NOAA-16

NOAA-16

NOAA-L före lansering
Namn	NOAA-L
Typ av uppdrag	Väder
Operatör	NOAA
COSPAR ID	2000-055A
SATCAT nr.	26536
Uppdragets varaktighet	2 år (planerad) 13,75 år (uppnådd)
Rymdskeppsegenskaper
Typ av rymdfarkost	TIROS
Buss	Avancerad TIROS-N
Tillverkare	Lockheed Martin
Lanseringsmassa	2 232 kg (4 921 lb)
Torr massa	1 479 kg (3 261 lb)
Kraft	833 watt
Uppdragets början
Lanseringsdag	21 september 2000, 10:22:00 UTC
Raket	Titan 23G Star-37XFP-ISS (Titan 23G S/N G-13)
Starta webbplats	Vandenberg , SLC-4W
Entreprenör	Lockheed Martin
Slutet på uppdraget
Förfogande	Avvecklade
Inaktiverad	9 juni 2014
Förstörd	25 november 2015
Sista kontakten	6 juni 2014
Orbital parametrar
Referenssystem	Geocentrisk bana
Regimen	Solsynkron bana
Perigeum höjd	843 km (524 mi)
Apogeum höjd	850 km (530 mi)
Lutning	98,80°
Period	102,10 minuter
Instrument AVHRR/3 Avancerad radiometer med mycket hög upplösning HIRS/3 Infraröd ekolod med hög upplösning SEM-2 Space Environment Monitor Argos DCS-2 Datainsamlingssystem SARSAT Sök- och räddningssatellitstödt spårningssystem SBUV/2 Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer AMSU-A Avancerad mikrovågsljudenhet-A AMSU-B Avancerad mikrovågsljudenhet-B
TIROS-programmet

NOAA-16 , även känd som NOAA-L före uppskjutning, var en operativ, polär omloppsbana, vädersatellitserie (NOAA KN) som drevs av National Environmental Satellite Service (NESS) av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). NOAA-16 fortsatte serien av avancerade TIROS-N (ATN) rymdfarkoster som började med uppskjutningen av NOAA-8 (NOAA-E) 1983; men den hade ytterligare ny och förbättrad instrumentering över NOAA AK-serien och en ny bärraket ( Titan 23G) . Den lanserades den 21 september 2000 och, efter en okänd anomali, togs den ur drift den 9 juni 2014. I november 2015 bröt den upp i omloppsbana och skapade mer än 200 skräpbitar.

Lansera

NOAA-16 lanserades av bärraketen Titan 23G den 21 september 2000 kl. 10:22 UTC från Vandenberg Air Force Base , vid Vandenberg Space Launch Complex 4 (SLW-4W), i en solsynkron bana , 843 km ovanför Jorden , kretsar var 102,10:e minut. NOAA-16 befann sig i en ekvator som korsade omloppsbanan på morgonen och har ersatt NOAA-14 som det främsta rymdskeppet på morgonen.

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 omloppssystemet kompletterar NOAA/NESS geostationära meteorologiska satellitprogram (GOES). Rymdfarkosten NOAA-16 Advanced TIROS-N baserades på rymdfarkosten Defense Meteorological Satellite Program (DMSP Block 5D) och var en modifierad version av rymdfarkosten ATN (NOAA 6-11, 13-15) för att rymma den nya instrumenteringen, stödjande antenner och elektriska delsystem. Rymdfarkostens struktur bestod av fyra komponenter: 1° Reaction System Support (RSS); 2° Equipment Support Module (ESM); 3° instrumentmonteringsplattformen (IMP); och 4° solarrayen (SA).

Instrument

Alla instrument var placerade på ESM och IMP. Rymdfarkostens kraft tillhandahölls av ett direkt energiöverföringssystem från den enda solpanelen som bestod av åtta paneler av solceller . ADACS (Attitude Determination and Control Subsystem) tillhandahöll treaxlig pekkontroll genom att kontrollera vridmomentet i tre ömsesidigt ortogonala momentumhjul med input från Earth Sensor Assembly (ESA) för uppdateringar av stigning, rullning och gir. ADACS kontrollerade rymdfarkostens inställning så att orienteringen av de tre axlarna bibehölls inom ± 0,2° och lutningen, rullningen och girningen inom 0,1°. ADACS bestod av Earth Sensor Assembly (ESA), Sun Sensor Assembly (SSA), fyra Reaction Wheel Assembly (RWA), två roll/yaw-spolar (RYC), två pitch vridningsspolar (PTC), fyra gyron och dator programvara för databehandling. ATN-datahanteringsundersystemet bestod av TIROS Information Processor (TIP) för instrument med låg datahastighet, MIRP (Manipulation Information Rate Processor) för AVHRR med hög datahastighet, digitala bandspelare (DTR) och en tvärbandsenhet (XSU) .

NOAA-16 instrumentkomplementet består av: 1° en förbättrad sex-kanals Advanced Very High Resolution Radiometer/3 (AVHRR/3); 2° en förbättrad högupplöst infraröd strålningsekolod (HIRS/3); 3° Search and Rescue Satellite Aided Tracking System ( SARSAT ), som består av Search and Rescue Repeater (SARR) och Search and Rescue Processor (SARP-2); 4° det förbättrade Argos Data Collection System (Argos DCS-2) som tillhandahålls av franska/CNES; 5° Solar Backscatter Ultraviolet Spectral radiometer ( SBUV/2) ; och 6° Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU), som består av tre separata moduler, A1, A2 och B för att ersätta de tidigare MSU- och SSU-instrumenten.

Den är värd för Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU), Advanced mycket högupplöst radiometer (AVHRR) och High Resolution Infrared Radiation Sounder (HIRS) instruments Automatic Picture Transmission (APT) sändare. NOAA-16 har samma svit av instrument som bärs av NOAA-15 plus ett SBUV/2- instrument också.

Avancerad radiometer med mycket hög upplösning (AVHRR/3)

AVHRR/3 på Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av polära meteorologiska satelliter är ett förbättrat instrument jämfört med tidigare AVHRR. AVHRR/3 lägger till en sjätte kanal och är ett korsspårsavsökningsinstrument som tillhandahåller avbildning och radiometriska data i det synliga, nära-IR och infraröda området i samma område på jorden. Data från de synliga och nära IR-kanalerna ger information om vegetation, moln, snö och is. Data från nära-IR och termiska kanaler ger information om mark- och havsytans temperatur och strålningsegenskaper hos moln. Endast fem kanaler kan sändas samtidigt med kanalerna 3A och 3B omkopplade för dag/nattdrift. Instrumentet producerar data i High Resolution Picture Transmission (HRPT) vid 1,1 km upplösning eller i läget Automatic Picture Transmission (APT) med en reducerad upplösning på 4 km. AVHRR/3 skannar 55,4° per skanningslinje på vardera sidan av det orbitala spåret och skannar 360 linjer per minut. De sex kanalerna är: 1) kanal 1, synlig (0,58-0,68 µm); 2) kanal 2, nära IR (0,725-1,0 um); 3) kanal 3A, nära IR (1,58-1,64 um); 4) kanal 3B, infraröd (3,55-3,93 µm; 5) kanal 4, infraröd (10,3-11,3 µm); och 6) kanal 5 (11,5-12,5 um).

Högupplöst infraröd ekolod (HIRS/3)

Den förbättrade HIRS/3 på Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av polära vädersatelliter i omloppsbana är en 20-kanals, stegskannad, synlig och infraröd spektrometer designad för att ge atmosfäriska temperatur- och fuktprofiler. HIRS/3-instrumentet är i princip identiskt med det HIRS/2 som flögs på tidigare rymdfarkoster förutom ändringar i sex spektralband för att förbättra ljudnoggrannheten. HIRS/3 används för att härleda vattenhalten vattenånga , ozon och moln . Instrumentet skannar 49,5° på vardera sidan av banbanan med en markupplösning vid nadir på 17,4 km. Instrumentet producerar 56 IFOVs för varje 1 125 km avsökningslinje vid 42 km mellan IFOVs längs spåret. Instrumentet består av 19 infraröda och 1 synlig kanal centrerad vid 14.95, 14.71, 14.49, 14.22, 13.97, 13.64, 13.35, 11.11, 9.71, 12.45, 7.52, 4.45, 7.52, 4. 45, 4,13, 4,0, 3,76, och 0,69 µm.

Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU-A)

AMSU var ett instrument på Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av operativa meteorologiska satelliter. AMSU bestod av två funktionellt oberoende enheter, AMSU-A och AMSU-B. AMSU-A var ett linjeavsökningsinstrument designat för att mäta scenutstrålning i 15 kanaler, från 23,8 till 89 GHz, för att härleda atmosfäriska temperaturprofiler från jordens yta till cirka 3 millibars tryckhöjd . Instrumentet var ett totalt kraftsystem med ett synfält (FOV) på 3,3° vid halveffektpunkter. Antennen gav tvärspårsskanning 50° på vardera sidan av orbitalspåret vid nadir med totalt 30 IFOV per avsökningslinje. AMSU-A kalibrerades ombord med en svartkropp och mellanslag som referenser. AMSU-A var fysiskt uppdelad i två separata moduler som gränssnitt oberoende med rymdfarkosten. AMSU-A1 innehöll alla 5 mm syrekanalerna (kanalerna 3-14) och 80 GHz-kanalen. AMSU-A2-modulen bestod av två lågfrekventa kanaler (kanal 1 och 2). De 15 kanalerna hade en mittfrekvens på: 23,8, 31,4, 50,3, 52,8, 53,6, 54,4, 54,94, 55,5, sex vid 57,29 och 89 GHz.

Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU-B)

AMSU var ett instrument på Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av operativa meteorologiska satelliter. AMSU bestod av två funktionellt oberoende enheter, AMSU-A och AMSU-B. AMSU-B var ett linjeavsökningsinstrument designat för att mäta scenutstrålning i fem kanaler, från 89 GHz till 183 GHz för beräkning av atmosfäriska vattenångprofiler. AMSU-B var ett totalt kraftsystem med ett synfält (FOV) på 1,1° vid halveffektpunkter. Antennen gav en cross-track scan, scanning 50° på vardera sidan av orbitalspåret med 90 IFOVs per scanlinje. Kalibrering ombord utfördes med svartkroppsmål och utrymme som referenser. AMSU-B-kanalerna vid mittfrekvensen (GHz) var: 90, 157 och 3 kanaler vid 183.31.

Space Environment Monitor-2 (SEM-2)

SEM-2 på den avancerade TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av polära meteorologiska satelliter ger mätningar för att bestämma populationen av jordens strålningsbälten och data om laddade partiklars nederbörd i den övre atmosfären som ett resultat av solaktivitet. SEM-2 består av två separata sensorer, Total Energy Detector (TED) och Medium Energy Proton/Electron Detector (MEPED). Dessutom inkluderar SEM-2 en gemensam databehandlingsenhet (DPU). TED använder åtta programmerade svepande elektrostatiska böjda plattanalysatorer för att välja partikeltyp och energi och Channeltron-detektorer för att mäta intensiteten i de valda energibanden. Partikelenergierna sträcker sig från 50 eV till 20 keV. MEPED detekterar protoner, elektroner och joner med energier från 30 keV till flera tiotals MeV. MEPED består av fyra riktade halvledardetektorteleskop och fyra rundstrålande sensorer. DPU:n sorterar och räknar händelserna och resultaten multiplexeras och införlivas i satellittelemetrisystemet. När de väl mottagits på marken separeras SEM-2-data från resten av data och skickas till NOAA Space Environment Laboratory i Boulder, Colorado för bearbetning och spridning.

Search and Rescue Satellite Aided Tracking System (SARSAT)

SARSAT på den avancerade TIROS-N NOAA KN-serien av polära meteorologiska satelliter är designad för att detektera och lokalisera Emergency Locator Transmitters (ELTs) och Emergency Position-Indicating Radio Beacons . SARSAT-instrumenteringen består av två delar: Search and Rescue Repeater (SARR) och Search and Rescue Processor (SARP-2). SARR är ett radiofrekvenssystem (RF) som accepterar signaler från nödmarkssändare i tre mycket högfrekvensområden (VHF/ UHF ) (121,5 MHz, 243 MHz och 406,05 MHz) och översätter, multiplexerar och sänder dessa signaler på L-bandet frekvens (1,544 GHz) till lokala sök- och räddningsstationer (LUTs eller lokala användarterminaler) på marken. Sändarens placering bestäms genom att hämta dopplerinformationen i den vidarebefordrade signalen vid LUT. SARP-2 är en mottagare och processor som accepterar digital data från nödmarkssändare vid UHF och demodulerar, bearbetar, lagrar och vidarebefordrar data till SARR där de kombineras med de tre SARR-signalerna och sänds via L-bandsfrekvens till lokala stationer.

ARGOS datainsamlingssystem (Argos DCS-2)

DCS-2 på Advanced TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av polära meteorologiska satelliter är ett system för slumpmässig åtkomst för insamling av meteorologiska data från in situ-plattformar (flyttbara och fasta). Argos DCS-2 samlar in telemetridata med hjälp av en enkelriktad RF- länk från datainsamlingsplattformar (som bojar, fritt flytande ballonger och avlägsna väderstationer) och bearbetar indata för lagring ombord och senare överföring från rymdfarkosten . För fritt flytande plattformar bestämmer DCS-2-systemet positionen inom 5 till 8 km RMS och hastigheten med en noggrannhet på 1,0 till 1,6 mps RMS. DCS-2 mäter den inkommande signalens frekvens och tid. Den formaterade datan lagras på satelliten för överföring till NOAA-stationer. DCS-2-data tas bort från GAC-data av NOAA / NESDIS och skickas till Argos-centret på CNES i Frankrike för bearbetning, distribution till användare och arkivering.

Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer (SBUV/2)

SBUV /2 på den avancerade TIROS-N (ATN) NOAA KN-serien av polära meteorologiska satelliter i omloppsbana är en dubbelmonokromter ultraviolett gitterspektrometer för stratosfäriska ozonmätningar. SBUV/2 är designad för att mäta scenutstrålning och solar spektral irradians i det ultravioletta spektralområdet från 160 till 406 nm. Mätningar görs i diskret läge eller svepläge. I diskret läge görs mätningar i 12 spektralband från vilka det totala ozonet och den vertikala fördelningen av ozon härleds. I svepläget görs en kontinuerlig spektral skanning från 160 till 406 nm främst för beräkning av ultraviolett sol-spektral bestrålning. De 12 spektrala kanalerna är (µm): 252,0, 273,61, 283,1, 287,7, 292,29, 297,59, 301,97, 305,87, 312,57, 317,56, 33329, 8 och 9.

Telekommunikation

TIP formaterar instrument med låg bithastighet och telemetri till bandspelare och direktavläsning. MIRP bearbetar AVHRR med hög datahastighet till bandspelare (GAC) och direktavläsning (HRPT och LAC). Inbyggd inspelare kan lagra 110 minuter GAC, 10 minuter HRPT och 250 minuter TIPS.

Anomali, avveckling och uppdelning

Den automatiska bildöverföringen (APT) av NOAA-16 blev obrukbar på grund av sensorförsämring den 15 november 2000, och högupplöst bildöverföring (HRPT) gjordes via STX-1 (1698 MHz) med start den 9 november 2010.

Den 6 juni 2014 kunde NOAA-16-kontroller inte etablera kontakt med satelliten på grund av en odefinierad "kritisk anomali". Efter omfattande teknisk analys och återhämtningsinsatser fastställdes det att återhämtning av uppdraget inte var möjligt. Den avvecklades den 9 juni 2014. Den 25 november 2015, klockan 08:16 UTC, identifierade Combined Space Operations Center (JSpOC) en möjlig uppdelning av NOAA 16 (#26536). Alla tillhörande objekt har lagts till i konjunkturbedömningar, och satellitoperatörer har underrättats om nära inflygningar mellan skräpet och aktiva satelliter. JSpOC katalogiserar skräpobjekten när tillräcklig data finns tillgänglig. Den 26 mars 2016 spårades 275 skräpbitar.

Skräpet orsakade ingen fara för andra satelliter vid den tiden och det fanns inga tecken på att en kollision hade orsakat att NOAA 16 gick sönder.

externa länkar

• NOAA-16 satellitposition
• Orbital spårning