания для инструментов, а также сбор и передачу научных данных.

Набор инструментов в значительной степени заимствован из прекурсоров, летавших на Европейского космического агентства Европейский спутник дистанционного зондирования (ERS)/Envisat спутники или полностью повторяющиеся единицы, первоначально разработанные для NOAA Телевизионный инфракрасный спутник наблюдения (TIROS) серия спутники на полярной орбите.

Получение данных

Спутниковая вспышка от МетОп-А, май 2019

За исключением поиска и спасения, который является чисто локальной задачей со своим собственным выделенным передатчиком, все данные от инструментов MetOp форматируются и мультиплексируются модулем полезной нагрузки и либо сохраняются на твердое состояние записывающее устройство для последующей передачи через антенну X-диапазона или напрямую местным пользователям через антенну L-диапазона высокоскоростной передачи изображений (HRPT).

Главный блок управления и сбора данных (CDA) расположен по адресу Спутниковая станция Свальбард в Норвегии. Высокая широта этой станции позволяет записывать глобальные данные, хранящиеся в твердотельном самописце каждого спутника, через X-Band один раз на орбиту. Каждый спутник MetOp производит около 2 ГБ необработанных данных на орбиту. Кроме того, чтобы повысить своевременность выпуска продукции, один из действующих спутников сбрасывает данные с нисходящей части орбиты над наземной станцией Мак-Мердо в Антарктиде. Затем данные поступают с наземных станций в штаб-квартиру ЕВМЕТСАТ в Дармштадте, Германия, где они обрабатываются, хранятся и распространяются среди различных агентств и организаций с задержкой примерно 2 часа без наземной станции Мак-Мердо и 1 час со Шпицбергеном.

HRPT используется для обеспечения прямого считывания данных в реальном времени через сеть наземных приемников, предоставляемых сотрудничающими организациями. Данные с этих станций также передаются в ЕВМЕТСАТ и перераспределяются для предоставления региональных услуг с задержкой примерно 30 минут. Из-за радиационной чувствительности оборудования HRPT MetOp-A HRPT не работает в полярных регионах или Южноатлантическая аномалия.

Командование и контроль

Управление и контроль MetOp осуществляется из диспетчерской EPS в штаб-квартире EUMETSAT в Дармштадте, Германия. Центр управления подключен к CDA на Свальбарде, который используется для измерения дальности в S-диапазоне и доплеровских измерений (для определения орбиты), сбора служебной телеметрии в реальном времени и восходящей линии связи для телекоманд. CDA на Свальбарде, расположенный примерно под 78 градусом северной широты, обеспечивает покрытие TT&C на каждой орбите. Команды для обычных операций обычно передаются по восходящей линии связи при каждом контакте CDA, примерно за 36 часов до выполнения на борту.

Определение орбиты также может быть выполнено с использованием данных от прибора GNSS-приемник для зондирования атмосферы (GRAS).

Независимый резервный центр управления также расположен по адресу Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, недалеко от Мадрида, Испания.

Профиль миссии

Спутники MetOp и NOAA несут общий набор основных инструментов. Кроме того, MetOp предлагает набор новых европейских инструментов для измерения атмосферных температура и влажность с беспрецедентной точностью наряду с профилями атмосферных озон и другие следовые газы. ветер скорость и направление над океанами также будут измеряться. Ожидается, что эти новые инструменты внесут значительный вклад в постоянно растущую потребность в быстрых и точных глобальных данных для улучшения численного прогноза погоды. Это, в свою очередь, приведет к более надежным прогнозам погоды и, в более долгосрочной перспективе, поможет более точно отслеживать изменение климата.

Помимо метеорологического использования, он будет обеспечивать изображения поверхности суши и океана, а также использовать поисково-спасательное оборудование для помощи кораблям и самолетам, терпящим бедствие. На борту также имеется система ретрансляции данных, которая подключается к буям и другим устройствам сбора данных.

Запуск и развертывание

Наземный путь МетОп-Б, сентябрь 2012 г.

MetOp-A, первый в истории европейский полярно-орбитальный метеорологический спутник, был успешно запущен 19 октября 2006 г. Космодром Байконур, Казахстан с помощью ракеты-носителя "Союз-СТ Фрегат" после шести попыток. При весе чуть более 4000 кг и габаритах 17,6 × 6,5 × 5,2 м на орбите MetOp является вторым по величине спутником наблюдения Земли в Европе после Envisat который был запущен в 2002 году.[4]

Первый сигнал со спутника был получен в 18 ч. 35 м. 20 октября 2006 г., и было подтверждено, что спутник находится на номинально правильной орбите с развернутой солнечной панелью. Управление спутником осуществлялось с помощью Европейский центр космических операций (ESOC - часть ESA), который отвечал за окончательное позиционирование спутника, развертывание всех антенн и окончательную реконфигурацию спутника после необходимых маневров по управлению орбитой. Спутник был передан ЕВМЕТСАТ 22 октября 2006 г. Первое изображение было получено 25 октября в 08:00 UTC.[5]- изображение Скандинавии и Восточной Европы в видимом свете, - но до того, как он был объявлен работоспособным, прошел шестимесячный период проверки и калибровки спутника и его полезной нагрузки. До этого момента Метеорологический офис получил данные и начал тестировать, а затем использовать их в качестве входных данных для оперативного численный прогноз погоды бежит.

MetOp-A был объявлен полностью готовым к эксплуатации в середине мая 2007 года, и полные данные по его 11 научным приборам доступны пользователям на оперативной основе. [6]

MetOp-B был объявлен полностью готовым к эксплуатации и заменен MetOp-A в качестве «основного действующего метеорологического спутника EUMETSAT на НОО» в апреле 2013 года.[7]

MetOp-C был запланирован к запуску в конце 2016 года,[8] который был перенесен на 2017 год[9] и был успешно запущен 7 ноября 2018 года.

Из-за более длительного, чем ожидалось, времени нахождения на орбите Metop-A и Metop-B, планируется, что все три космических корабля Metop будут летать одновременно.

ГОМЕ-2

Первые атмосферные вклады MetOp-A были сделаны Глобальным экспериментом по мониторингу озона-2 (GOME-2), сканированием спектрометр на борту спутника. GOME-2, разработанный DLR (Немецкий аэрокосмический центр) и разработанный SELEX Галилео как преемник ERS-2GOME (1995) обеспечил покрытие большинства областей планеты Земля измерениями атмосферного озон, распределение поверхностного ультрафиолетового излучения и количество диоксид азота (НЕТ2).[10] Инструмент GOME-2 является вторым источником наблюдений за озоном, дополняющим данные SBUV / 2 озоновые инструменты на NOAA-18 и NOAA-19 спутники, входящие в состав IJPS.[11]

Инфракрасный интерферометр зондирования атмосферы (ИАСИ)

Одним из наиболее важных инструментов, имеющихся на борту MetOp, является инфракрасный интерферометр атмосферного зондирования, самый точный интерферометр инфракрасного зондирования на орбите. IASI наблюдает атмосферу в инфракрасном диапазоне (3,7–15,5 мкм) по 8461 каналу, что позволяет измерять температуру атмосферы с точностью до 1 ° C и относительную влажность с точностью до 10% для каждого среза высотой 1 км. Поверхность Земли посещают дважды в день. Сам по себе IASI производит половину всех данных MetOp.

Созвездие Метопа

Машины Metop A и B были запущены соответственно 19 октября 2006 г. и 17 сентября 2012 г. [12] от Космодром Байконур, при этом Metop-C был запущен 7 ноября 2018 г. Космический центр Гвианы.[13]

Первоначально планировалось, что последующие спутники MetOp будут запускаться примерно с пятилетними интервалами, каждый из которых будет иметь запланированный срок эксплуатации в 5 лет, поэтому одновременно будет работать только один спутник. Однако, основываясь на хорошей работе спутников Metop-A и B, Совет ЕВМЕТСАТ согласился продлить программу EPS как минимум до 2027 года.[14] Более того, в настоящее время предполагается, что Metop-A будет эксплуатироваться до конца 2021 года, с аналогичными продлениями для Metop-B и C. По состоянию на 2016 год почти все оставшееся топливо на борту Metop-A предусмотрено в бюджете для операций по утилизации в конце срока службы. вывести Metop-A на орбиту, которая разрушится и вызовет повторный вход в атмосферу в течение 25 лет в соответствии с Руководством по предотвращению образования космического мусора ISO 24113.[15] Подавляющая часть расхода топлива на этапе эксплуатации необходима для компенсации дрейфа наклона и поддержания солнечно-синхронной орбиты со средним локальным солнечным временем восходящего узла 09:30, и, по оценкам, платформа может продержаться до не менее 5 лет с дрейфом местного времени восходящего узла (LTAN).[16] Эти операции по утилизации по окончании срока службы были первоначально незапланированными, но считаются необходимыми после Столкновение Иридиум-Космос и Фэнъюнь-1С противоспутниковые испытания значительно ухудшили ситуацию с космическим мусором на низкой околоземной орбите.

До запуска Metop-C, Metops A и B работали на компланарной орбите примерно на расстоянии половины орбиты друг от друга. С запуском Metop-C три спутника Metop первоначально будут использовать одну и ту же орбиту, разделенную примерно третью орбиты, хотя Metop-A дрейфует в LTAN. Высокоскоростная передача изображений MetOp-B и C (HRPT) будет передавать данные в реальном времени во всех географических зонах благодаря обновленному оборудованию, в то время как MetOp-A HRPT будет по-прежнему отключаться в зонах с высоким уровнем излучения.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Джу, Сангвон; Эйр, Джон; Marriott, Ричард (октябрь 2013 г.). «Влияние MetOp и других спутниковых данных на глобальную систему ЧПП Метеорологического бюро с использованием метода сопряженной чувствительности». Ежемесячный обзор погоды. 141 (10): 3331–3342. Дои:10.1175 / mwr-d-12-00232.1. ISSN 0027-0644.
  2. ^ «Полярная система ЕВМЕТСАТ - второе поколение». ЕВМЕТСАТ. Получено 11 янв 2020.
  3. ^ «СПРАВОЧНИК CEOS EO - ИНСТРУМЕНТНЫЙ ИНДЕКС». CEOS, Комитет по спутникам наблюдения Земли.
  4. ^ Информационная страница ЕКА
  5. ^ Первый спутниковый снимок, полученный спутниковой приемной станцией Университета Данди
  6. ^ Космический полет, публикация Британское межпланетное общество, Volume 49, Number 7, July 2007, page 245, ISSN 0038-6340.
  7. ^ Пресс-релиз ЕВМЕТСАТ 24 апреля 2013 г.
  8. ^ http://www.satellitetoday.com/publications/st/2010/09/13/eumetsat-awards-metop-c-launch-to-arianespace/
  9. ^ Сообщение ЕВМЕТСАТ, 24 апреля 2013 г.
  10. ^ Космический полет, публикация Британское межпланетное общество, Volume 49, Number 5, May 2007, page 166.
  11. ^ "NOAA-N Prime" (PDF). NP-2008-10-056-GSFC. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. 16 декабря 2008. Архивировано с оригинал (PDF) 16 февраля 2013 г.. Получено 8 октября 2010.
  12. ^ Мероприятие по запуску MetOp-B ЕВМЕТСАТ
  13. ^ «Запуск корабля« Союз-СТ »с европейским спутником с космодрома Куру отложен до 6 ноября». Интерфакс. 2 июля 2018 г.. Получено 4 июля 2018.
  14. ^ «Годовой отчет ЕВМЕТСАТ за 2017 год».
  15. ^ «ISO 24113: 2011». ISO. Получено 2018-11-07.
  16. ^ Дайер, Ричард; Ригетти, Пьер Луиджи; Вера, Карлос; Вей, Сильвен (25 мая 2018 г.). "Расширение миссии Metop-A: выживание в дрейфующей LTAN". 15-я Международная конференция по космическим операциям. Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. Дои:10.2514/6.2018-2439. ISBN 9781624105623.

http://www.eumetsat.int/website/home/AboutUs/Publications/AnnualReport/index.html

внешние ссылки