Pozorování Země-1
Earth Observing-1 EarthObservation Satellite
Umělecký dojem ze satelitu Earth Observing-1.
| Organizace | Goddard z NASA |
|---|---|
| Stavitel | Swales Aerospace |
| Program | Nové tisíciletí |
| Pole | Validace vesmírných technologií |
| Postavení | Mise splněna |
| Ostatní jména | EO-1 |
| Zahájení |
21. listopadu 2000 v 13:24 UT |
| Spouštěč | Delta II 7320-10C |
| Konec mise | 31. března 2017 |
| Doba trvání | 18 měsíců (primární mise) |
| Deorbiting | Kolem roku 2055 |
| Identifikátor COSPAR | 2000-075A |
| Stránky | https://eo1.gsfc.nasa.gov/ |
| Mše při startu | 588 kg |
|---|---|
| Hromadné nástroje | 155 kg |
| Ergoly | Hydrazin |
| Hmota hnacího plynu | 23 kg |
| Δv | 85 m / s |
| Kontrola postoje | Stabilizováno ve 3 osách |
| Zdroj energie | Solární panely |
| Elektrická energie | 350 wattů |
| Obíhat | Heliosynchronní |
|---|---|
| Nadmořská výška | 705 km |
| Doba | 98,7 minut |
| Sklon | 98,2 ° |
| ALI | Vylepšená pozemská kamera |
|---|---|
| Hyperion | Hyperspektrální imager |
| JEZERO | Hyperspektrální imager |
Pozorování Země-1 nebo EO-1 je dálkový průzkum družice Experimentální část programu New Millenium z NASA . Je určen k ověření nových typů přístrojů pro pozorování Země a nových technologií používaných platformou, které by měly umožnit vyšší výkon při současném snížení hmotnosti a nákladů.
Kontext
Earth Observing-1 je druhou vesmírnou misí programu New Millennium Program (NMP) NASA . New Millennium je součástí nové strategie NASA implementované jejím správcem Danielem Goldinem , spočívající ve vývoji misí, které jsou levnější než v minulosti ( rychlejší, levnější, lepší ), ale najednou početnější. Do té doby byly na operačních misích testovány nové vesmírné technologie využívající jejich velmi velkých rozpočtů, jako je použití flash pamětí během mise Cassini . Tato možnost již není možná v kontextu nových misí, které kvůli omezení nákladů vyžadují použití dokonale zdokonalených technologií. Tyto nové mise však vyžadují vývoj nových vesmírných technologií umožňujících miniaturizaci a snížení nákladů. Aby zvládl tuto potřebu, Charles Elachi , ředitel střediska JPL , nabízí společnosti Goldin nový program spojující mise vyvinuté v duchu „ rychlejší, levnější, lepší “ a zaměřené na kvalifikaci těchto nových technik před jejich nasazením na mise. . Mezi tyto technologie patří zejména iontový pohon . Program je řízen Jet Propulsion Laboratory v NASA. Hlavní cíle těchto misí jsou proto primárně technické, přičemž vědecké výhody jsou sekundárním cílem. V červenci 1995 americký kongres schválil zahájení programu Nového tisíciletí a zejména rozvoj mise Deep Space 1 zaměřené hlavně na vývoj iontového pohonu.
Technická charakteristika
Družice Earth Observing-1 , postavená společností Swales Aerospace, má šestiúhelníkový tvar (strana 1,4 x 1,4 x 2 m) s hmotností startu 588 kg. Skládá se z hliníkové voštinové struktury. Družice je stabilizována na 3 osách s přesností zaměřování přibližně 36 obloukových sekund a stabilitou 0,5 obloukových sekund / s. Řízení orientace využívá vyhledávač hvězd, který sleduje 10 až 5 referenčních hvězd, setrvačnou jednotku a sluneční kolektory. Ke korekci dráhy se používají čtyři malé raketové motory spalující hydrazin a tah x newtonů . Tank obsahuje 23 kilogramů pohonných hmot. Energii dodávají solární panely sestavené do jediného křídla složeného ze 3 panelů rozmístěných na oběžné dráze a orientovatelných s určitou mírou volnosti. Solární panely poskytují na začátku mise maximálně 350 wattů. Energie je uložena v 50 Ah nikl-kadmiové baterii. Komunikace se provádí v pásmu X pro data s maximální rychlostí 105 megabitů za sekundu (downlink) a v pásmu S pro příkazy a telemetrii. EO-1 má 48 gigabitovou velkokapacitní paměť pro ukládání dat. Družice je navržena na životnost 18 měsíců.
Vědecké nástroje
EO-1 nese tři experimentální vědecké přístroje určené k nasazení na budoucí mise pro pozorování Země:
- ALI ( Advanced Land Imager ) je multispektrální zobrazovač využívající dalekohled s otvorem 12,5 cm se zorným polem 15 ° (kolmo k ose postupu satelitu) nad 1,5 °. Tato oblast je 185 km široká. Přístroj má detektory, které současně shromažďují panchromatické obrazy ve viditelném světle i na 11 vlnových délkách ve viditelném světle a v blízké infračervené oblasti . Rozlišení v panchromatic je 10 metrů a v jiných vlnových délkách 30 metrů. Přístroj má hmotnost 106 kg a spotřebu 100 wattů. Cílem je poskytnout kompaktnější přístroj, než jaký používá satelit Landsat 7 (přístroj ETM +: 425 kg a 545 wattů).
- Hyperion je hyperspektrální zobrazovač odvozený od HSC . Skládá se z dalekohledu a dvou spektrometrů. Dalekohled má clonu 12 cm a napájí dva štěrbinové spektrometry, které analyzují spektrální pásma 400–1000 nm a 900–2500 nm. Prostorový rozlišovací výkon je 30 metrů a spektrální rozlišení je 10 nm. Přístroj má hmotnost 49 kg a spotřebuje v průměru 78 wattů.
- LAC ( LEISA Atmospheric Corrector ) je přístroj určený ke kalibraci ALI měřením množství vodní páry přítomné v atmosféře. Pokrývá vlnové délky 0,8 - 1,6 µm s dalším kanálem spojeným s vlnovou délkou 1,38 µm pro detekci přítomnosti cirrusových mraků . Jeho prostorové rozlišení je 250 metrů. Přístroj má celkovou hmotnost 10,5 kg a spotřebovává maximálně 48 wattů.
Experimentální zařízení
- XPAA ( X-band Phased Array Antenna ) je komunikační systém využívající fázovanou anténu, jehož cílem je ověřit tento koncept kombinující lehkost, nízkou hmotnost, absenci ukazovacího mechanismu a vysokou propustnost. Anténa, která obsahuje 64 základních antén, má downlink rychlost 105 megabitů a spotřebovává přibližně 16 wattů. Souprava má hmotnost 5,5 kg.
- CCR ( Carbon Carbon Radiator ) je experimentální pasivní radiátor vyrobený z kompozitního sendviče obsahujícího panely z uhlíkových vláken v uhlíkové matrici potažené epoxidem. Cílem je otestovat kapacitu tohoto zařízení k evakuaci 43 wattu tepla generovaného elektronickým zařízením. Panel o rozměrech 73 x 73 centimetrů má hmotnost přibližně 3 kg.
- LFSA ( Lightweight Flexible Solar Array ) je experimentální solární panel, který testuje technologie k odlehčení hmoty tohoto typu zařízení. Využívá fotovoltaické články měď - indium - selen a mechanismy nasazení na oběžné dráze jsou nahrazeny částmi ze slitiny s tvarovou pamětí .
- WARP ( Wideband Advanced Recorder Processor ) je experimentální velkokapacitní paměť, jejímž cílem je ověřit použití úložných systémů s vysokou hustotou. WARP je 48 gigabitové velkokapacitní paměťové zařízení se špičkovou kapacitou zápisu 1 gigabit / s a kapacitou nepřetržitého zápisu 900 megabitů za sekundu a může tato data odesílat rychlostí 105 megabitů za sekundu. Celek je řízen Mongoose V mikroprocesoru . Hmotnost je 18 kg a spotřeba energie je v průměru 35 wattů a maximálně 87 wattů.
- PPT ( Pulsed Plasma Thruster ) nebo PRS-101 je experimentální elektromagnetický elektrický mikroproeller určený k udržení orientace satelitu s velkou přesností zaměřování. Využívá teflon k dodávání tahů 90 až 860 mikronewtonů bodu nebo nepřetržitě (1 Hz). Zahrnuje dva trysky v opačných směrech a má celkovou hmotnost 4,95 kg.
- FODB ( Fiber Optic Data Bus ) je optické vlákno určené k ověření použití tohoto typu zařízení na satelitech.
- AutoCon ( Autonomous Control for enhanced form flying ) je software, který umožňuje satelitu udržovat se autonomně v pevné relativní poloze v souhvězdí satelitů.
Provádění mise
EO-1 byl umístěn na oběžnou dráhu 21. listopadu 2000 odpalovacím zařízením Delta II, které vzlétlo z odpalovací rampy Vandenberg . Je umístěn na sluneční synchronní oběžné dráze blízko k oběžné dráze Landsatu 7 (nadmořská výška 705 kilometrů, orbitální sklon 98,2 °). K ověření provozu satelitu provádí měření shodná s měřeními přístrojů Landsat 7. Data poskytovaná dvěma satelity jsou porovnávána. Mise, jejíž počáteční doba trvání je 18 měsíců, byla několikrát prodloužena. NASA to ukončí 31. března 2017. NASA odhaduje, že satelit vstoupí do atmosféry znovu kolem roku 2055.
Výsledek
Mise ověřuje provoz nástroje ALI , jehož konstrukce se používá pro vývoj nástroje OLI ( Operational Land Imager ) na palubě Landsat 8 . Hyperion funguje nominálně a použité techniky musí být použity v budoucí misi ke studiu ekosystémů planety identifikací různých druhů rostlin a detekcí požárů a oblastí sucha. Všechna experimentální zařízení fungují podle jejich specifikací. Zatímco satelit zůstal v provozu 16 let (původní plánovaná doba trvání 18 měsíců), nezaznamenal žádný vážný incident. O přístrojích a zařízeních EO-1 je publikováno více než 1 500 článků.
Galerie
Poznámky a odkazy
- Robotický průzkum sluneční soustavy Část 3 Wows and Woes 1997-2003 , str. 196
- (in) „ EO-1 Baseline: Spacecraft bus “ na Earth Observing-1 , Space Goddard Flight Center (zpřístupněno 14. září 2018 )
- (in) „ EO-1 Baseline: Validation Technology - Technology Overview Instrument “ , on Earth Observing-1 , Space Goddard Flight Center (přístup k 16. září 2018 )
- (en) „ EO-1 “ , na portálu EO , Evropská kosmická agentura (přístup 14. září 2018 )