Cyclone Global Navigation Satellite System

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS)
Imaginea vehiculului
Cygnss-16 NASA satellite.jpg
O reprezentare a unuia dintre sateliții sistemului CYGNSS.
Date despre misiune
Operator NASA
Vector Pegasus XL F43 [1]
Lansa 15 decembrie 2016, 13:37:21UTC [2]
Locul lansării Stargazer , baza aeriană Cape Canaveral
Începerea operațiunilor 23 martie 2017 [3]
Durată Planificat: 2 ani
Curent: 4 ani și 249 de zile
Proprietatea navei spațiale
Putere 34,7 W
Masa 28,9 kg fiecare [4] [1]
Constructor
Instrumentaţie
  • Instrument de cartografiere Doppler cu întârziere (DDMI)
Parametrii orbitali
Orbită Geocentric
Apogeu 536 km
Perigeu 514 km
Perioadă 95,1 minute [5]
Înclinare 35 °
Excentricitate 0,00162
Axa semi-majoră 6.903 km
Site-ul oficial

Cyclone Global Navigation Satellite System ( CYGNSS ) este o rețea de satelit dezvoltată de Universitatea din Michigan și de Southwest Research Institute cu scopul de a îmbunătăți capacitățile de prognoză ale ciclonilor tropicali prin înțelegerea interacțiunilor dintre mare și aerul din apropiere. nucleu.

Dezvoltare

În iunie 2012, NASA a sponsorizat proiectul cu suma de 152 milioane dolari, punând Universitatea din Michigan să se ocupe de dezvoltarea sa. [6] [7] La această dezvoltare au contribuit și alte companii, inclusiv Southwest Research Institute , Sierra Nevada Corporation și Surrey Satellite Technology . [8]

Planul a presupus construirea unei constelații de opt micro-sateliți care să fie lansată simultan cu un singur lansator [9] și plasată pe orbită terestră joasă , [7] [10] la 500 km altitudine. [11] Un prim program prevedea și lansarea sateliților pentru 12 decembrie 2016 și observarea a două sezoane ale uraganelor [12], dar unele probleme cu o pompă a avionului de lansare au făcut ca începutul misiunii să fie amânat la 15 decembrie 2016, când sateliții au fost lansați cu succes. [13]

Context

Capacitatea de a prezice calea ciclonilor tropicali a crescut cu aproximativ 50% comparativ cu 1990; cu toate acestea, aceeași perioadă de timp nu a văzut capacitatea de a prezice intensitatea unor astfel de fenomene crescând în același mod. O mai bună înțelegere a evenimentelor care au loc în nucleul interior al acestor furtuni tropicale ar putea duce la o îmbunătățire doar a acestui tip de prognoză, cu toate acestea, senzorii actuali nu sunt capabili să colecteze date de o calitate suficientă pe acele zone de cicloni datorită în principal ploilor puternice care le înconjoară și, prin urmare, o îmbunătățire a modelelor actuale de prognoză este destul de dificil de obținut. [14] [15]

Scop științific

Scopul CYGNSS, care este prima misiune spațială NASA din clasa Earth Venture, care face parte din programul Pathfinder al sistemului științei pământului, [8] [16] este de a furniza date utile pentru înțelegerea corelației dintre proprietățile suprafeței oceanului, termodinamica atmosferei umede și dinamica convectivă a nucleului cel mai interior al unui ciclon tropical. [11] Pentru a realiza acest lucru, sistemul măsoară viteza vântului deasupra suprafeței mării în toate condițiile de precipitații, inclusiv cele prezente în peretele ocular , adică inelul furtunilor care înconjoară ochiul unui ciclon . Aceste măsurători au loc în special cu o frecvență suficientă pentru a se asigura că pot fi urmărite atât geneza ciclonului, cât și creșterea intensității acestuia. [11]

Funcționare și instrumentare

Măsurarea proprietăților vânturilor de pe suprafața oceanelor este efectuată de sateliții sistemului CYGNSS utilizând o tehnică de difusometrie bi-statică bazată pe semnale GPS . [14] [15] Fiecare satelit primește atât semnale GPS directe, cât și semnale GPS reflectate de la suprafața pământului; semnalele directe localizează poziția microsatelitului și oferă o referință în timp, în timp ce semnalele reflectate sau „împrăștiate” oferă informații despre starea suprafeței mării; prin măsurarea rugozității acestuia din urmă, de fapt, este posibil să se obțină viteza vântului care suflă deasupra acestuia. [11]

Fiecare satelit din rețea poartă un instrument numit Delay Doppler Mapping Instrument (DDMI), format din:

  • un receptor de mapare întârziată (DMR);
  • două antene direcționate de-a lungul nadirului;
  • o antenă îndreptată de-a lungul zenitului.

Utilizarea unei rețele de opt sateliți mici garantează posibilitatea de a avea observații foarte dese, atât de mult încât timpul mediu dintre două observații ale aceluiași punct de către doi sateliți diferiți este de aproximativ 7 ore. [14] [15] Cele opt microsateliți sunt așezați pe o orbită cu o înclinare de 35 °, unde fiecare satelit este stabilizat pe cele trei axe datorită dispozitivelor precum roțile de reacție și fiecare dintre ele este capabil să măsoare patru reflexii simultan, garantând realizarea a 32 de măsurători pe secundă. [11]

Diagrama prin satelit CYGNSS. [17] A: Panou solar - B: Receptor - C: Amplificatoare (din care 3 în total 2 vizibile) - D: Cameră stea - E: Baterii (2) - F: Senzor solar - G: Roată de reacție - H: Antena S - Banda I: antena cu banda L

Lansare și funcționare

Un exemplu de sondaj efectuat de sistemul CYGNSS pe un interval de șase ore.

Sateliții CYGNSS au fost lansați la 15 decembrie 2016 folosind un singur lansator Pegasus XL . Transportatorul fusese crescut de Stargazer , un Lockheed L-1011 modificat corespunzător deținut de Orbital ATK , la aproximativ 200 km de coasta Capului Canaveral , Florida. [2] [18] Lansarea, programată inițial pentru 12 decembrie, a fost amânată din cauza problemelor cu sistemul de lansare, în special în ceea ce privește sistemul hidraulic care permite eliberarea Pegasus XL de pe Stargazer . [19]

După lansare, care a avut loc la 13:37 UTC, cele opt microsateliți, care măsoară 163,5 × 52,1 × 22,9 cm și cântăresc 28,9 kg, au fost plasate pe orbită între 13:50 UTC și 13:52 UTC datorită unui modul de poziționare conectat la a treia etapă a Pegasului. Prin urmare, primul contact radio cu primul satelit a avut loc la ora 16:42 UTC [20], în timp ce cel de-al optulea și ultimul satelit a fost contactat cu succes la ora 20:30 UTC. [21] Până la sfârșitul lunii 15 decembrie, toți cei opt microsateliți s-au extins și și-au întors panourile solare către soare, gata să-și înceapă misiunea. [22]

Notă

  1. ^ a b William Graham, Pegasus lansează constelația CYGNSS după lansarea Stargazer , NASA Spaceflight, 15 decembrie 2016. Accesat la 15 februarie 2018 .
  2. ^ a b Stephen Clark, Stol de microsats lansat pentru a măsura vânturile în interiorul uraganelor , în Spaceflight Now , 15 decembrie 2016. Adus 15 februarie 2018 .
  3. ^ NASAs CYGNSS Satellite Constellation Enters Science Operations Phase , la nasa.gov , NASA, 31 martie 2017. Accesat la 15 februarie 2018 .
  4. ^ CYGNSS Press Kit ( PDF ), la clasp-research.engin.umich.edu , NASA, 16 decembrie 2016. Accesat la 15 februarie 2018 (arhivat din original la 8 mai 2018) .
  5. ^ CYGNSS - Orbită . Heavens-above.com , Heavens-Above, 15 aprilie 2017.
  6. ^ UM va conduce proiectul satelit NASA de 152 milioane USD , Associated Press , 19 iunie 2012. Accesat la 15 februarie 2018 .
  7. ^ a b Stephen Clark, NASA finanțează misiunea prin satelit pentru a măsura vânturile uraganelor , în SpaceflightNow , 21 iunie 2012. Adus 15 februarie 2018 .
  8. ^ a b NASA selectează un sistem spațial cu risc redus, cu știință ridicată a pământului . NASA , 18 iunie 2012. Accesat la 15 februarie 2018 .
  9. ^ UM va conduce 150 milioane de dolari NASA Hurricane Prediction Project , aoss.engin.umich.edu , Universitatea din Michigan, 19 iunie 2012. Accesat la 15 februarie 2018 .
  10. ^ James Aldridge, NASA folosește SwRI asupra efortului de cercetare pentru cartografierea uraganelor , în San Antonio Business Journal , 21 iunie 2012. Accesat la 15 februarie 2018 .
  11. ^ a b c d și CYGNSS Factsheet octombrie ( PDF ), la clasp-research.engin.umich.edu , Universitatea din Michigan. Adus la 15 februarie 2018 (arhivat din original la 4 august 2016) .
  12. ^ Misiunea CYGNSS , la clasp-research.engin.umich.edu , Universitatea din Michigan . Adus la 15 februarie 2018 .
  13. ^ Echipe Desfășurarea observatoarelor CYGNSS B și D CYGNSS Hurricane Mission , la blogs.nasa.gov , NASA. Adus la 15 februarie 2018 .
  14. ^ a b c CYGNSS , aoss-research.engin.umich.edu , Universitatea din Michigan. Adus la 15 februarie 2018 (arhivat din original la 15 martie 2013) .
  15. ^ a b c Christopher S. Ruf, Robert Atlas, Paul S. Chang, Maria Paola Clarizia, James L. Garrison, Scott Gleason, Stephen J. Katzberg, Zorana Jelenak și Joel T. Johnson, New Ocean Winds Satellite Mission to Sonde Hurricanes și Convecție tropicală , în Buletinul Societății Meteorologice Americane , vol. 97, nr. 3, 26 iunie 2015, pp. 385-395, Bibcode : 2016BAMS ... 97..385R , DOI : 10.1175 / BAMS-D-14-00218.1 , ISSN 0003-0007 ( WC ACNP ) . Adus la 15 februarie 2018 .
  16. ^ Dan Leone, NASA To Fund Wind-monitoring Smallsat Constellation , în Space News , 19 iunie 2012. Accesat la 15 februarie 2018 .
  17. ^ CYGNSS - Trusa de presă ( PDF ), la clasp-research.engin.umich.edu , NASA. Adus la 15 februarie 2018 (arhivat din original la 22 decembrie 2016) .
  18. ^ NASA Hurricane Science Satellites trimise pe orbită de racheta Pegasus lansată de aer , în Spaceflight 101 , 15 decembrie 2016. Adus 15 februarie 2018 .
  19. ^ Rezolvarea valoroasă a problemelor în aer - CYGNSS Hurricane Mission , la blogs.nasa.gov , NASA. Adus la 15 februarie 2018 .
  20. ^ Bob Allen, primul micro-satelit CYGNSS este sănătos! , la blogs.nasa.gov , NASA, 15 decembrie 2016. Adus 15 februarie 2018 .
  21. ^ Joseph Atkinson, Opt pentru opt! Toți sateliții contactați! , la blogs.nasa.gov , NASA, 15 decembrie 2016. Adus 15 februarie 2018 .
  22. ^ Chris Ruf, Un mesaj de la investigatorul principal CYGNSS Chris Ruf , la blogs.nasa.gov , NASA, 15 decembrie 2016. Accesat la 15 februarie 2018 .

Alte proiecte

linkuri externe