Программа Nimbus - Nimbus program
 | эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Декабрь 2011 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
 Художественный рисунок генерального дизайна спутников серии Nimbus. «Крылья» солнечных панелей движутся в течение дня, отслеживая Солнце на дневной части орбиты спутника. Спутник высотой 10 футов имеет систему ориентации наверху, отделенную от «сенсорного кольца» диаметром 5 футов (в центре) лесами. Сенсорное кольцо удерживает батареи и электронику для каждого из датчиков, которые установлены под кольцом (внизу). | |
| Производитель | General Electric RCA Astro |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Оператор | НАСА |
| Приложения | Погода |
| Характеристики | |
| Режим | Низкая Земля |
| Производство | |
| Положение дел | инвалид |
| Построен | 8 |
| Не удалось | 1 |
| Первый запуск | Нимбус 1 |
| Последний запуск | Нимбус 7 |
В Нимбус спутники были во втором поколении США роботизированный космический корабль используется для метеорологический исследования и разработки. Космический корабль был спроектирован для использования в качестве стабилизированной ориентированной на Землю платформы для тестирования передовых систем обнаружения и сбора наука об атмосфере данные. Семь космических аппаратов Нимбус были запущены в приполярную солнечно-синхронные орбиты начиная с Nimbus 1 28 августа 1964 года. На борту спутников Nimbus установлены различные приборы для получения изображений, зондирования и других исследований в различных спектральных областях. Спутники Nimbus были запущены на борт Ракеты Тор-Аджена (Нимбус 1–4) и Ракеты Дельта (Нимбус 5–7).
Спустя 20 лет с момента запуска первого спутника серия миссий «Нимбус» стала основной исследовательской и конструкторской платформой США для спутникового дистанционного зондирования Земли. Семь спутников Nimbus, запущенных в течение четырнадцатилетнего периода, делились своими космическими наблюдениями за планетой в течение тридцати лет. НАСА передало технологии, проверенные и усовершенствованные миссиями «Нимбус», на Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) за свои действующие спутниковые инструменты. Технологии и уроки, извлеченные из миссий «Нимбус», являются наследием большинства спутников наблюдения Земли, запущенных НАСА и NOAA за последние три десятилетия.[1]
Взносы
Прогноз погоды
| Подрядчики НАСА Nimbus[2] | ||
|---|---|---|
| Компания | Система | Количество* |
| General Electric | Prime | $2,100,000 |
| Контроль и стабилизация | 1,515,710 | |
| 5-ваттный передатчик | 92,652 | |
| RCA | Камеры и солнечная энергия | 302,324 |
| Видикон и солнечная энергия | Нет данных | |
| IT&T Labs | ИК-радиометр высокого разрешения | 139,235 |
| Исследовательский центр Санта-Барбары | ИК среднего разрешения | 343,426 |
| Колледж сельского хозяйства и механики Нью-Мексико | Антенны | 69,384 |
| California Computer Products, Inc. | Часы | Нет данных |
| Ampex | Магнитофон | Нет данных |
| Radiation Inc. | Телеметрия PCM | Нет данных |
| Суммы контракта предназначены для исследований для разработки и поставки первых двух запусков Nimbus. | ||
На момент запуска идея, что нематериальные свойства, такие как давление воздуха возможность наблюдения с помощью спутника, вращающегося на сотни миль над Землей, была революционной.[нужна цитата ] С каждой миссией "Нимбус" ученые расширяли свои возможности по сбору атмосферный характеристики, которые улучшились прогноз погоды, включая температуру океана и воздуха, атмосферное давление и облачность. Начиная со спутника Nimbus 3 в 1969 году, информацию о температуре через атмосферный столб начали получать спутники из восточной части Атлантического океана и большей части Тихого океана, что привело к значительным улучшениям прогнозов.[3] Благодаря глобальному охвату, обеспечиваемому спутниками Nimbus, впервые стали возможны точные прогнозы на 3–5 дней.[нужна цитата ]
Способность спутников Nimbus обнаруживать электромагнитная энергия в нескольких длины волн (мультиспектральные данные), в частности микроволновая печь регион электромагнитный спектр, дала возможность ученым заглянуть в атмосферу и определить разницу между водяной пар и жидкая вода в облаках.[нужна цитата ] Кроме того, они могли измерять температуру атмосферы даже при наличии облаков,[нужна цитата ] способность, которая позволила ученым измерять температуру в "теплом ядре" ураганы.[нужна цитата ]
Радиационный бюджет
Одним из наиболее важных научных вкладов миссий Нимбус были измерения Земли. радиационный баланс. Впервые ученые провели глобальные прямые наблюдения за количеством солнечной радиации, входящей и выходящей из системы Земли. Наблюдения помогли проверить и уточнить самые ранние климатические модели и по-прежнему вносят важный вклад в изучение изменение климата. Как считают ученые причины и последствия глобального потепления Данные о радиационном балансе Nimbus служат основой для долгосрочного анализа и делают возможными исследования по выявлению изменений. Технология Nimbus привела к появлению современных датчиков радиационного баланса, таких как ЦЕРЕС инструменты НАСА Terra и Аква спутники.[4]
Озоновый слой
Еще до того, как спутники Nimbus начали собирать данные о земных озоновый слой, ученые имели некоторое представление о процессах, которые поддерживали или разрушали его. Они были почти уверены[нужна цитата ] они понимали, как формируется слой, и из лабораторных экспериментов знали, что галогены мог разрушить озон. В заключение, метеорологические шары показали, что концентрация озона в атмосфере меняется со временем, и ученые подозревали, что причиной этого являются погодные явления или сезонные изменения. Но как все эти фрагменты информации работали вместе в глобальном масштабе, все еще оставалось неясным.[нужна цитата ]
Ученые провели эксперименты с экспериментальным самолетом НАСА и доказали, что химические вещества в атмосфере, такие как хлорфторуглероды (ХФУ) выпущен из хладагенты и аэрозоли действительно разрушил озон. По мере накопления данных спутниковых наблюдений Nimbus 7 в период с 1978 по 1994 год становилось все более очевидным, что ХФУ создают озоновая дыра каждый зимний сезон заканчивается Антарктида. Не только это, но, несмотря на некоторые колебания от года к году, дыра становилась все больше. Измерения Nimbus показали, насколько серьезна проблема озоновой дыры.[5]
Морской лед
Спутники Nimbus собирали орбитальные данные о протяженности полярных шапок в середине 1960-х годов, записанные в видимой и инфракрасной частях спектра. Эти первые глобальные снимки ледяных покровов Земли служат неоценимыми ориентирами для исследований изменения климата. Во время сужающегося окна возможностей для археология данных, то Национальный центр данных по снегу и льду (NDISC) и НАСА смогли восстановить данные, которые позволили восстановить изображения Нимбуса-2 с высоким разрешением 1966 года, на которых видны все ледяные шапки Арктики и Антарктики.[6]
Когда в 1972 году был запущен космический корабль Nimbus 5, ученые планировали его Электронно-сканирующий микроволновый радиометр для сбора глобальных наблюдений за тем, где и сколько в мире шло дождем. Однако через несколько месяцев после запуска у датчика появился новый приоритет: картографирование глобального морской лед концентрации. Когда в 1978 году был запущен Nimbus 7, технологии были достаточно усовершенствованы, чтобы ученые смогли отличить новообразованный (т. Е. «Первый год») морской лед от более старого льда. Сканирующий многоканальный микроволновый радиометр (SMMR) датчик. Данные, собранные за 9 лет существования, составляют значительную часть долгосрочных данных о земных сплоченность морского льда что современные ученые используют для изучения изменения климата.
Среди самых счастливых открытий, которые сделали возможными миссии «Нимбус», была зияющая дыра в морском льду вокруг Антарктиды зимой в южном полушарии 1974–76. В результате явления, которое с тех пор не наблюдалось, образовался огромный свободный ото льда участок воды, называемый полынья, развивалась три года подряд в сезонных льдах, покрывающих Антарктиду каждую зиму. Расположен в Море Уэдделла, каждый год полынья исчезла с летним таянием, но вернулась в следующем году. Открытый участок воды мог повлиять на температуру океана на глубине до 2500 метров и повлиять на циркуляцию океана на обширной территории. Полынья моря Уэдделла не наблюдалась после события, которое засвидетельствовали спутники Nimbus в середине 70-х годов.
Спутниковая система навигации
Спутники Nimbus (начиная с Nimbus 3 в 1969 году) проложили путь в современную GPS эпоха с оперативным поиск и спасение и системы сбора данных. Спутники опробовали первую технологию, которая позволила спутникам определять местонахождение станций наблюдения за погодой, установленных в удаленных местах, и отдавать команды станциям передавать свои данные обратно на спутник. Самая известная демонстрация новой технологии - рекордный полет британского авиатора. Шейла Скотт, которая протестировала систему навигации и локатора Nimbus, когда совершила первый в истории одиночный полет над Северный полюс в 1971 г.
Система связи земля-спутник-земля Nimbus продемонстрировала первую спутниковую поисково-спасательную систему. Среди первых успехов было спасение двух воздухоплаватели кто спустился в Североатлантический в 1977 году, а позже в том же году отслеживание Японский авантюрист с первой попытки стать первым, кто собачьих упряжках соло к Северному полюсу через Гренландия. Десятки тысяч людей за последние три десятилетия были спасены с помощью системы спутникового слежения за поисково-спасательными операциями (САРСАТ ) операционная система на спутниках NOAA.
Атомная энергия
Нимбус-3 был первым спутником, использующим SNAP-19 радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) в космосе. Ранее была предпринята попытка запустить РИТЭГ SNAP-19 на Нимбус-Б-1, но ракета была уничтожена, и ядерное топливо попало в Канал Санта-Барбара. Позже топливо было извлечено из обломков на глубине 300 футов (91 м) и повторно предназначено для Нимбуса-3 как SNAP-19B.[7] Этот источник энергии дополнил солнечную батарею дополнительным 28,2 Вт электроэнергии.[8]
История эксплуатации спутников Nimbus
| спутниковое | Дата запуска | Дата распада | Перигей | Апогей | Запустить сайт | Ракета-носитель | COSPAR ID | Масса |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Нимбус 1 | 28 августа 1964 г. | 16 мая 1974 г. | 429 км | 937 км | Ванденберг 75-1-1 | Тор-Агена B | 1964-052A | 374 кг |
| Нимбус 2 | 15 мая 1966 г.[9] | 17 января 1969 г. | 1103 км | 1169 км | Ванденберг 75-1-1 | Тор-Агена Б | 1966-040A | 413 кг |
| Нимбус Б | 18 мая 1968 г.[10] | Уничтожено при запуске | --- | --- | Vandenberg SLC-2E | Тор-Агена Д | Нет данных | 572 кг |
| Нимбус 3 | 13 апреля 1969 г. | 22 января 1972 г. | 1075 км | 1135 км | Vandenberg SLC-2E | Тор-Агена Б | 1969-037A | 576 кг |
| Нимбус 4 | 8 апреля 1970 г. | 30 сентября 1980 г. | 1092 км | 1108 км | Vandenberg SLC-2E | Тор-Агена | 1970-025A | 619 кг |
| Нимбус 5 | 11 декабря 1972 г. | 1089 км | 1101 км | Vandenberg SLC-2W | Дельта | 1972-097A | 770 кг | |
| Нимбус 6 | 12 июня 1975 г. | 1093 км | 1101 км | Vandenberg SLC-2W | Дельта | 1975-052A | 585 кг | |
| Нимбус 7 | 24 октября 1978 г. | 941 км | 954 км | Vandenberg SLC-2W | Дельта | 1978-098A | 832 кг |
Смотрите также
использованная литература
- ^ Линдси, Ребекка (19 июля 2005 г.). «Нимбус: 40 лет». Земная обсерватория НАСА. Получено 16 мая, 2006.
- ^ Ракеты и ракеты, 13 марта 1961 г., стр. 34.
- ^ Национальный экологический спутниковый центр (январь 1970 г.). «SIRS и улучшенный морской прогноз погоды». Журнал погоды моряков. Управление экологической науки. 14 (1): 12–15.
- ^ «Радиационный бюджет Земли». Получено 30 октября, 2017.
- ^ Бхартия, Паван Кумар; МакПетерс, Ричард Д. (2018). «Открытие озоновой дыры в Антарктике». Comptes Rendus Geoscience. Elsevier BV. 350 (7): 335–340. Дои:10.1016 / j.crte.2018.04.006. ISSN 1631-0713.
- ^ Техноархеология спасает климатические данные с первых спутников Национальный центр данных по снегу и льду США (NSIDC), январь 2010 г. Архив WebCitation Wayback Machine
- ^ «Атомная энергия в космосе II: история 2015» (PDF). inl.gov. Национальная лаборатория Айдахо. Сентябрь 2015 г.. Получено 13 июня, 2018.
- ^ «Нимбус III - Радиоизотопные энергетические системы НАСА». Радиоизотопные энергетические системы НАСА. НАСА. Получено 15 июня, 2018.
- ^ Управление служб экологических наук (июль 1966 г.). «На столе редактора». Журнал погоды моряков. Министерство торговли. 10 (4): 122.
- ^ День, когда взорвался метеорологический спутник Nimbus Майя Вей-Хаас, Смитсоновский институт журнал (январь 2017)
внешняя ссылка
- http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus.html Программа Nimbus
- http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus_sensor.html Экспериментальные приборы на борту спутников Nimbus