Спутник для исследования верхних слоев атмосферы

Спутник для исследования верхних слоев атмосферы

Тип:	Спутник наблюдения Земли
Страна:	США США
Оператор:	НАСА
COSPAR-ID :	1991-063B
Даты миссий
Габаритные размеры:	5900 кг (13000 фунтов)
Размер:	10,7 м × 4,6 м
Начать:	12 сентября 1991 г., 23:11:04 UTC
Место старта:	Космический центр Кеннеди
Пусковая установка:	Космический шаттл " открытие"
Положение дел:	Деактивирован: 14 декабря 2005 г. Повторный въезд: 24 сентября 2011 г.
Данные об орбите
Время вращения :	96 мин.
Высота гусеницы:	575 км
Наклонение орбиты :	57 °

Исследования верхних слоев атмосферы Satellite ( UARS ) американский спутник наблюдения Земли . Он был запущен 12 сентября 1991 года с космическим кораблем " Дискавери" ( STS-48 ) и запущен 15 сентября. Стоимость спутника составляет 750 миллионов долларов. Повторный вход в атмосферу Земли произошел 24 сентября 2011 г.

Структура и цели

НАСА начали планировать для исследовательского спутника для средней и верхней атмосферы в 1979 г. UARS был из Астро-космического отдела General Electric построил. При массе 5900 кг спутник имеет длину 10,7 метра и ширину 4,6 метра. Предполагалось, что десять научных инструментов будут измерять концентрацию и распределение важных газов (таких как углекислый газ , озон , хлор , метан , оксиды азота , хлорфторуглероды ) в верхних слоях атмосферы ( стратосфере , мезосфере и термосфере ), чтобы лучше понять химические процессы. Например, исследователи хотели узнать, какое влияние люди и их технологии оказывают на чувствительный озоновый слой . Кроме того, следует определить, какую роль верхние слои атмосферы играют в изменении климата . Кроме того, была исследована динамика верхних слоев атмосферы и атмосферные водно-энергетические циклы.

Миссия была чрезвычайно успешной и предоставила ценные данные за 14 лет, которые были проанализированы в нескольких сотнях научных статей.

Инструменты

На борту УАРС находились следующие средства измерений:

Усовершенствованный стратосферный и мезосферный зонд (ISAMS), инфракрасный радиометр для измерения теплового излучения Земли на горизонте по обе стороны от спутника.
Микроволновый датчик конечностей (MLS) для определения естественного микроволнового излучения Земли. Это позволило создать вертикальный высотный профиль земной атмосферы от земли до высоты 90 км. Регистрировались температура и давление, а также концентрация водяного пара , диоксида серы , оксида хлора , азотной кислоты и озона.
Галоген Сокрытия Эксперимент (HALOE), использовали четыре инфракрасных длинах волн для измерения вертикального распределения озона, хлористого водорода , фтористого водорода , метана, водяного пара, окиси азота и двуокиси азота в атмосфере.
Доплеровский тепловизор высокого разрешения (HRDI) наблюдал линии излучения и поглощения молекулярного кислорода над горизонтом Земли. Доплеровский сдвиг из линий позволили сделать выводы о скорости ветра.
Интерферометр визуализации ветра (WIND II) исследовал свечение атмосферы и полярное сияние . Для этого использовались два интерферометра, которые были выставлены под углом 45 ° и 135 ° к направлению полета. Это давало возможность просматривать одну и ту же среду с двух разных сторон в быстрой последовательности.
Эксперимент по сопоставлению солнечно-звездной энергетической освещенности (SOLSTICE) для измерения ультрафиолетового излучения Солнца и звезд в диапазоне от 119 до 420 нм. Для калибровки регулярно измерялось известное излучение некоторых голубых звезд.
Монитор солнечного ультрафиолетового спектрального излучения (SUSIM) для измерения ультрафиолетового излучения солнца, сравнивая прямое излучение и излучение, ослабленное атмосферой. В приборе было два идентичных спектрометра , один из которых использовался редко. Это давало возможность проверить потерю качества другого.
Монитор среды для частиц (PEM) для измерения рентгеновского излучения , ионов и магнитного поля в атмосфере.
Монитор освещенности с активным радиометром (ACRIM II), преемник измерительного прибора, который использовался между 1980 и 1989 годами во время миссии Solar Maximum . Он определил количество солнечной энергии, достигающей Земли, и предоставил данные для долгосрочных исследований изменения климата.
Криогенный эталонный спектрометр Limb Array (CLAES), спектрометр для определения концентрации и распределения соединений азота и хлора, озона, водяного пара и метана в земной атмосфере.

История миссии

Космический шаттл Discovery был запущен 12 сентября 1991 года из Космического центра Кеннеди для миссии STS-48. 15 сентября астронавты запускают спутник с захватом орбитального аппарата. Большинство приборов заработало сразу, только ISAMS был включен позже, когда газовыделение утихло.

В июне 1992 г. возникли проблемы с отслеживанием солнечных элементов. Пока проблема анализировалась и решалась, приборы были отключены на две недели. С июля 1992 года ISAMS больше не предоставлял никаких данных. Первоначально предполагалось, что спутник будет работать только до весны 1993 года, но миссия превзошла ожидания и была продлена, пока инструменты еще работали, а CLAES прекратил работу в апреле 1993 года, как и планировалось. В марте 1995 года отслеживание солнечных элементов окончательно не удалось, в результате чего у инструментов было меньше электроэнергии. Дальнейшие потери пришлось принять с июня 1997 года, когда одна из трех батарей вышла из строя. Инструменты работали попеременно или только под прямыми солнечными лучами, когда было достаточно энергии. С октября 1999 года ленточный накопитель больше не мог использоваться, и передача данных должна была осуществляться через спутники-ретрансляторы без промежуточного хранения. В результате две трети записанных данных все еще можно было передать на Землю.

Первоначально рассчитанный на срок службы всего 18 месяцев, UARS проработал более 14 лет и был деактивирован 14 декабря 2005 г. из соображений экономии. На тот момент шесть из десяти экспериментов на борту все еще функционировали. НАСА снизило орбиту спутника, чтобы ускорить возвращение в атмосферу и снизить риск столкновения с другим спутником.

Возвращение

Возвращение в атмосферу произошло 24 сентября 2011 года и сопровождалось большим интересом СМИ. Еще в 2002 году НАСА смоделировало возвращение в атмосферу с помощью программного обеспечения ORSAT (Object Reentry Survival Analysis Tool) и рассчитало, что спутник сломается, но не сгорит полностью. По расчетам, 26 частей общей массой 532 кг достигли бы поверхности земли. Обломки разлетятся по орбите спутника на расстояние около 800 км.

7 сентября 2011 года НАСА объявило, что спутник упадет на Землю в конце сентября или начале октября. Вероятность гибели при крушении UARS была определена НАСА как 1: 3200. Согласно действующим стандартам, НАСА и другие космические агентства пытаются снизить риск смерти при повторном входе спутника на уровне 1:10 000. Для Комитета по космическому мусору IADC UARS не представлял опасности, но возвращение в атмосферу использовалось для ежегодных учений, в которых 12 космических агентств по всему миру работают вместе.

Прогноз времени крушения стал более точным в последующие дни, но точное время и, следовательно, точное место крушения не могло быть дано, потому что на замедление в высоких слоях атмосферы также влияла флуктуация солнечной активности, а затем и положение и вращение спутника.

Согласно заключительному отчету НАСА, повторный вход в атмосферу произошел 24 сентября 2011 года в 04:00 UTC на 14,1 ° южной широты и 170,2 ° западной долготы над южной частью Тихого океана возле Американского Самоа . Поле рассеяния обломков спутника находится в 500–1300 км к северо-востоку от точки входа в атмосферу, вдали от любого крупного массива суши. НАСА ничего не известно о наблюдениях за обломками в этой области. Также ничего не известно о травмах или повреждении имущества.-14,1 -170,2

Смотри тоже

Последующая миссия по исследованию химии атмосферы : Аура
Последующие миссии по измерению энергии, излучаемой солнцем: ACRIMSat (ACRIM) , SORCE (SOLSTICE)

веб ссылки

Викиновости: исследовательский спутник НАСА упал на Землю - новости

НАСА Science Missions: UARS (английский)
Официальная страница УАРС (англ.)

Индивидуальные доказательства

↑ ^a^b Обзор повторного входа в UARS. NASA, 27 сентября 2011, доступ к 27 сентября 2011 .
^ Возвращение и оценка риска для спутника исследования верхней атмосферы НАСА (UARS). (PDF; 510 kB) Офис программы NASA по орбитальному мусору, 9 сентября 2011 г., по состоянию на 22 сентября 2011 г. (на английском языке, моделирование за 2002 год, оценка за 2011 год).
^ Леонард Дэвид: огромный несуществующий спутник, который скоро упадет на Землю, сообщает НАСА. space.com, 7 сентября 2011, доступ к 25 сентября 2011 .
↑ Обновления миссии UARS. НАСА, сентябрь 2011 г., по состоянию на 27 сентября 2011 г. (на английском языке, 16 отчетов).
^ Фил Чемберлин, Карен С. Фокс, Тони Филлипс: солнечная активность может повлиять на повторный вход спутника UARS. NASA, 22 сентября 2011, доступ к 23 сентября 2011 .

[nasa_uars-1] Обзор повторного входа в UARS. NASA, 27 сентября 2011, доступ к 27 сентября 2011 .

[2] Возвращение и оценка риска для спутника исследования верхней атмосферы НАСА (UARS). (PDF; 510 kB) Офис программы NASA по орбитальному мусору, 9 сентября 2011 г., по состоянию на 22 сентября 2011 г. (на английском языке, моделирование за 2002 год, оценка за 2011 год).

[3] Леонард Дэвид: огромный несуществующий спутник, который скоро упадет на Землю, сообщает НАСА. space.com, 7 сентября 2011, доступ к 25 сентября 2011 .

[4] Обновления миссии UARS. НАСА, сентябрь 2011 г., по состоянию на 27 сентября 2011 г. (на английском языке, 16 отчетов).

[5] Фил Чемберлин, Карен С. Фокс, Тони Филлипс: солнечная активность может повлиять на повторный вход спутника UARS. NASA, 22 сентября 2011, доступ к 23 сентября 2011 .

Languages