Художественная концепция спутника TRMM | |
Тип миссии | Экологические исследования |
---|---|
Оператор | JAXA / NASA |
COSPAR ID | 1997-074A |
SATCAT № | 25063 |
Продолжительность полета | Планируемая: 3 года. Фактическая: 17 лет, 4 месяца |
Характеристики космического корабля | |
Стартовая масса | 3524 кг |
Сухая масса | 2634 кг |
Мощность | 1100 Вт |
Начало миссии | |
Дата запуска | 27 ноября 1997 г. |
Ракета | H-II |
Место запуска | Космический центр Танегасима |
Конец миссии | |
Деактивирован | 8 апреля 2015 года |
Параметры орбиты | |
Система отсчета | Геоцентрический |
Режим | LEO |
Эксцентриситет | 0,0001344 |
Высота перигея | 174 км (108 миль) |
Apog ee высота | 176 км (109 миль) |
Наклонение | 34,9372 ° |
Период | 92,5 минуты |
RAAN | 203,9770 градусов |
Аргумент перигея | 140,8634 градуса |
Средняя аномалия | 219,2792 градуса |
Среднее движение | 16.36482121 |
Эпоха | 15 июня 2015 г., 18:20:01 UTC |
Миссия по измерению тропических осадков ( TRMM ) был совместной космической миссией между NASA и Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA), предназначенной для мониторинга и изучения тропические осадки. Этот термин относится как к самой миссии, так и к спутнику, который миссия использовала для сбора данных. TRMM был частью миссии НАСА на планету Земля, долгосрочных скоординированных исследовательских усилий по изучению Земли как глобальной системы. Спутник был запущен 27 ноября 1997 г. с космодрома Танегасима в Танегасима, Япония. TRMM проработал 17 лет, включая несколько продлений миссии, прежде чем был выведен из эксплуатации в апреле 2015 года. TRMM повторно вошел в атмосферу Земли 16 июня 2015 года.
Тропические осадки - параметр, который трудно измерить из-за большого пространственные и временные вариации. Однако понимание тропических осадков важно для прогнозирования погоды и климата, поскольку они содержат три четверти энергии, которая управляет циркуляцией атмосферного ветра. До TRMM распределение осадков по всему миру было известно только с 50% степенью неопределенности.
Концепция TRMM была впервые предложена в 1984 году. Первоначально предложенные научные цели заключались в следующем:
Япония присоединилась к первоначальному исследованию миссии TRMM в 1986 году. Спутник стал совместным проектом космических агентств США и Японии, при этом Япония предоставила радар для измерения осадков (PR) и ракету-носитель H-II, а США предоставили спутниковую шину и оставшиеся инструменты. Проект получил официальную поддержку Конгресса США в 1991 году, после чего в период с 1993 по 1997 год было начато строительство космического корабля. 27 ноября 1997 года из Космического центра Танегасима был запущен TRMM.
Чтобы продлить срок службы TRMM по сравнению с его основной миссией, НАСА увеличило высоту орбиты космического корабля до 402,5 км в 2001 году.
В 2005 году директор НАСА Майкл Гриффин решил снова продлить миссию, используя топливо изначально предназначалось для управляемого спуска. Это произошло после того, как обзор рисков НАСА в 2002 году установил, что вероятность травмы или смерти человека в результате неконтролируемого повторного входа TRMM в атмосферу составляет 1 из 5000, что примерно вдвое превышает риск несчастного случая, который считается приемлемым для повторного входа в спутники НАСА; и последующая рекомендация комиссии Национального исследовательского совета о продлении миссии, несмотря на риск неконтролируемого проникновения.
Проблемы с батареями начали ограничивать космический корабль в 2014 году, и операционная группа миссии должна была принять решение о том, как рацион питания. В марте 2014 года инструменты VIRS были отключены, чтобы продлить срок службы батареи.
В июле 2014 года, когда топливо на TRMM истощилось, НАСА решило прекратить маневры по удержанию станции и позволить орбите космического корабля медленно затухать. продолжая собирать данные. Оставшееся топливо, первоначально зарезервированное для предотвращения столкновений с другими спутниками или космического мусора, было израсходовано в начале марта 2015 года. Первоначально возвращение в атмосферу предполагалось в период с мая 2016 года по ноябрь 2017 года, но произошло раньше из-за повышенной солнечной активности. Основной датчик зонда, радар осадков, был отключен в последний раз 1 апреля 2015 года, а последний научный датчик, LIS, был отключен 8 апреля 2015 года. Повторный вход в атмосферу произошел 16 июня 2015 года в 06:54 UTC.
Радар осадков был первым бортовым прибором, разработанным для создания трехмерных карт структуры шторма. Измерения дали информацию об интенсивности и распределении дождя, о типе дождя, о глубине шторма и о высоте, на которой снег тает в дождь. Оценки тепла, выделяемого в атмосферу на разных высотах на основе этих измерений, могут быть использованы для улучшения моделей глобальной атмосферной циркуляции. PR работал на частоте 13,8 ГГц и измерял трехмерное распределение осадков по поверхности суши и океана. Он определял глубину восприятия слоя и, следовательно, измерял количество осадков, которое фактически достигало скрытого тепла атмосферы. Он имел разрешение 4,3 км при радиусе обзора 220 км.
TRMM Microwave Imager (TMI) - это пассивный микроволновый датчик, предназначенный для получения количественной информации об осадках в широком диапазоне под спутником TRMM.. Тщательно измеряя незначительные количества микроволновой энергии, излучаемой Землей и ее атмосферой, TMI смогла количественно определить водяной пар, облако воду и интенсивность осадков в атмосфере. Это был относительно небольшой инструмент, потреблявший мало энергии. Это, в сочетании с широкой полосой обзора и количественной информацией об осадках, сделало TMI «рабочей лошадкой» пакета измерения дождя в миссии по измерению тропических осадков. TMI - не новый инструмент. Он основан на конструкции очень успешного специального датчика микроволнового излучения / тепловизора (SSM / I), который непрерывно летает на оборонных метеорологических спутниках с 1987 года. TMI измеряет интенсивность излучения на пяти разных частотах: 10,7, 19,4, 21,3, 37, 85,5 ГГц. Эти частоты аналогичны частотам SSM / I, за исключением того, что TMI имеет дополнительный канал 10,7 ГГц, предназначенный для обеспечения более линейного отклика при высокой интенсивности дождя, характерной для тропических дождей. Другое главное улучшение, которое ожидается от TMI, связано с улучшенным разрешением земли. Это улучшение, однако, не является результатом каких-либо усовершенствований приборов, а, скорее, является функцией меньшей высоты TRMM 250 миль (402 км) по сравнению с 537 миль (860 км) SSM / I). TMI имеет полосу обзора шириной 547 миль (878 км) на поверхности. Более высокое разрешение TMI на TRMM, а также дополнительная частота 10,7 ГГц делают TMI лучше, чем его предшественники. Дополнительная информация, предоставляемая радаром осадков, еще больше помогает улучшить алгоритмы. Усовершенствованные продукты для осадков в широком диапазоне будут служить как TRMM, так и постоянным измерениям, проводимым SSM / I и радиометрами, летающими на спутниках NASA EOS-PM и японских спутниках ADEOS-II.
Сканер видимого и инфракрасного диапазона был одним из трех инструментов в пакете для измерения дождя и служил очень косвенным индикатором количества осадков. ВИРС, как следует из названия, воспринимал излучение, исходящее от Земли в пяти спектральных областях, в диапазоне от видимого до инфракрасного, или от 0,63 до 12 микрометры. ВИРС был включен в основной пакет инструментов по двум причинам. Во-первых, его способность определять количество осадков. Вторая и даже более важная причина заключалась в том, чтобы служить стандартом для передачи других измерений, которые обычно выполняются с использованием спутников POES и GOES. Интенсивность излучения в различных спектральных областях (или диапазонах) может использоваться для определения яркости (видимой и ближней инфракрасной области спектра) или температуры (инфракрасной области спектра) источника.
CERES измеряет энергию в верхней части атмосферы, а также оценивает уровни энергии в атмосфере и поверхность Земли. Инструмент CERES был основан на успешном эксперименте по оценке радиационного баланса Земли, в котором использовались три спутника для измерения глобального энергетического баланса с 1984 по 1993 год. Используя информацию, полученную от приборов для получения изображений облаков с очень высоким разрешением на одном космическом корабле, CERES определяет облака свойства, включая количество облаков, высоту, толщину и размер частиц облака. Эти измерения важны для понимания общей климатической системы Земли и улучшения моделей прогнозирования климата. Он работал только в течение января - августа 1998 г. и марта 2000 г., поэтому имеющиеся данные довольно краткие (хотя позже приборы CERES использовались в других миссиях, таких как Система наблюдения Земли (EOS) AM и PM спутники.)
Датчик изображения молнии был небольшим, очень сложным прибором, который обнаруживает и определяет местонахождение молния над тропическим районом земного шара. Детектор молний представлял собой компактную комбинацию оптических и электронных элементов, включая визуализатор, способный обнаруживать и обнаруживать молнии в отдельных штормах. Поле зрения тепловизора позволяло датчику наблюдать точку на Земле или облако в течение 80 секунд - времени, достаточного для оценки частоты вспышек, которая сообщала исследователям, усиливается ли шторм или уменьшается.