NOAA-13

NOAA-13
Namn NOAA-I
Typ av uppdrag Väder
Operatör NOAA
COSPAR ID 1993-050A Edit this at Wikidata
SATCAT nr. 22739
Uppdragets varaktighet
2 år (planerad) 12 dagar (uppnådd)
Rymdskeppsegenskaper
Rymdskepp TIROS
Buss Avancerad TIROS-N
Tillverkare GE Aerospace
Lanseringsmassa 1 420 kg (3 130 lb)
Torr massa 740 kg (1 630 lb)
Mått
Rymdfarkoster : 3,71 m × 1,88 m (12,2 fot × 6,2 fot) Solpanel : 2,37 m × 4,91 m (7 fot 9 tum × 16 fot 1 tum)
Uppdragets början
Lanseringsdag 9 augusti 1993, 10:02:00 UTC
Raket
Atlas-E Star-37S-ISS (Atlas S/N 34E)
Starta webbplats Vandenberg , SLC-3W
Entreprenör Convair
Slutet på uppdraget
Förfogande Tidig satellitfel
Sista kontakten 21 augusti 1993
Orbital parametrar
Referenssystem Geocentrisk bana
Regimen Solsynkron bana
Perigeum höjd 860 km (530 mi)
Apogeum höjd 876 km (544 mi)
Lutning 98,90°
Period 102,0 minuter
 

NOAA-13 , även känd som NOAA-I före uppskjutning, var en amerikansk vädersatellit som drivs av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). NOAA-I fortsatte den operativa, polära, meteorologiska satellitserien som drivs av National Environmental Satellite System (NESS) av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). NOAA-I fortsatte serien (femte) av avancerade TIROS-N (ATN) rymdfarkoster som började med uppskjutningen av NOAA-8 (NOAA-E) 1983. NOAA-I befann sig i en ekvator -korsande omloppsbana på eftermiddagen och var avsedd att ersätta NOAA -11 (NOAA-H) som rymdfarkosten på eftermiddagen (14:00).

Lansera

NOAA-13 lanserades på en Atlas E bärraket den 9 augusti 1993 från Vandenberg Air Force Base, SLC -3W .

Rymdskepp

Målet med NOAA/NESS-programmet för polaromloppsbana är att tillhandahålla utdataprodukter som används i meteorologiska förutsägelser och varningar, oceanografiska och hydrologiska tjänster och övervakning av rymdmiljön. Det polära kretsloppssystemet kompletterar NOAA/NESS geostationära meteorologiska Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES)-programmet. Rymdfarkosten NOAA-I Advanced TIROS-N är baserad på rymdfarkosten Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Block 5D och är en modifierad version av rymdfarkosten TIROS -N ( NOAA-1 till NOAA-5 ). Rymdfarkostens struktur består av fyra komponenter: 1° Reaction System Support (RSS); 2° Equipment Support Module (ESM), som har utökats från TIROS-N-designen; 3° instrumentmonteringsplattformen (IMP); och 4° solarrayen (SA).

Instrument

Alla instrument är placerade på ESM och IMP. Rymdfarkostens kraft tillhandahålls av ett direkt energiöverföringssystem från den enda solcellspanelen som består av åtta paneler av solceller . Strömsystemet för Advanced TIROS-N har uppgraderats från den tidigare TIROS-N- designen. ADACS (Attitude Determination and Control Subsystem) ger treaxlig pekkontroll genom att kontrollera vridmomentet i tre ömsesidigt ortogonala momentumhjul med indata från Earth Sensor Assembly (ESA) för uppdateringar av stigning, rullning och gir. ADACS styr rymdfarkostens inställning så att orienteringen av de tre axlarna bibehålls inom ± 0,2° och lutningen, rullningen och girningen inom 0,1°. ADACS består av Earth Sensor Assembly (ESA), Sun Sensor Assembly (SSA), fyra Reaction Wheel Assembly (RWA), två roll/yaw-spolar (RYC), två pitch vridmomentspolar (PTC), fyra gyron och dator programvara för databehandling.

Det avancerade datahanteringsundersystemet TIROS-N, som endast har ändrats något från TIROS-N-designen för att rymma de extra instrumenten, består av TIROS Information Processor (TIP) för instrument med låg datahastighet, den manipulerade informationshastighetsprocessorn (MIRP) för hög datahastighet AVHRR , digitala bandspelare (DTR) och en korsbandsenhet (XSU). NOAA-13 instrumentkomplementet består av 1° 5-kanals Advanced Very High Resolution Radiometer/2 (AVHRR/2); 2° TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS), som består av Stratospheric Sounding Unit (SSU), Microwave Sounding Unit (MSU) och högupplöst infraröd strålningsekolod (HIRS/2); 3° Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer ( SBUV/2 ), som liknar SBUV på Nimbus 7 och endast flygs på eftermiddagens orbiters; 4° sök- och räddningssystemet (SARSAT); 5° Space Environment Monitor (SEM), som består av Total Energy Detector (TED) och Medium Energy Proton and Electron Detector (MEPED); 6° det franska/ CNES -försedda Argos Data Collection System (DCS); och två experimentella sensorer sponsrade av Office of Naval Research (ONR): 7° Magnetospheric Atmospheric X-ray Imaging Experiment (MAXIE); och 8° Energetic Heavy Ion Composition Experiment (EHIC).

Avancerad radiometer med mycket hög upplösning (AVHRR/2)

AVHRR/2 var en femkanals scanningsradiometer som kunde ge global dag- och natttemperatur på havsytan och information om is, snö och moln. Dessa data erhölls dagligen för användning i väderanalyser och prognoser. Den multispektrala radiometern arbetade i avsökningsmoden och mätte emitterad och reflekterad strålning i följande spektrala intervall: kanal 1 ( synlig ), 0,55 till 0,90 mikrometer (µm); kanal 2 ( nära-IR ), 0,725 µm till detektoravskärning runt 1,100 µm; kanal 3 (IR-fönster), 10,5 till 11,5 µm; kanal 4 (IR-fönster), 3,55 till 3,93 µm; och kanal 5, 11,5 till 12,5 um. Alla fem kanalerna hade en rumslig upplösning på 1,1 km, och de två IR-fönsterkanalerna hade en termisk upplösning på 0,12 Kelvin vid 300 Kelvin. AVHRR/2 bestod av fem moduler: skannermoduler, elektronikmoduler, strålningskylare, optiskt system och bottenplatta. Scannermodulen inkluderade ett 80-poligt hysteres-synkronmotorhus och en skanningsspegel. Scanningsmotorn roterade kontinuerligt spegeln med 360 rpm för avsökning över spår. Den elektroniska modulen innehöll system för databehandling, temperaturkontroll, telemetri, skanning och motorlogik. Strålningskylaren bestod av fyra komponenter. Dess primära funktion var att skugga radiatorytan och att driva värmaren för att upprätthålla temperaturkontroll. Det optiska systemet bestod av ett 20,3 cm öppningsteleskop och sekundär optik som separerade strålningsenergin i spektralband. AVHRR/2 fungerade i antingen realtidsläge eller inspelat läge. Realtids- eller direktavläsningsdata överfördes till markstationer både med låg (4 km) upplösning via Automatic Picture Transmission (APT) och med hög (1 km) upplösning via High-Resolution Picture Transmission (HRPT). Dataprodukter inkluderade "global area coverage" (GAC)-data med en upplösning på 4 km, och "local area coverage" (LAC)-data, som innehöll data från utvalda delar av varje omloppsbana med en upplösning på 1 km. Identiska experiment flögs på andra rymdfarkoster i TIROS-N/NOAA-serien.

TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS)

TOVS på NOAA-13 bestod av tre instrument: högupplöst infraröd strålningsekolod modifiering 2 (HIRS/2), Stratospheric Sounding Unit (SSU) och Microwave Sounding Unit (MSU). Alla tre instrumenten konstruerades för att bestämma strålning som behövs för att beräkna temperatur- och fuktighetsprofiler för atmosfären från ytan till stratosfären ( ungefär 1 mb ).

HIRS/2-instrumentet hade 20 kanaler i följande spektrala intervall: kanaler 1 till 5, 15 mikrometer (µm) CO2 - banden (15,0, 14,7, 14,5, 14,2 och 14,0 µm); kanalerna 6 och 7, 13,7- och 13,4 µm CO2 / H20- banden ; kanal 8, 11,1 µm fönsterområdet; kanal 9, 9,7 µm ozonbandet ; kanalerna 10, 11 och 12, 6 µm vattenångband (8,3, 7,3 och 6,7 µm); kanalerna 13 och 14, 4,57 µm och 4,52 µm ; N2O - banden kanalerna 15 och 16, 4,46 µm och 4,40 µm CO2 / N20- banden ; kanal 17, 4,24 µm CO2- bandet ; kanalerna 18 och 19, 4,0 µm och 3,7 µm fönsterbanden; och kanal 20, det 0,70 µm synliga området . För NOAA-I OCH NOAA-J arbetar kanal 10 och 17 vid 12,25 respektive 4,13 µm. Upplösning för alla kanaler är 17,4 km vid nadir . HIRS/2-instrumentet tillhandahåller data för beräkningar av temperaturprofiler från ytan till 10 mb, vattenånghalt på tre nivåer av atmosfären och total ozonhalt . HIRS/2 bestod av ett skanningssystem, optik, strålningskylare och detektorer, elektronik och datahantering och mekaniska system. HIRS/2 skanningsspegeln stegades synkront med rymdfarkostens klocka. Spegeln stegades i steg om 1,8° och samlade in data vid 56 datapunkter. Det optiska systemet bestod av två fältstopp: ett för långvågig och ett annat för kortvågsstrålning . Instrumentets bandpass definierades av filter placerade på ett filterhjul bakom varje fältstopp. Ett relälinssystem fokuserade strålningen på detektorerna. Strålningskylaren bibehöll temperaturkontroll för de termiska kanalerna.

Det andra instrumentet, SSU, tillhandahålls av Storbritannien . SSU mätte temperaturprofiler i den övre atmosfären från 25 till 50 km höjd. Den hade tre kanaler som arbetade vid 669,99, 669,63 och 669,36 per cm med hjälp av tre tryckmodulerade celler innehållande CO2 ( vid 100, 35 och 10 mb ) för att åstadkomma selektiv bandpassfiltrering av den provade strålningen. SSU:n bestod av ett enda teleskop med en 10° IFOV som stegskannades vinkelrätt mot subpunktsspåret. Varje skanningslinje bestod av 8 individuella 4-sekunderssteg. SSU använde okylda pyroelektriska detektorer som integrerade strålningen i varje kanal i 3,6 sekunder under varje steg. En enda 8 cm avsökningsspegel användes för alla tre kanalerna. SSU-detektorn var en flinga av triglycinsulfat fäst vid änden av ett koniskt guldpläterat nickelrör. Rörets utgångsöppning definierade det upplysta området på flingan, och rörets ingångsände definierade synfältet ( FOV) . De tre detektorerna var monterade på ett gemensamt block. SSU:n kalibrerades synkront med HIRS/2 en gång var 8:e skanning.

Det tredje instrumentet, MSU, hade fyra kanaler som fungerade i 50- till 60-GHz syrebandet (50,31, 53,73, 54,96 och 57,95 GHz) som erhöll vertikala temperaturprofiler fria från molninterferens till en höjd av cirka 20 km. MSU, utvecklad av Jet Propulsion Laboratory (JPL), var en 4-kanals Dicke-radiometer och bestod av två avsökningsreflektorantennsystem, ortomodgivare, fyra Dicke-mottagare, dataprogrammerare och strömförsörjning. Antennerna skannade 47,4° på båda sidor i 11 steg. Mikrovågsenergi som mottogs av varje antenn separerades i vertikala och horisontella polarisationskomponenter av en ortomodgivare och var och en av de fyra signalerna matades in i en av radiometerkanalerna. MSU användes tillsammans med HIRS/2 för att ta bort datatvetydigheter orsakade av moln. Samma experiment flygs på andra rymdfarkoster i TIROS-N/NOAA-serien.

Argos Data Collection and Location System (DCS)

Argos Data Collection and Location System (DCS) på NOAA-13 har utformats för att erhålla sändningar av meteorologiska observationer med låg belastning från fritt flytande ballonger, havsbojar, andra satelliter och fasta markbaserade sensorplattformar distribuerade över hela världen . Dessa observationer organiserades ombord på rymdfarkosten och återsändes när rymdfarkosten kom inom räckhåll för en Command and Data Acquisition (CDA) station. För fritt rörliga ballonger observerades dopplerfrekvensförskjutningen av den sända signalen för att beräkna ballongernas placering. DCS bestod av tre komponenter: markbaserade plattformar, instrument ombord och bearbetningscentret. Inbyggda mottagare erhåller sända signaler vid 401,65 MHz. Fyra behandlingskanaler, Data Recovery Units (DRU), drivs parallellt. Varje DRU bestod av en faslåsslinga, bitsynkroniserare, dopplerräknare och en dataformaterare. Efter mätning av dopplerfrekvensen formaterades sensordata med andra instrumentdata, och utdata överfördes till ett buffertgränssnitt med rymdfarkostens dataprocessor. Data från DCS inkluderades med instrumenten med låg bithastighet på NOAA-13. Data bearbetades vid Argos Data Processing Center i CNES i Toulouse , Frankrike . DCS förväntades ha en lokaliseringsnoggrannhet på 5 till 8 km och en hastighetsnoggrannhet på 1,0 till 1,6 m/s. Detta system hade förmågan att samla in data från upp till 2000 plattformar per dag. Identiska experiment flygs på andra rymdfarkoster i TIROS-N / NOAA-serien.

Space Environment Monitor (SEM)

(SEM)-experimentet var en förlängning av sol-protonövervakningsexperimentet (SPM) som flögs på rymdfarkostserien ITOS . Målet var att mäta protonflöde , elektronflödestäthet och energispektrum i den övre atmosfären . Experimentpaketet bestod av två detektorsystem och en databehandlingsenhet. De två komponenterna var: Total Energy Detector (TED) och Medium Energy Proton and Electron Detector (MEPED). Medelenergiproton- och elektrondetektorn (MEPED) mätte protoner i fem energiområden från 30 keV till >60 MeV; elektroner över 30, 100 och 300 keV; protoner och elektroner (oskiljbara) över 6 MeV; och rundstrålande protoner över 16, 36 och 80 MeV. MEPED bestod av fyra riktade, solid-state detektorteleskop och en rundstrålande sensor. Utsignalen från detektorerna kopplades till en signalanalysator som avkände och logiskt valde händelser över tröskelvärdena. Totalenergidetektorn (TED) mätte intensiteten hos protoner och elektroner mellan 300 eV och 20 keV. Instrumentet bestod av en böjd plattanalysator och en kanaltrondetektor. Fyra böjda plattanalysatorer mätte inkommande protoner och elektroner.

Search and Rescue Satellite Aided Tracking (SARSAT)

Search and Rescue Satellite Aided Tracking System ( SARSAT-COSPAS) var ett internationellt kommunikationssystem för att vidarebefordra sök- och räddningsmeddelanden från fartyg och flygplan i nöd. Samarbetande organisationer inkluderade NOAA , den ryska handelsflottan, Kanadas försvars- och kommunikationsindustri och CNES / Frankrike . SARSAT-utrustning tillhandahölls av Kanada och Frankrike för att flygas på NOAA POES och på ryska polarsatelliter (COSPAS eller "System for Search of Vessels in Distress"). SARSAT-COSPAS-systemet bestod av både rymd- och markkomponenter. SARSAT-systemelementen var: 1) en rymdbaserad mottagare, frekvensöversättningsrepeater (tillhandahållen av Department of Communications, Kanada) för både befintliga och experimentella Emergency Locator Transmitter (ELT)/ Emergency Position Indicating Radio Beacons (EPIRB) band; 2) en lokal användarterminal (LUT) som tog emot ELT/EPIRB-signalerna och bearbetade dopplerdata för att jorden lokalisera den sändande plattformen; 3) operativa och experimentella ELT- och EPIRB-system; 4) en rymdbaserad mottagare och processor för experimentella (406 MHz) ELT/EPIRB-sändningar (tillhandahålls av CNES, Frankrike); och 5) Mission Control Centers för att samordna aktiviteter, bearbeta globala data och samordna sökaktiviteter. Data från 121,5 MHz ELT, 243 MHz EPIRB och experimentella 406 MHz ELT/EPIRB togs emot av Search and Rescue Repeater (SARR) och sändes i realtid på en L-bandsfrekvens (1544,5 MHz). Realtidsdata övervakades av lokala användarterminaler (LUT) som var verksamma i många länder (inklusive USA , Kanada, Frankrike och Ryssland). 406-MHz-data bearbetades också av sök- och räddningsprocessorn (SARP) och lagrades på rymdfarkosten för senare överföring till CDA-stationerna i Alaska och Virginia , vilket gav full global täckning. Nödsignalerna vidarebefordrades till Mission Control Centers i varje land för efterföljande vidarebefordran till lämpligt räddningskoordinationscenter.

Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer (SBUV/2)

SBUV /2 designades för att tillhandahålla den vertikala fördelningen av ozon i jordens atmosfär. Instrumentdesignen baserades på den teknologi som utvecklats för SBUV/TOMS som flögs på Nimbus 7 . SBUV/2-instrumentet mätte tillbakaspridd solstrålning i ett 11,3° synfält i nadirriktningen vid 12 diskreta, 1,1 nm breda våglängdsband mellan 252,0 och 339,8 nm. Solinstrålningen in i instrumentets synfält. SBUV/2 mätte också solinstrålningen eller atmosfärsstrålningen med en kontinuerlig spektral scan från 160 nm till 400 nm i steg nominellt 0,148 nm. SBUV/2 hade en annan smalbandig filterfotometerkanal, kallad Cloud Cover Radiometer (CCR), som kontinuerligt mätte jordens ytljusstyrka vid 380 nm. CCR-synfältet hade storleken 11,3°. SBUV/2-instrumentet bestod av två komponenter: elektronikmodulen och sensor-/detektormodulerna. Jordvisningssensorerna var monterade på utsidan av Equipment Support Module (ESM) medan elektronikmodulerna var placerade inuti ESM. Komponenterna i sensormodulen var en scanning dubbel monokromator, en molntäckesradiometer, en diffusorplatta och detektorer. SBUV/2 fungerade i fem lägen: Diskret läge (DM) som sekventiellt mätte scenutstrålning och solar spektral irradians i 12 diskreta band; Sweep Mode (SM) som mäter spektralbandpassagen från 160 till 400 nm på ett kontinuerligt sätt; Wavelength Calibration Mode (WCM) som är samma som diskret läge men endast kalibreringslamporna skannades; Monokromatorstoppläge (MSM), som avbröt spektralskanningsläget; och Monochromator Caged Mode (MCM), där Monochromator lagrades i en förutbestämd position.

Energetic Heavy Ion Composition (EHIC)

EHIC-experimentet som flögs på NOAA-13 mätte den kemiska och isotopiska sammansättningen av energirika partiklar mellan väte och nickel över energiområdet 0,5 till 200 MeV/ nukleon . Experimentet mätte energirika partiklar producerade av solutbrott i jordens polära områden och mätte fångade energipartiklar i magnetosfären .

Magnetosfäriskt atmosfäriskt röntgenexperiment (MAXIE)

Den MAXIE som flögs på NOAA-13 kartlade intensiteten och energispektra för röntgenstrålar som produceras av utfällning av elektroner i jordens atmosfär .

Uppdrag

NOAA-13 förlorade kommunikationen kort efter lanseringen och ingen data samlades in. Bara 12 dagar senare, den 21 augusti 1993, inträffade en kortslutning som hindrade solpanelen från att ladda satellitens batterier. Senare undersökning fastställde att kortslutningen berodde på en skruv som sträckte sig för långt under en aluminiumplåt designad för att avleda värme, och fick felaktig kontakt med en radiatorplatta som bar ström. NOAA-13 satellit upplevde en "full batteriurladdning" och stängdes av på grund av detta batterifel.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=NOAA-13&oldid=1117187451 "