Геостационарный оперативный спутник окружающей среды - Geostationary Operational Environmental Satellite

Геостационарный оперативный спутник окружающей среды
GOES 8 Spac0255.jpg
ГОЭС-8, выведенный из эксплуатации метеорологический спутник.
ПроизводительFord Aerospace  / Хьюз  / Космические Системы / Лорал  / Боинг  / Локхид Мартин
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорНАСА  / NOAA
Характеристики
АвтобусSMS / HS-371 / LS-1300  / A2100A
РежимГеостационарный
Производство
СтатусВ сервисе
Запущен18
Оперативный4
В отставке13
Не удалось1
Первый запускGOES-1
Последний запускGOES-17
Связанный космический корабль
Полученный изСинхронный метеорологический спутник
Запуск ГОЭС-Н, который после выхода на орбиту был переименован в ГОЭС-13.

В Геостационарный оперативный спутник окружающей среды (Идет), эксплуатируемые Соединенными Штатами. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) Национальная служба экологических спутников, данных и информации разделение, поддерживает прогноз погоды, отслеживание сильного шторма и метеорология исследование. Космические аппараты и наземные элементы системы работают вместе, обеспечивая непрерывный поток данных об окружающей среде. В Национальная служба погоды (NWS) и Метеорологическая служба Канады используют систему GOES для своих операций по мониторингу и прогнозированию погоды в Северной Америке, а научные исследователи используют данные, чтобы лучше понять взаимодействие суши, атмосферы, океана и климата.

Система GOES использует геосинхронные экваториальные спутники что с момента запуска SMS-1 в 1974 году были основным элементом мониторинга и прогнозирования погоды в США.

Закупка, проектирование и производство спутников GOES контролируется НАСА.

NOAA является официальным поставщиком обоих Наземные данные GOES и Данные о космической погоде GOES. Доступ к данным также можно получить с помощью СПЕДЫ программного обеспечения.

Спутники

Оперативно доступен

Для оперативного использования доступны четыре спутника GOES.

GOES-14 находится на хранении на 105 ° з. д. Запуск этого спутника, который перед выходом на орбиту получил обозначение GOES-O, откладывался несколько раз.[1][2] Он был успешно запущен 27 июня 2009 года с космического стартового комплекса №37 на ракете Delta IV.[3] Он прошел испытания после запуска до декабря 2009 года, а затем был помещен в хранилище на орбите.[4] Этот спутник является частью серии GOES-N. GOES-14 был и будет активирован, если другой спутник GOES столкнется с проблемой или будет выведен из эксплуатации.[5] Он был временно назначен GOES-Восток из-за технических проблем с GOES-13 и перемещен в сторону местоположения GOES-East. После устранения этих проблем ГОЭС-14 был возвращен на хранение.[6]

GOES-15, который до выхода на орбиту получил обозначение GOES-P, был успешно запущен 4 марта 2010 г.[7][8] С 2011 по 2018 год он занимал позицию ГОЭС-Запад на 135 ° з.д. над Тихим океаном.[9] Он переместился на восток до 128 ° з.д. начиная с 29 октября 2018 г., чтобы освободить место для GOES-17, которая заняла позицию ГОЭС-Запад 10 декабря 2018 года.[10] В настоящее время он работает параллельно с GOES-17 для целей пользовательской оценки, но его планируется закрыть где-то после 2019 года.[11]

GOES-16 занимает позицию GOES-Восток на 75 ° з. д. Этот спутник, который до выхода на орбиту обозначался как GOES-R, был запущен Ракета Атлас V от Космический стартовый комплекс 41 в Мыс Канаверал База ВВС во Флориде 19 ноября 2016 г.[12] До начала 2017 года он прошел испытания после запуска, прежде чем заменить GOES-13 на GOES-East.

GOES-17 занимает позицию GOES-West на 137,2 ° з. д. Спутник, обозначенный перед выходом на орбиту как GOES-S, был запущен ракетой Atlas V с космодрома 41 1 марта 2018 года.[13] После испытаний после запуска и устранения неполадок в формирователе изображения спутник был объявлен в феврале 2019 года работающим.

Неактивный или перепрофилированный

Несколько спутников GOES все еще находятся на орбите, но либо неактивны, либо были изменены.

Несмотря на то что ГОЭС-3 перестал использоваться для метеорологических операций в 1989 г., он более 20 лет являлся важным звеном связи между США и Южнополярная станция Амундсен – Скотт до вывода из эксплуатации в 2016 году.[14] Геостационарные спутники расходуют топливо, чтобы оставаться в неподвижном состоянии над экватором, и поэтому обычно их нельзя увидеть с полюсов. Когда это топливо заканчивается, солнечные и лунные возмущения увеличивают наклон спутника, так что его наземный путь начинает описывать аналемма (восьмерка в направлении север-юг). Обычно на этом заканчивается основная задача спутника. Однако при достаточно большом наклоне спутник может начать подниматься над полярными горизонтами на крайних точках восьмерки, как это было в случае с GOES-3. На станции была сооружена 9-метровая антенна, и связь со спутником могла быть обеспечена около пяти часов в сутки. При оптимальных условиях скорость передачи данных составляла около 2,048 мегабайт / с (двунаправленная).

ГОЭС-8, который до выхода на орбиту получил обозначение GOES-I, во время работы был спутником GOES-Восток. Он находится на парковочной орбите и ежедневно дрейфует на запад со скоростью около 4 °.[15] Он был выведен из эксплуатации 1 апреля 2003 г. и отключен 5 мая 2004 г. после выхода из строя двигательной установки.[16]

GOES-10, который перед выходом на орбиту получил обозначение GOES-K, был выведен из эксплуатации 2 декабря 2009 г. и увеличен до кладбищенская орбита. У него больше не было топлива для необходимых маневров, чтобы удержать его на месте.[17]

GOES-11, который получил обозначение GOES-L перед выходом на орбиту, имел частичный отказ 6 декабря 2011 года. Он был выведен из эксплуатации 16 декабря 2011 года и выведен на орбиту кладбища.

ГОЭС-12, который перед выходом на орбиту получил обозначение GOES-M, был выведен из эксплуатации 16 августа 2013 года и выведен на орбиту кладбища.[18]

GOES-13, который до выхода на орбиту получил обозначение GOES-N, был выведен из эксплуатации 3 января 2018 года и переведен на орбиту хранения. Он передан в ВВС США и расположен на 61,5º в.д. под новым названием DOD-1.

Цель

Схема ретрансляции данных GOES.

Разработан для работы в геостационарная орбита На высоте 35 790 километров (22 240 миль) над Землей космический аппарат GOES непрерывно просматривает континентальная часть США, Тихий и Атлантический океаны, Центральная Америка, Южная Америка и южная Канада. Трехосная конструкция, стабилизированная корпусом, позволяет датчикам «смотреть» на Землю и, таким образом, чаще отображать облака, контролировать температуру поверхности Земли и водяной пар полей и озвучивания атмосферы за счет ее вертикальных тепловых и паровых структур. Эволюция атмосферные явления можно отслеживать, обеспечивая освещение в реальном времени метеорологических явлений, таких как сильные местные штормы и тропические циклоны. Важность этой возможности была доказана во время ураганов. Хьюго (1989) и Андрей (1992).

Космические аппараты GOES также улучшают эксплуатационные услуги и улучшают поддержку исследований в области атмосферных наук. численный прогноз погоды модели, а также проектирование и разработка датчиков окружающей среды.

Спутниковые данные транслируются на L-диапазон, и получен в NOAA Command and Data Acquisition наземная станция в Уоллопс-Айленд, Вирджиния[19] из которого он распространяется среди пользователей. Кроме того, любой может получать данные напрямую со спутников, используя небольшой блюдо, и обработка данных с помощью специального программного обеспечения.[20]

Спутники GOES управляются из Центра управления спутниковыми операциями в Суитленде, штат Мэриленд. Во время значительных погодных условий или других событий обычное расписание может быть изменено для обеспечения покрытия, требуемого NWS и другими агентствами.

Космическая погода - март 2012 г.[21]

GOES-12 и выше также предоставили платформу для солнечного рентгеновского тепловизора (SXI) и инструментов мониторинга космической среды (SEM).

SXI обеспечивает высокоскоростной мониторинг крупномасштабных солнечных структур для поддержки миссии Центра обслуживания космической среды (SESC). Однако блок SXI на GOES-13 был поврежден солнечной вспышкой в ​​2006 году. SESC, как национальная служба "космической погоды", получает, отслеживает и интерпретирует широкий спектр солнечно-земных данных. Он также выпускает отчеты, предупреждения и прогнозы для особых событий, таких как солнечные вспышки или геомагнитные бури. Эта информация важна для работы военных и гражданских систем радиоволн, спутниковой связи и навигации. Информация также важна для электрических сетей, миссий геофизиков, космонавтов космической станции, авиаторов-высотников и научных исследователей.

SEM измеряет влияние Солнца на околоземную солнечно-земную электромагнитную среду, предоставляя данные в реальном времени в SESC.

Полезная нагрузка

Основная задача спутника GOES выполняется основными приборами полезной нагрузки, которыми являются тепловизор и эхолот. Тепловизор - это многоканальный прибор, воспринимающий инфракрасное излучение. энергия излучения и видимый отраженная солнечная энергия с поверхности и атмосферы Земли. Эхолот предоставляет данные для вертикальных профилей температуры и влажности атмосферы, температуры поверхности и верхней границы облаков, а также озон распространение.

GEOS также предлагает систему сбора данных - наземную метеорологическую платформу сбора и ретрансляции данных.[22]Другими приборами на борту космического корабля являются РЭМ, состоящий из магнитометр, Рентгеновский датчик, высокая энергия протон и альфа-частица детектор и датчик энергичных частиц.

Космические аппараты серии GOES-N (от GOES-13 до GOES-15) также оснащены солнечным датчиком экстремального ультрафиолета.

Кроме того, на спутниках GOES установлен ретранслятор поисково-спасательных операций, который собирает данные с Аварийные радиомаяки-указатели положения и радиомаяки аварийного локатора, которые используются США во время поисково-спасательных операций. Координационный центр спасения ВВС.

Серия GOES-R

Предлагаемый приборный комплекс для серии GOES-R изначально включал следующее:[23][24]

  • Расширенный базовый имидж-сканер (ABI)
  • Комплект для гиперспектральной среды (HES)
  • Пакет Space Environment In-situ (SEISS), который включает два датчика магнитосферных частиц (MPS-HI и MPS-LO), датчик тяжелых ионов высокой энергии и датчик протонов Солнца и Галактики
  • Пакет Solar Imaging Suite, который включает в себя сканер солнечного ультрафиолета (SUVI), датчик солнечного рентгеновского излучения (XRS) и датчик экстремального ультрафиолета (EUVS)
  • Геостационарный картограф молний (GLM)
  • Магнитометр

В сентябре 2006 года ГЭС закрыли.

Обозначения спутников

Перед запуском спутники GOES обозначаются буквами (A, B, C и т. Д.). После успешного запуска спутника GOES ему присваивается номер (1, 2, 3 и т. Д.). Итак, от GOES-A до GOES-F стало с GOES-1 до GOES-6. Потому что GOES-G был неудачным запуском, он так и не получил номер. GOES-H на GOES-R превратился в GOES-7 в GOES-16 (пропуская GOES-Q, который не был построен).

После ввода в эксплуатацию различным местоположениям, используемым спутниками, дается название, соответствующее регионам, которые они покрывают. Это GOES-East и GOES-West, которые следят за восточной и западной половиной США соответственно. ГОЭС-Восток занят ГОЭС-16,[25] на ГОЭС-Запад - ГОЭС-17. Обозначение -East / -West используется чаще, чем обозначение номера спутника. GOES-IO (Индийский океан ), новое обозначение, появившееся в начале мая 2020 года, в настоящее время занимает GOES-13 (DOD-1).[26]

Была также позиция GOES-Юг, которая предназначена для специального освещения Южной Америки. До начала эксплуатации серии GOES-R, если только для этого континента не был выделен спутник, изображения Южной Америки обновлялись каждые 3 часа, а не каждые 30 минут.[27] Станцию ​​GOES-Юг обычно приписывали старым спутникам, операции которых в Северной Америке были заменены новыми спутниками. Например, GOES-10 был перемещен с позиции GOES-West на GOES-South после того, как он был заменен на станции -West на GOES-11. Когда 1 декабря 2009 г. GOES-10 был выведен из эксплуатации, GOES-Юг был передан GOES-12. С момента вывода из эксплуатации ГОЭС-12 16 августа 2013 г. станция ГОЭС-Юг не работает. С тех пор для GOES-16 отпала необходимость в специализированном спутнике GOES-Юг; по состоянию на 2019 год спутник производит полные изображения диска каждые 10 минут.

Разработка серии GOES-R

В сентябре 2006 года NOAA сократило запланированное количество спутников GOES-R с четырех до двух из-за проблем с перерасходом средств. Запланированный график поставок также был замедлен для снижения затрат. Ожидаемая стоимость сериала составляет $ 7,69 млрд долларов, что на 670 млн долларов больше предыдущей оценки в 7 млрд долларов.[28]

Контракт на строительство спутников и производство магнитометров, SUVI и GLM был присужден Lockheed Martin. Эта награда была оспорена проигравшим участником конкурса Boeing;[29] Однако впоследствии протест был отклонен.

Инструмент ABI был доставлен L3Харрис (ранее ITT Exelis ).[30] SEISS был предоставлен Assurance Technology Corporation.

XRS и EUVS объединяются в датчики экстремального ультрафиолета и рентгеновского излучения (EXIS), которые были доставлены Лаборатория физики атмосферы и космоса из Колорадский университет.[31]

Контракт на наземную систему, включая обработку данных, был присужден группе во главе с подразделением Weather Systems L3Харрис, включая субподряды с Boeing, атмосферными и экологическими исследованиями (AER), Honeywell, Карр Астронавтика, Wyle Laboratories, и Арес.[32]

История и статус спутников GOES

Космические аппараты GOES изготовлены Боинг (От GOES-D до -H и GOES-N до -P) и Космические Системы / Лорал (ПРОХОДИТ-A через -C и GOES-I через -M). Серия GOES-I (I-M) и текущая серия GOES-N (N-P) задокументированы в "GOES I – M Databook" и "Датабук серии GOES-N" соответственно. Серия GOES-R строится Локхид Мартин с первым и вторым в серии ГОЭС-16 и -17, введены в эксплуатацию с июня 2019 г..

Компания Boeing создала бы и запустила GOES-Q только в том случае, если бы GOES-O или GOES-P не были доставлены на орбиту в хорошем рабочем состоянии.

Первое изображение, полученное со спутника GOES-1, 25 октября 1975 г., 1645 UTC.
  • GOES-1 спущен на воду 16 октября 1975 г., списан 7 марта 1985 г.
  • ГОЭС-2 спущен на воду 16 июня 1977 г., выведен из эксплуатации 5 мая 2001 г., перед этим спутник связи Южного полюса Peacesat
  • ГОЭС-3 спущен на воду 16 июня 1978 г., выведен из эксплуатации 29 июня 2016 г., перед этим спутник связи Южного полюса Peacesat
  • ГОЭС-4, спущенный на воду 9 сентября 1980 г., списан 9 октября 1988 г.
  • ГОЭС-5 спущен на воду 22 мая 1981 г., списан 18 июля 1990 г.
  • ГОЭС-6 спущен на воду 28 апреля 1983 г., выведен из эксплуатации 19 мая 1992 г.
  • GOES-G, спущенный на воду 3 мая 1986 г., не удалось выйти на орбиту
  • ГОЭС-7, спущенный на воду 26 февраля 1987 г., выведен из эксплуатации 12 апреля 2012 г., до этого спутник связи Peacesat[33]
  • ГОЭС-8 спущен на воду 13 апреля 1994 г., выведен из эксплуатации 5 мая 2004 г.
  • ГОЭС-9, спущенный на воду 23 мая 1995 г., выведен из эксплуатации 15 июня 2007 г.
  • GOES-10, спущенный на воду 25 апреля 1997 г., выведен из эксплуатации 2 декабря 2009 г.[34]
  • GOES-11, спущенный на воду 3 мая 2000 г., выведен из эксплуатации 16 декабря 2011 г.
  • ГОЭС-12, спущенный на воду 23 июля 2001 г., выведен из эксплуатации 16 августа 2013 г., до этого обеспечивалось покрытие для Южной Америки[35]
  • GOES-13, запущен 24 мая 2006 г., выведен из эксплуатации 3 января 2018 г., снова в эксплуатации в Индийском океане с 8 сентября 2020 г. позывным EWS-G1
  • GOES-14, запущен 27 июня 2009 г., в режиме ожидания, 105 ° W
  • GOES-15, запущен 4 марта 2010 г., в эксплуатации с 14 декабря 2011 г., параллельно ГОЭС-17 с 11 ноября 2018 г.[4]
  • GOES-16, запущен 19 ноября 2016 г., эксплуатируется как ГОЭС-Восток с 18 декабря 2017 г.[36]
  • GOES-17, запущен 1 марта 2018 г.,[37] эксплуатируется позывным ГОЭС-Запад с 12 февраля 2019 г.[38]
  • GOES-T, запуск запланирован на декабрь 2021 г.[39]
  • GOES-U, запуск запланирован на 2024 г.[39]

Смотрите также

дальнейшее чтение

Lombardi, Michael A .; Хэнсон, Д. Уэйн (март – апрель 2005 г.). "Служба временных кодов GOES, 1974-2004: ретроспектива". Журнал исследований Национального института стандартов и технологий. 110 (2): 79–96. Дои:10.6028 / jres.110.008. ЧВК  4847573. PMID  27308105.

использованная литература

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

  1. ^ "Космический полет сейчас". Архивировано из оригинал 11 сентября 2013 г.. Получено 7 мая 2009.
  2. ^ "Страница миссии GOES-O". НАСА. В архиве из оригинала от 3 мая 2009 г.. Получено 7 мая 2009.
  3. ^ «Успешный запуск спутника GOES-O NASA и NOAA». НАСА. 27 июня 2009 г. В архиве из оригинала 29 июня 2009 г.. Получено 28 июн 2009.
  4. ^ а б "Главная страница статуса космического корабля GOES". NOAA. Архивировано из оригинал 27 декабря 2011 г.. Получено 28 декабря 2011.
  5. ^ Центр космических полетов Годдарда (16 июня 2009 г.). «Спутник НАСА и NOAA GOES-O готов к запуску». SpaceRef Interactive Inc. В архиве из оригинала 3 февраля 2013 г.. Получено 23 июн 2009.
  6. ^ «GOES-14 заменяет GOES-13 в качестве спутника GOES-Восток». NOAA. Архивировано из оригинал 1 октября 2012 г.. Получено 24 сентября 2012.
  7. ^ «График запуска шаттлов и ракет НАСА». В архиве из оригинала 13 сентября 2008 г.. Получено 31 октября 2009.
  8. ^ "ГОЭС-П Миссия". НАСА. В архиве из оригинала 4 марта 2010 г.. Получено 4 марта 2010.
  9. ^ «Сводка по состоянию космического корабля GOES-15». NOAA. Архивировано из оригинал 15 апреля 2012 г.. Получено 27 декабря 2011.
  10. ^ «Переход к эксплуатации ГОЭС-17 │ Серия ГОЭС-Р». www.goes-r.gov. Получено 2018-10-25.
  11. ^ "Pacific Tropical Infrared, GOES-West - геостационарный спутниковый сервер NOAA GOES".
  12. ^ «НАСА представляет весь сезон ураганов 2008 года в новом онлайн-видео».
  13. ^ «ULA Atlas V успешно запускается с GOES-S - NASASpaceFlight.com». Март 2018 г.. Получено 2019-05-11.
  14. ^ "Спутник Goes-3 выведен из эксплуатации после того, как Антарктида была связана с миром более 20 лет назад". Университет Майами. Архивировано из оригинал 28 августа 2017 г.. Получено 27 августа 2017.
  15. ^ "Сводка по состоянию космического корабля GOES-8". NOAA. Архивировано из оригинал 18 августа 2006 г.. Получено 29 июн 2009.
  16. ^ «NOAA ОТКЛЮЧАЕТ GOES-8 ПОСЛЕ 10 ЛЕТ ОБСЛУЖИВАНИЯ» (Пресс-релиз). NOAA. 3 мая 2004 г. В архиве из оригинала 29 сентября 2006 г.. Получено 25 августа 2006.
  17. ^ «Прощай, GOES-10« Спутниковый блог CIMSS ». Архивировано из оригинал 23 декабря 2009 г.
  18. ^ «Управление спутников и продуктов NOAA - Статус GOES». www.ospo.noaa.gov. В архиве из оригинала 4 июня 2017 г.. Получено 24 июн 2017.
  19. ^ GOES-I / M MISSION, Центр космических полетов Годдарда (по состоянию на 17 марта 2008 г.) В архиве 17 мая 2008 г. Wayback Machine
  20. ^ «Пользовательские системы GOES-R». www.goes-r.gov. В архиве из оригинала от 27.06.2017. Получено 2017-07-18.
  21. ^ «Экстремальные явления космической погоды». Национальный центр геофизических данных. В архиве из оригинала от 22.05.2012.
  22. ^ [1]
  23. ^ «Космический корабль ГОЭС-Р». Программа геостационарной оперативной спутниковой связи (GOES). Центр космических полетов Годдарда. В архиве из оригинала 28 октября 2014 г.. Получено 12 августа 2011.
  24. ^ Хилл, Стив. "Продукты данных GOES-R о солнечной и космической среде: польза для пользователей" (PDF). Программа геостационарной оперативной спутниковой связи (GOES). Центр прогнозов космической погоды NOAA. Архивировано из оригинал (PDF) 26 февраля 2009 г.. Получено 31 декабря 2008.
  25. ^ «Этой осенью новейший геостационарный спутник NOAA будет позиционироваться как GOES-East». www.noaa.gov. В архиве из оригинала 13 июня 2017 г.. Получено 24 июн 2017.
  26. ^ "TPXS10 PGTW 040315". Объединенный центр предупреждения о тайфунах. 4 мая 2020 г. Архивировано с оригинал 4 мая 2020 г.. Получено 4 мая 2020.
  27. ^ "США переместят спутник на Amazon". Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинал 23 апреля 2006 г.. Получено 17 апреля 2006.
  28. ^ Паунер, Дэвид (2 апреля 2009 г.). «Приобретение продолжается, но необходимы улучшения в управлении и надзоре» (PDF). Счетная палата правительства США. В архиве (PDF) из оригинала от 2 августа 2009 г.. Получено 29 июн 2009.
  29. ^ «Протест против Boeing GOES-R останавливает работу Lockheed». Архивировано из оригинал 13 мая 2011 г.
  30. ^ "ITT Геопространственные системы". 17 сентября 2011 г. Архивировано с оригинал 17 сентября 2011 г.
  31. ^ https://web.archive.org/web/20111229065523/https://info.aiaa.org/Regions/MW/Rocky_MNT/Past%20Events/2008-02-21.pdf
  32. ^ . 11 мая 2011 г. https://web.archive.org/web/20110511123930/http://www.govcomm.harris.com/solutions/products/000042.asp. Архивировано из оригинал 11 мая 2011 г. Отсутствует или пусто | название = (Помогите)
  33. ^ «ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАПИСИ ПО ГОЭС-7». В архиве из оригинала от 08.10.2011.
  34. ^ "GOES-10 идет, идет ... уходит ..." Satnews. 2 декабря 2009 г. В архиве из оригинала 13 мая 2011 г.
  35. ^ «Списанные спутники GOES». В архиве из оригинала от 04.06.2017.
  36. ^ «GOES-16 - GOES-East Drift Plan». Блог спутниковой связи. 2017-09-28. В архиве из оригинала от 29.09.2017. Получено 2017-09-29.
  37. ^ Грэм, Уильям (1 марта 2018 г.). «ULA Atlas V успешно стартует с GOES-S». NASASpaceFlight.com. Получено 1 марта 2018.
  38. ^ «Метеорологический спутник нового поколения работает над западной частью США» Nextgov.com. Получено 2019-05-11.
  39. ^ а б Рэй, Джастин (24 октября 2016 г.). "Полет метеорологического спутника GOES-R в космос на мысе Канаверал". Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 25 октября 2016 г.

внешние ссылки