GOES-R – nowe pokolenie satelitów meteorologicznych

0

Na noc z 19 na 20 listopada zaplanowano start pierwszego z nowej generacji satelitów meteorologicznych. Ten artykuł opisuje satelitę GOES-R. 

GOES-R to pierwszy z serii czterech geostacjonarnych satelitów meteorologicznych nowej generacji. Został on zamówiony przez Amerykańską Narodową Służbę Oceaniczną i Meteorologiczną (po angielsku: NOAA), oczywiście przy współpracy z NASA. Głównym wykonawcą instrumentu jest koncern Lockheed Martin.

Nowy satelita ma zapewnić 4 razy lepszą rozdzielczość obrazów, 5x szybciej skanować powierzchnię naszej planety oraz obserwować 3x większą ilością sposobów. Ma m. in. służyć do obserwacji wyładowań atmosferycznych, tworzących się chmur. Ma także umożliwić obserwację dużych pożarów lasów. Dzięki zwiększonej ilości danych, szybszym i częstszym skanowaniu powierzchni ma to zwiększyć dokładność prognoz pogody oraz przyśpieszyć komunikaty o zagrożeniach.

Program geostacjonarnych satelitów meteorologicznych nie jest niczym nowym. Cały program zaczął się w połowie lat siedemdziesiątych od satelitów SMS-1 i SMS-2.  Aktualnie są 3 sprawne amerykańskie satelity tego rodzaju (serii GOES-N). Jeden z nich pokrywa zachodnią półkulę, drugi wschodnią a 3 jest rezerwą. Najnowszy satelita poprzedniej serii został wystrzelony na orbitę 4 marca 2010 na pokładzie rakiety Delta 4 (wariant 4,2). Razem z satelitami na niższych orbitach zapewniają dane do prognozowania pogody, wystosowywania ostrzeżeń o zagrożeniach, obserwacji zmian klimatycznych, itd.

`Instrumenty satelity GOES-R / Credits - NASA, NOAA

Instrumenty satelity GOES-R / Credits – NASA, NOAA

GOES-R jak na nowe urządzenie przystało zapewni o wiele większe możliwości, dzięki aparaturze na swoim pokładzie. Najważniejsza aparatura naukowa to:

  • ABI (Advanced Baseline Imager) –  jest to podstawowy instrument GOES-R, do obrazowania Ziemi. ABI będzie obserwował powierzchnię w 16 różnych widmach (w porównaniu do pięciu w aktualnie funkcjonujących satelitach GOES-N), dwa kanały światła widzialnego, cztery kanały w bliskiej podczerwieni i dziesięć kanałów podczerwieni. Z tego instrumentu będzie pochodzić ponad 60% danych przesyłanych na ziemię. Może działać w 2 trybach: skanowanie całej półkuli co 15 min i obszaru o wymiarach ok. 3000km N-S na 5000km E-W co 5 min lub skanowanie 2 mniejszych obszarów (np. z aktywnymi huraganami) co 60 sek.
  • GLM (Geostationary Lightning Mapper) jest instrumentem do rejestrowania wyładowań atmosferycznych (piorunów). Będzie to pierwsze tego typu urządzenie operujące z orbity geostacjonarnej. Będzie rejestrował wyładowania w chmurze, między chmurami i chmura-ziemia.
  • EXIS (Extreme Ultraviolet and X-ray Irradiance Sensors) jest grupą czujników, które zostały zabudowany na ramieniu paneli słonecznych i będą skierowane ku słońcu. Będą one rejestrować aktywność słońca, w tym flary słoneczne i wyrzuty protonów. Ma to umożliwić skuteczne ostrzeganie przed możliwymi zakłóceniami w komunikacji radiowej.
  • SUVI (Solar Ultraviolet Imager) to teleskop obserwujący naszą gwiazdę w dalekim ultrafiolecie. Dzięki niemu będzie można obserwować aktywne rejony słońca i rejestrować wyrzuty materii z korony słonecznej.
  • MAG (Magnetometer) to magnetometr do pomiarów środowiska kosmicznego, wykrywania naładowanych cząstek. Ma to służyć do ewentualnego ostrzegania operatorów satelitarnych i firm energetycznych przed zagrożeniami (burze magnetyczne).
  • SEISS (Space Environment In-Situ Suite) to zbiór czujników, zabudowanych wewnątrz GOES-R do pomiarów zagrożeń ładunkami elektrostatycznymi, zagrożeń radiacyjnych co ma być pomocne dla operatorów satelitów, astronautów.

GOES-R, gdy będzie aktywny na orbicie będzie produkował 3,5 TB danych każdego dnia. Dlatego też wewnątrz satelity niezwykle ważne są urządzenia do transmisji danych. W ograniczonym zakresie będzie także mógł prowadzić retransmisje danych. Co ciekawe tego typu funkcja była używana w satelicie GOES-3 wystrzelonym w 1978. Do roku 1989 służył jako satelita meteorologiczny. Potem kilkukrotnie zmieniał swoją pozycję już jako satelita telekomunikacyjny dla wysp na Pacyfiku oraz np. dla stacji polarnej Amundsen-Scott na biegunie południowym.

GOES-R - ostatnie testy / Credits - LM, NASA, NOAA

GOES-R – ostatnie testy / Credits – LM, NASA, NOAA

Satelita ma wymiary 6,1 m x 5,6 m x 3,9 m oraz masę 2857 kg. Po zatankowaniu jego masa wzrosła do 5192 kg. Do jego wyniesienia na orbitę posłuży rakieta Atlas 5 w konfiguracji 541, z 5 metrową osłoną ładunku i 4 dodatkowymi rakietami na paliwo stałe. Teoretyczna nośność takiego wariantu rakiety na orbitę GTO wynosi ok. 8200 kg a wprost na GEO ok 3700 km, co pozwala przypuszczać, że GOES-R zostanie uwolniony na orbicie z wysokim perygeum. Plan lotu zakłada 3 zapłony silnika drugiego stopnia rakiety. Nie jest znane docelowa lokalizacja satelity. Na przedstartowej konferencji prasowej przedstawiciele NOAA zapowiedzieli, że decyzja zapadnie po ok. 6 miesiącach od startu. Po przeprowadzeniu testów i ocenie funkcjonalności GOES-R oraz dotychczas aktywnych innych instrumentów GOES zarządzający całym programem zdecydują, który satelita (zapewne ten w najgorszym stanie) zostanie zastąpiony nowym.

GOES-R wewnątrz owiewki aerodynamicznej, przed instalacją z rakietą Atlas V / Credits - NASA, NOAA

GOES-R wewnątrz owiewki aerodynamicznej, przed instalacją z rakietą Atlas V / Credits – NASA, NOAA

Pierwotnie start GOES-R miał odbyć się w marcu 2016, jednak został przeniesiony na 2 połowę roku ze względu na konieczność przeprowadzenia kolejnych testów. Niedawny huragan Mateusz, który uderzył w południowo-wschodnią część USA także wstrzymał część przygotowań. Aktualnie start planowany jest na noc z 19 na 20 listopada 2016 w oknie startowym 22:42-23:42 UTC.

Kolejny satelita z tej serii jest już w budowie i jego wyniesienie zaplanowano na początek 2018 roku. Będzie on identyczny do GOES-R. Ma to utrzymać koszty całego programu w założonym limicie oraz umożliwić porównywanie danych z poszczególnych instrumentów, gdy będą wspólnie pracować na orbicie.

Będzie to 7 start rakiety Atlas 5 w tym roku. 5 z nich odbyło się z wyrzutni LC-41 na wschodnim wybrzeżu (Cape Canaveral) a 1 start (całkiem niedawno, bo 11. listopada) miał miejsce z wyrzutni SLC-3E na zachodzie USA (Vandenberg). Będzie to zarazem przedostatni start Atlasa 5 w tym roku, w grudniu planowany jest jeszcze start na orbitę GTO z satelitą komunikacyjnym Echostar-19.

(NOAA, EN, DS, LM)

Przekaż dalej

Odpowiedz