Kosmos 122
 | |
| Typ av uppdrag | Väder |
|---|---|
| COSPAR ID | 1966-057A |
| SATCAT nr. | 02254 |
| Uppdragets varaktighet | 4 månader |
| Rymdskeppsegenskaper | |
| Typ av rymdfarkost | Meteor |
| Tillverkare | VNIEM |
| Lanseringsmassa | 4730 kg |
| Uppdragets början | |
| Lanseringsdag | 25 juni 1966, 10:19:00 GMT |
| Raket | Vostok-2M (8A92M) s/n R15001-21 |
| Starta webbplats | Baikonur , Plats 31/6 |
| Entreprenör | OKB-1 |
| Slutet på uppdraget | |
| Sista kontakten | 26 oktober 1966 |
| Förfallsdatum | I omloppsbana |
| Orbital parametrar | |
| Referenssystem | Geocentrisk |
| Regimen | Låg jord |
| Perigeum höjd | 657 km |
| Apogeum höjd | 683 km |
| Lutning | 65,14° |
| Period | 97,12 minuter |
| Epok | 25 juni 1966 |
Kosmos 122 ( ryska : Космос 122 som betyder Cosmos 122 ), lanserades den 25 juni 1966, Meteor No.5L , och var en av elva vädersatelliter som sattes i omloppsbana mellan 1964 och 1969.
Denna uppskjutning kallades ett Kosmos-satellituppdrag eftersom det var den beteckning som sovjetunionen gav prototypsatelliter. Kosmos 122 var den första tillkännagivna ryska meteorologiska satelliten och den sista i en serie prototyper av meteorologiska satelliter som inkluderade Kosmos 44 (28 augusti 1964), Kosmos 58 (26 februari 1965), Kosmos 100 (17 december 1965) och Kosmos 118 (11) maj 1966). Det var den sista meteorologiska satelliten som lanserades från Baikonur-platsen med en Vostok 2M uppskjutningsfordon i en omloppsbana av 65,0°, och den gav en övergång från prototypserien till Kosmos "Meteor" experimentella vädersatellitsystem . Utplaceringen av två andra satelliter, Kosmos 144 (28 februari 1967) och Kosmos 156 (27 april 1967), hjälpte till att skapa det första sovjetiska väderprognosnätverket . Kosmos 122 och de andra satelliterna hade två kameror ombord, en högupplöst och en infraröd för att kunna se vädret dag eller natt. Kosmos 122 var ett framgångsrikt uppdrag och denna specifika satellit användes i fyra månader. Dessa satelliter användes fram till 1969 då de ersattes med en uppgraderad modell officiellt kallad Meteor .
Rymdskepp
Satelliten var i form av en stor cylindrisk kapsel, 5 meter (16 fot) lång och 1,5 meter (4 fot 11 tum) i diameter. Två stora solcellspaneler med tre segment vardera placerades ut från motsatta sidor av cylindern efter satellitseparering från bärraketen. Solpanelerna roterades för att ständigt vända mot solen under satellit dagtid med hjälp av en solsensorstyrd drivmekanism monterad i den övre änden av mittkroppen.
De meteorologiska instrumenten var inrymda i ett hermetiskt tillslutet fack placerat i den nedre delen av kapseln, medan de grundläggande satellitservicesystemen fanns i ett speciellt hermetiskt tillslutet fack i den övre delen av kapseln. Data överfördes till jorden med en frekvens av 90 MHz med hjälp av en styrbar parabolantenn med hög förstärkning som var fäst vid mittsektionen av satellitkroppen med en lång arm. Satelliten stabiliserades triaxiellt av en serie tröghetssvänghjul, drivna av elektriska motorer, vars kinetiska energi dämpades av vridmoment producerade av elektromagneter som interagerar med jordens magnetfält.
Kosmos 122 var orienterad av jordsensorer med en av sina axlar riktad mot jorden längs den lokala vertikalen, en andra orienterad längs omloppshastighetsvektorn och en tredje orienterad vinkelrätt mot omloppsplanet. Denna orientering säkerställde att instrumentens optiska axlar ständigt var riktade mot jorden.
Instrument
Instrumenteringen bestod av två vidiconkameror för dagtid molntäcke bilder, en högupplöst scanning infraröd (IR) radiometer för natt- och dagtid avbildning av jorden och moln, och en uppsättning smalvinklar och vidvinkelradiometrar för att mäta intensiteten av strålning som reflekteras från molnen och haven, yttemperaturerna på jorden och molntopparna, respektive det totala flödet av termisk energi från jorden-atmosfärsystemet ut i rymden. Experimentet avslutade verksamheten i oktober 1966.
| Instrument | Antal spektralband | Bandvåglängder µm | Marksträng km | Markupplösning km |
|---|---|---|---|---|
| TV optiskt instrument MR-600 | 1 | 0,5–0,7 | 1000 | 1,25 x 1,25 |
| TV infrarött instrument Lastocha | 1 | 8–12 | 1100 | 15 x 15 |
| Aktinometriskt instrument | 3 | 0,3–12 | 2500 | 50 x 50 |
Dubbla vidicon-kameror
Kosmos 122-kameraexperimentet med dubbla vidicon designades för att testa förmågan hos ryska vädersatelliter att tillhandahålla bilder på dagen av jordens molntäckesfördelning, lokala stormar och globala vädersystem för användning av den sovjetiska hydrometeorologiska tjänsten. Instrumenteringen bestod av två identiska vidiconkameror som var monterade i satellitbasen och var riktade mot jorden. Varje kamera såg ett område på 500 kilometer (310 mi) gånger 500 kilometer (310 mi) – en till vänster och den andra till höger om nadir – med en upplösning på 1,25 kilometer (0,78 mi) vid nadir från en satellithöjd av 600 kilometer (370 mi) till 700 kilometer (430 mi). Kamerorna tog en enbildsbild av jordens molntäcke med lätt överlappning av på varandra följande bildrutor för att ge kontinuerlig täckning. Kamerorna slogs på automatiskt varje gång solen var mer än 5° över horisonten. Eftersom jordbelysningen varierade så mycket, justerade automatiska sensorer kamerans bländare för att producera högkvalitativa bilder under en mängd olika belysningsförhållanden. Bilden som bildades av varje vidikonrör sändes antingen direkt till marken om satelliten var i radiokontakt med en av två markstationer eller spelades in på magnetband för senare överföring om satelliten var utanför zonen för radiokommunikation.
De TV-bilder som tagits emot av dessa markstationer bearbetades och överfördes till Hydrometeorological Center i Moskva , där de analyserades och användes i olika prognos- och analysprodukter. Bilderna arkiverades på Hydrometeorologiskt centrum. Även om Kosmos 122-kamerorna hade 2,5 gånger så hög upplösning som de som bärs på ESSA -satelliterna kunde de inte ge kontinuerlig överlappande global täckning som ESSA-kamerorna på grund av den lägre omloppsbanan för Kosmos 122-satelliten (650 kilometer (400 mi) jämfört med 1 400 kilometer (870 mi)). För att täcka luckorna i täckningen krävdes alltså minst två satelliter i vädersatellitsystemet. Dessutom producerades molntäcksmosaiker från 10 eller fler individuella molntäcksbilder vid Hydrometeorological Center för att ge en mer heltäckande bild av globala vädersystem.
Några av de enskilda bilderna och molnmosaikerna överfördes till olika utländska meteorologiska centra som en del av ett internationellt meteorologiskt datautbytesprogram. USA fick några av dessa bilder på National Environmental Satellite Service (NESS) i Suitland, Maryland, via den "kalla linjen"-faxlänken med Moskva. Bilderna överfördes till NESS från 11 september 1966 till och med 26 oktober 1966. Dessa bilder arkiverades på NESS i 1 år och kasserades sedan, om det inte var ovanligt intresse.
Skanna högupplöst infraröd radiometer
Den högupplösta skanningsinfraröda ( IR) radiometern designades för att göra mätningar av molnfördelning och snö- och istäcke på jordens dag- och nattsida. Radiometern mätte den utgående strålningen från jordatmosfärsystemet i atmosfärsfönstret på 8 till 12 µm. Mätningar gjorda i detta spektrala område möjliggjorde konstruktionen av ljushetsmönster för den termiska reliefen och bestämning av ekvivalenta strålningstemperaturer på jordens yta och molntopparna. Instrumentet var en avsökningsradiometer med smal vinkel med en ögonblicklig betraktningsvinkel på 1,5 x 1,5°. Den var monterad i basen av satelliten i ett förseglat instrumentfack med sin optiska axel riktad längs den lokala vertikalen och mot nadir. Radiometern mätte intensiteten av den utgående strålningen genom att jämföra jordens strålningsflöde med strålningsflödet från rymden. Varje typ av strålning kom in i radiometern genom separata fönster, som var orienterade i ömsesidigt vinkelräta riktningar. Strålningen från jordatmosfärsystemet föll på en plan avsökningsspegel som var monterad i en vinkel på 45° mot satellithastighetsvektorn och skannade genom en vinkel på ± 50° från nadir.
Strålningen reflekterades från avsökningsspegeln genom en stationär modulerande skiva och filterfönster på en parabolisk spegel som fokuserade den parallella strålen genom en rörlig modulerande skiva till en termistorbolometer. De stationära och rörliga moduleringsskivorna tillhandahöll kanalväxlingen och skickade först jordatmosfärstrålningen och sedan rymdstrålningen till den paraboliska spegeln och slutligen till bolometern. Bolometern omvandlade strålningsflödet till variabla elektriska spänningar (0 till 6 V) vars frekvens var lika med modulatorfrekvensen och vars storlek var proportionell mot skillnaderna i strålningsflödesintensiteterna mellan jorden och rymden som utvecklades vid bolometerutgången. Under avsökningsspegelns rörelse genom en ± 40°-sektor utfördes linjeavsökning (40 linjer/min) av målområdet i ett plan vinkelrätt mot omloppsplanet med hjälp av en framåt- och bakåtbana, medan skanning längs flygbanan var tillhandahålls av satellitens relativa rörelse i förhållande till jorden. Vid varje skanning, med de angivna betraktnings- och avsökningsvinklarna från satellitens omloppshöjd, registrerade radiometern medelstrålningsintensiteterna från ett band som var cirka 1 100 kilometer (680 mi) brett med en upplösning på cirka 15 kilometer (9,3 mi) vid nadir till cirka 24 kilometer (15 mi) till 27 kilometer (17 mi) vid kanterna. Radiometern kunde mäta strålningstemperaturer inom 2 till 3° för temperaturer över 273 K och inom 7 till 8° för temperaturer under 273 K.
Videosignalerna förstärktes och sändes antingen till satellitminnesenheten för senare sändning eller till radiotelemetrienheten för direkt sändning till jorden, beroende på om satelliten var bortom eller inom zonen för radiokommunikation med en markmottagande station. Jordmottagarna registrerade de överförda data i digital form på magnetband och samtidigt på 80 mm fotografisk film i form av en ljusstyrkabild av den termiska reliefen av jordatmosfärsystemet. Data på magnetband bearbetades av dator vid det sovjetiska hydrometeorologiska centret och användes för att producera en digital karta över det ekvivalenta strålningstemperaturfältet med ett överlagrat geografiskt rutnät. Den fotografiska filmen framkallades och bearbetades till en IR-bild också med ett överlagrat rutnät. Bilderna arkiverades på Hydrometeorologiskt centrum. Några av dessa bilder överfördes till olika utländska meteorologiska centra som en del av ett internationellt meteorologiskt datautbytesprogram. Förenta staterna fick dessa bilder på National Environmental Satellite Service (NESS), Suitland, Maryland, via "cold line"-faxlänken med Moskva. Bilderna överfördes till NESS från mitten av september till slutet av oktober 1966. Dessa IR-bilder förvarades på NESS i 1 år och kasserades sedan, om det inte var ovanligt intresse.
Aktinometriskt instrument
Kosmos 122 aktinometriska experiment utformades för att mäta den utgående långvågiga strålningen (3 till 30 µm) från jorden-atmosfärsystemet; den utgående nära ultravioletta (UV), synliga och nära- infraröda (IR) solstrålningen (0,3 till 3 µm) som reflekteras och sprids tillbaka av jorden-atmosfärsystemet; och den effektiva strålningstemperaturen på jordens yta och molntopparna (8 till 12 µm).
Instrumenteringen bestod av fyra radiometrar: ett par avsöknings-, smalvinkel-, tvåkanalsradiometrar och ett par icke-skannande, vidvinkel-, tvåkanalsradiometrar. Snävvinkelradiometrarna (4 gånger 5° synfält (FOV)) mätte strålning i alla tre spektralbanden, medan vidvinkelradiometrarna (136 till 140° FOV) endast fungerade i 0,3 till 3 µm och 3 till 30 µm band. I smalvinkelradiometern mättes 0,3 till 3 µm bandet i en kanal och 8 till 12 µm och 3 till 30 µm banden kombinerades i den andra kanalen. I den andra kanalen separerades de två banden genom utbyte av motsvarande filter när radiometern skannade i alternerande riktningar.
Jordstrålningen kom in i den smala vinkelradiometern genom en cylindrisk kåpa (KRS-5-kristall) och föll på en konisk avsökningsspegel. Strålningen reflekterades från spegeln genom en trelobig roterande spegelchopper som modulerade strålningsflödet med en frekvens på 80 Hz. Choppern reflekterade växelvis jordstrålning och rymdstrålning, som kom in genom ett separat KRS-5-kristallfönster, på en av tre öppningar i ett färgfilterhjul – ett filter för varje spektralband. Det speciella spektrala bandet som passerades genom föll sedan på en off-axel parabolisk spegel som fokuserade strålningsflödet på en bolometrisk mottagare. Periodisk kalibrering gjordes när skanningsspegeln flyttade till en 90° vinkel från nadir med samtidig påslagning och visning av en standardlampa av kisel .
Kanalen på 0,3 till 3 µm använde inte tvåstrålesystemet eller filteromkopplingen. Utsignalen från det modulerade strålningsflödet på bolometern förstärktes, likriktades, filtrerades och matades in i radiotelemetrisystemet över åtta kanaler. Vidvinkelradiometrarna hade identiska optiska system för båda kanalerna. Jordstrålningen kom in i radiometern genom ett halvsfäriskt skal bestående av kvarts eller KRS-5-kristall med en beläggning som bestämde passbandet. Strålningen modulerades sedan med en frekvens på 64 Hz och föll på en bolometrisk mottagare. Liksom i smalvinkelradiometrarna bearbetades bolometerutgången och matades in i radiotelemetrisystemet. Vidvinkelradiometern standardiserades samtidigt med smalvinkelradiometrarna genom inmatningen av en standard 64 Hz kalibreringsfrekvens i förstärkningskretsen.
Det relativa RMS- mätfelet för båda typerna av radiometrar var cirka 0,5 %. För att ge en backup-förmåga hölls en vidvinkel- och en smalvinkelradiometer i reserv och kunde ha aktiverats på kommando från marken. Orienteringen av Kosmos 122-satelliten säkerställde att radiometrarnas primära optiska axlar var orienterade vertikalt nedåt mot nadir. Undersökningen av jordens yta med båda radiometrarna utfördes av satellitens rörelse i förhållande till jorden. Dessutom skannade den smala vinkelradiometern 66° till vardera sidan av nadir i ett plan vinkelrätt mot orbitalplanet genom att vicka avsökningsspegeln runt den optiska axeln. Radiometrarna täckte en cirka 2 500 kilometer bred remsa på jordens yta och hade en markupplösning på 50 kilometer (31 mi) vid nadir.
Uppgifterna reducerades vid markstationerna och överfördes i binär form till Hydrometeorological Center i Moskva, där de registrerades i digital form på magnetband och användes för att producera olika analysprodukter som jordatmosfärs-albedodiagram och strålningstemperaturkartor. . Uppgifterna arkiverades på Hydrometeorologiskt centrum. Några av dessa sjökort överfördes i grafisk form till olika utländska meteorologiska centra, inklusive National Environmental Satellite Service (NESS), Suitland, Maryland. Dessa aktinometriska sjökort togs emot på NESS via "cold line"-faxlänken med Moskva från mitten av augusti 1966 till slutet av oktober 1966. Kartorna mikrofilmades och arkiverades vid National Climatic Data Center (NCDC), Asheville, North Carolina.
Uppdrag
Kosmos 122 kretsade för att testa meteorologisk instrumentering utformad för att ta bilder av molntäcke, snötäcke och isfält på dag- och nattsidorna av jorden och för att mäta flöden av utgående strålning som reflekteras och utstrålas av jorden-atmosfärsystemet.
Kosmos 122 avfyrades med en Vostok-2M (8A92M) s/n R15001-21 bärraket, som flög från plats 31/6 vid Baikonur . Lanseringen skedde klockan 10:19 GMT den 25 juni 1966 och lyckades. Lanseringen bevittnades av president Charles de Gaulle. Kosmos 122 drevs i en låg omloppsbana om jorden , vid en epok av 25 juni 1966, hade den ett perigeum på 657 kilometer (408 mi), en apogeum på 683 kilometer (424 mi), en lutning på 65,14° och en omloppsperiod på 97,12 minuter. Kosmos 122 upphörde att fungera den 26 oktober 1966.
