MetOp

редактировать

Метеор ( Met eorological Op erational спутник) представляет собой серию из трех полярно-орбитальных метеорологических спутников, разработанных Европейским космическим агентством (ЕКА) и эксплуатируемых Европейской организацией по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ). Спутники образуют компонент космического сегмента всей полярной системы (EPS) EUMETSAT, которая, в свою очередь, является европейской половиной начальной совместной полярной системы EUMETSAT / NOAA (IJPS). Спутники несут полезную нагрузку, состоящую из 11 научных приборов и двух, поддерживающих поисково-спасательные службы Коспас-Сарсат. Для обеспечения непрерывности данных между Metop и полярными оперативными спутниками наблюдения за окружающей средой NOAA (POES) на обоих флотах спутников установлено несколько инструментов.

Metop-A, запущенный 19 октября 2006 г., является первым в Европе спутником на полярной орбите, который используется в оперативной метеорологии. Что касается его основной миссии по предоставлению данных для численного прогноза погоды, исследования показали, что данные Metop-A измеряются как имеющие наибольшее влияние, чем любая отдельная спутниковая платформа, на сокращение 24-часовых ошибок прогнозирования, и на их долю приходится около 25% общее влияние на снижение глобальных ошибок прогнозов по всем источникам данных.

Каждый из трех спутников изначально предназначался для работы последовательно, однако хорошие характеристики спутников Metop-A и Metop-B означают, что мы пережили период работы всех трех спутников. ЕВМЕТСАТ объявила о планах снятия с орбиты Metop-A в ноябре 2021 года.

Преемником спутников Metop станет MetOp-SG, а запуск первого спутника MetOp SG-A ожидается в 2023 году.

Метоп
Модель метопа
Организация: ЕВМЕТСАТ
Тип миссии: Метеорология / Климатология
Спутник: земля
Запуск Метоп-А: 19 октября 2006 г., 16:28:00 UTC
Союз СТ Фрегат
Космодром Байконур
Запуск Метоп-Б: 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 х 3,4 х 3,4 метра (под обтекателем пусковой установки) 17,6 х 6,5 х 5,2 метра (развернуты на орбите)
Масса : 4093 кг
Масса полезной нагрузки: 812 кг
Страница в Интернете: [1]
Орбитальные элементы
Орбита : Солнечно-синхронная орбита
Наклон : 98,7 ° к экватору
Орбитальный период : 101,0 мин.
Цикл повторения наземного трека: 29 дней / 412 витков
Средняя высота: 817 км
Местное время восходящего узла: 21:30
Международный обозначение Metop-A: 2006-044A
Международный обозначение Metop-B: 2012-049A
Международный обозначение Metop-C: 2018-087A
СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Инструменты
    • 1.1 Общие инструменты
    • 1.2 Специальные инструменты Metop
  • 2 Предпосылки
    • 2.1 Наследие Metop
  • 3 Сбор данных
  • 4 Командование и контроль
  • 5 Профиль миссии
  • 6 Запуск и развертывание
  • 7 ГОМЕ-2
  • 8 Инфракрасный интерферометр атмосферного зондирования (ИАСИ)
  • 9 Созвездие Метопа
  • 10 См. Также
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки
Инструменты
Модуль полезной нагрузки Metop-C опускается в большой космический симулятор ESTEC, 2017

На спутниках Metop летают следующие инструменты:

Общие инструменты

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

Специальные инструменты Metop

Следующие инструменты используются исключительно на спутниках Metop:

Задний план

Метоп был разработан как совместное предприятие Европейского космического агентства (ЕКА) и Европейской организации по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ). Признавая растущую важность численного прогнозирования погоды (ЧПП) в прогнозировании погоды, Metop был разработан с набором инструментов для обеспечения моделей ЧПП с глобальной структурой температуры и влажности атмосферы с высоким разрешением. Данные Metop дополнительно используются для химии атмосферы и предоставления наборов долгосрочных данных для климатических записей.

Наследие метопа

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

Сервисный модуль SPOT обеспечивает питание (через солнечную батарею и пять батарей для затмения), управление ориентацией и орбитой, тепловое регулирование и отслеживание, телеметрию и управление (TTamp;C). Модуль полезной нагрузки Envisat предоставляет общие шины управления и питания для инструментов, а также сбор и передачу научных данных.

Набор инструментов в значительной степени заимствован из прекурсоров, установленных Европейским космическим агентством на спутниках ERS / Envisat Европейского космического агентства, или представляет собой полностью повторяющиеся единицы, первоначально разработанные для серии спутников NOAA для телевизионных инфракрасных наблюдений (TIROS), находящихся на полярной орбите.

Получение данных
Вспышка спутника от Метоп-А, май 2019 г.

За исключением службы поиска и спасения ( SARSAT ), которая является чисто локальной задачей со своим собственным выделенным передатчиком, все данные от MetOp Instruments форматируются и мультиплексируются модулем полезной нагрузки и либо сохраняются на твердотельном записывающем устройстве для последующей передачи через X-Band антенна, или непосредственно передаются местным пользователям через High Rate Picture Transmission (HRPT) L-диапазона антенны.

Главный центр управления и сбора данных (CDA) находится на спутниковой станции 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 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 над полярными регионами или над южноатлантической аномалией.

Командование и контроль

Управление 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 телекоманд. CDA на Шпицбергене, расположенный примерно на 78 ° северной широты, обеспечивает покрытие TTamp;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 находится в Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, недалеко от Мадрида, Испания.

Профиль миссии

Спутники Metop и NOAA оснащены общим набором основных инструментов. Кроме того, Метеор несет в себе набор новых европейских инструментов, которые измеряют атмосферную температуру и влажность с беспрецедентной точностью наряду с профилями атмосферного озона и других газовыми примесями. Ветер будет также быть измерена скорость и направление над океанами. 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 долгосрочной перспективе, поможет более точно отслеживать изменение климата.

Помимо метеорологического использования, он будет предоставлять 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.

Метоп-А, первый действующий европейский полярно-орбитальный метеорологический спутник, был успешно запущен 19 октября 2006 года с космодрома Байконур, Казахстан, с использованием ракеты-носителя " Союз-СТ Фрегат" после шести попыток. При весе чуть более 4000 кг и габаритах 17,6 × 6,5 × 5,2 метра на орбите Metop является вторым по величине спутником наблюдения Земли в Европе после Envisat, запущенного в 2002 году.

Первый сигнал со спутника был получен в 18:35 по BST 20 октября 2006 г., и было подтверждено, что спутник находится на номинально правильной орбите с развернутой солнечной панелью. Управление спутником осуществлялось Европейским центром космических операций (ESOC - часть ЕКА), который отвечал за окончательное позиционирование спутника, развертывание всех антенн и окончательную реконфигурацию спутника после необходимых маневров по управлению орбитой. Спутник был передан в эксплуатацию ЕВМЕТСАТ 22 октября 2006 г. Первое изображение было получено в 08:00 по всемирному координированному времени 25 октября 2006 г. - изображение Скандинавии и Восточной Европы в видимом свете, но для проверки и калибровки потребовался шестимесячный период. спутника и его приборной нагрузки до того, как он был объявлен работоспособным. До этого Метеорологическое бюро получило данные и начало их тестирование, а затем использовать их в качестве входных данных для рабочих прогонов численного прогноза погоды.

Metop-A был объявлен полностью готовым к эксплуатации в середине мая 2007 года, и полные данные по его 11 научным приборам доступны пользователям в оперативном режиме.

Metop-B был объявлен полностью готовым к эксплуатации и заменен Metop-A в качестве «основного оперативного метеорологического спутника SSO ЕВМЕТСАТ» в апреле 2013 года.

Запуск Metop-C был запланирован на конец 2016 года, который был отложен до 2017 года и был успешно запущен 7 ноября 2018 года.

Из-за более продолжительного, чем ожидалось, времени нахождения на орбите Metop-A и Metop-B, все три космических корабля Metop работают одновременно и останутся так до спуска с орбиты Metop-A, Metop-B и, в конечном итоге, Metop-C. Их операционная роль будет заменена спутниками второго поколения Metop. ЕВМЕТСАТ объявила о планах начать спуск с орбиты Metop-A в ноябре 2021 года.

ГОМЕ-2

Первые атмосферные вклады Metop-A были сделаны Глобальным экспериментом по мониторингу озона-2 (GOME-2), сканирующим спектрометром на борту спутника. GOME-2, разработанный DLR (Немецким аэрокосмическим центром) и разработанный SELEX Galileo в качестве преемника GOME (1995) ERS-2, обеспечивал покрытие большинства областей планеты Земля, измеряя атмосферный озон, распределение поверхностного ультрафиолета. радиация, и количество диоксида азота (NO 2). Кроме того, с помощью прибора GOME-2 можно наблюдать индуцированную солнцем флуоресценцию хлорофилла, косвенный показатель валовой первичной продукции. Инструмент GOME-2 является вторым источником наблюдений за озоном, который дополняет данные озоновых инструментов SBUV / 2 на спутниках NOAA-18 и NOAA-19, которые являются частью IJPS.

Инфракрасный интерферометр зондирования атмосферы (ИАСИ)

Одним из наиболее важных инструментов, имеющихся на борту «Метопа», является инфракрасный интерферометр атмосферного зондирования (IASI), самый точный интерферометр инфракрасного зондирования, который в настоящее время находится на орбите. IASI наблюдает за атмосферой 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

Metop-A и Metop-B были запущены соответственно 19 октября 2006 года и 17 сентября 2012 года с космодрома Байконур, а Metop-C был запущен 7 ноября 2018 года из Центра пространственной Гайаны на космодроме Куру, Космический центр Гвианы.

Первоначально планировалось, что последующие спутники Metop будут запускаться примерно с пятилетними интервалами, каждый из которых будет иметь запланированный срок службы в 5 лет, поэтому одновременно будет работать только один спутник. Однако, основываясь на хороших характеристиках спутников Metop-A и Metop-B, совет EUMETSAT согласился продлить программу EPS как минимум до 2027 года. Более того, в настоящее время предполагается, что Metop-A будет работать до конца 2021 года с аналогичные расширения для Metop-B и Metop-C.

По состоянию на 2016 год почти все оставшееся топливо на борту «Метоп-А» предусмотрено в бюджете для операций по утилизации отработавших газов, необходимых для вывода «Метоп-А» на орбиту, которая распадется и приведет к повторному входу в атмосферу в течение 25 лет в соответствии с ISO 24113 «Космический мусор». Рекомендации по смягчению последствий. Подавляющая часть расхода топлива на этапе эксплуатации необходима для компенсации дрейфа наклона и поддержания солнечно-синхронной орбиты (SSO) со средним местным временем восходящего узла (LTAN) 09:30, и, по оценкам, платформа может просуществовать не менее 5 лет с дрейфующим LTAN. Эти операции по утилизации отработавших газов изначально были незапланированными, но считаются необходимыми после того, как столкновение Иридиум-Космос и противоспутниковые испытания Fengyun-1C значительно ухудшили ситуацию с космическим мусором на низкой околоземной орбите (НОО).

Перед запуском Metop-C, Metop-A и Metop-B работали на компланарной орбите примерно на расстоянии половины орбиты друг от друга. С запуском Metop-C три спутника Metop изначально находятся на одной орбите, разделенной примерно третью орбиты, хотя Metop-A дрейфует в LTAN. Однако после лета 2020 года Metop-C был перемещен примерно на половину орбиты от Metop-B, а Metop-A удерживался между другими Metop-ами в рамках подготовки к его утилизации. Высокоскоростная передача изображений (HRPT) Metop-B и Metop-C обеспечивает непрерывную передачу данных в реальном времени. В то время как Metop-A HRPT продолжает отключаться в зонах высокого радиационного риска.

Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2024-01-02 08:21:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте