ВРЕМЯ - Википедия - TIMED

ВРЕМЯ
TIMED.jpg
ВРЕМЯ на низкой околоземной орбите
ИменаТермосфера • Ионосфера • Мезосфера • Энергетика и динамика
Тип миссииИоносфера
Атмосферная наука
Исследования космической погоды
ОператорНАСА
COSPAR ID2001-055B
SATCAT нет.26998
Интернет сайтВРЕМЯ в APL
Продолжительность миссии2 года (планируется)
19 лет, 15 дней (продолжается) (истекло)
Свойства космического корабля
ПроизводительЛаборатория прикладной физики
Стартовая масса660 кг (1460 фунтов)
Габаритные размеры2,72 метра в высоту
11,73 метра в ширину
1,2 метра глубиной
Мощность406 Вт
Начало миссии
Дата запуска7 декабря 2001, 15:07:35 универсальное глобальное время
РакетаДельта II 7920-10
(Дельта D289)
Запустить сайтВанденберг, SLC-2W
Поступил в сервис22 января 2002 г.
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрическая орбита [1]
РежимНизкая околоземная орбита
Высота625 км (388 миль)
Наклон74.1°
Период97,3 мин.
Hinode  →
 

В ВРЕМЯ (Термосфера • Ионосфера • Мезосфера • Энергетика и динамика) миссия посвящена изучению влияний энергетика и динамика из солнце и люди в наименее изученных и понятых регионах Атмосфера Земли - в Мезосфера и Нижняя термосфера / Ионосфера (МЛТИ). Миссия была запущена из База ВВС Ванденберг в Калифорния 7 декабря 2001 г. на борту Ракета Delta II ракета-носитель. Спонсором и управлением проекта является НАСА, а космический корабль спроектирован и собран Лаборатория прикладной физики в Университет Джона Хопкинса. Миссия продлевалась несколько раз, и теперь собраны данные по всей солнечный цикл, который помогает в своей цели отличать воздействие Солнца на атмосферу от других эффектов.[2]

Исследуемая область атмосферы

Схема миссии TIMED (НАСА)

В Мезосфера, Нижний Термосфера и Ионосфера (MLTI) область атмосферы, которая будет изучаться TIMED, расположена на высоте от 60 до 180 км над поверхностью Земли, где энергия солнечного излучения сначала попадает в атмосферу. Это может иметь серьезные последствия для верхних слоев атмосферы Земли, особенно во время пика 11-летнего солнечного цикла Солнца, когда высвобождается наибольшее количество его энергии. Понимание этих взаимодействий также важно для нашего понимания различных предметов в геофизика, метеорология, и наука об атмосфере, так как солнечная радиация одна из основных движущих сил атмосферные приливы. Изменения в MLT могут коснуться и современных спутниковое и радио телекоммуникации.

Научные инструменты

Полезная нагрузка космического корабля состоит из следующих четырех основных приборов:

  • Global Ultraviolet Imager (GUVI), который сканирует поперечный путь от горизонта до горизонта для измерения пространственных и временных изменений температура и составляющие плотности в нижняя термосфера, и определить важность полярное сияние источники энергии и солнечные источники экстремального ультрафиолета к энергетическому балансу в этом регионе.
  • Солнечный Экстремальный ультрафиолетовый эксперимент (SEE), а спектрометр и набор фотометры предназначен для измерения солнечных мягких Рентгеновские лучи, крайний ультрафиолет и дальний ультрафиолет излучение, которое попадает в область MLT.
  • Доплеровский интерферометр TIMED (TIDI), предназначенный для глобального измерения профилей ветра и температуры в регионе MLT.
  • Зондирование атмосферы с использованием широкополосной эмиссионной радиометрии (SABRE), многоканальный радиометр, предназначенный для измерения тепла, выделяемого атмосферой в широком диапазоне высот и спектрального диапазона, а также профилей глобальной температуры и источников атмосферного охлаждения.

Данные, собранные приборами спутника, открыты для всеобщего ознакомления.[3]

Характеристики

[нужна цитата ]

  • Масса: 660 килограмм
  • Габаритные размеры:
    • 2,72 метра в высоту
    • 1,61 метра в ширину (стартовая конфигурация)
    • Ширина 11,73 м (развернутые солнечные батареи)
    • 1,2 метра глубиной
  • Потребляемая мощность: 406 Вт
  • Нисходящая линия передачи данных: 4 мегабита в секунду
  • Память: 5 гигабит
  • Процессор управления и обработки данных: Мангуст-V
  • Отношение:
    • Контроль - в пределах 0,50 °
    • Знание - в пределах 0,03 °
    • Процессор: RTX2010
  • Общая стоимость миссии:
    • Космический корабль: 195 миллионов долларов США[нужна цитата ]
    • Наземные операции: 42 миллиона долларов США

Спутниковые операции

У TIMED возникли небольшие проблемы с контроль отношения когда после запуска магниторез не удалось замедлить вращение космического корабля, как задумано. Инженер, установивший магниторегуляторы, по ошибке записал обратную их фактическую полярность, что привело к появлению знаковой ошибки в полетном программном обеспечении. Проблема была устранена путем временного отключения орбитального аппарата. датчик магнитного поля и загрузите программный патч, чтобы исправить ошибку знака.[4] В отдельном случае другое обновление программного обеспечения устранило проблему, вызванную ошибочным тестированием датчики солнца. После этих исправлений система ориентации заработала, как и предполагалось.[4]

Научные результаты

TIMED улучшил научное понимание долгосрочных тенденций в верхних слоях атмосферы. Инструмент SABRE собирал непрерывные записи уровней водяного пара и углекислого газа в стратосфере и мезосфере.[5][6]

SABRE может собирать 1500 измерений водяного пара в день, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими спутниковыми и наземными наблюдениями.[7] У SABRE был недостаток в оптический фильтр это привело к завышению уровня водяного пара; эта ошибка была обнаружена, и данные были исправлены.[8] Основываясь на скорректированных данных, SABER обнаружил, что в период с 2002 по 2018 год уровни водяного пара в нижней стратосфере увеличивались в среднем на 0,25 ppmv (около 5%) за десятилетие, а в верхней стратосфере и мезосфере уровни водяного пара составляли увеличивается в среднем на 0,1-0,2 ppmv (около 2-3%) за десятилетие.[9] Считается, что рост уровня метана частично ответственен за рост уровня водяного пара, поскольку метан разлагается.[требуется разъяснение ] на углекислый газ и водяной пар, но также могут быть ответственны изменения, вызванные солнечным циклом.[10]

SABRE также отслеживает уровни углекислого газа в верхних слоях атмосферы. Прибор обнаружил, что уровни углекислого газа в верхних слоях атмосферы увеличиваются: на высоте 110 километров (68 миль) CO
2 уровни росли в среднем на 12% за десятилетие.[11] Эта скорость выше, чем прогнозировалась климатическими моделями, и предполагает, что существует более вертикальное перемешивание CO
2 чем считалось ранее.[12]

Собирая данные о верхних слоях атмосферы, TIMED помогает моделировать воздействия на окружающую среду. Водяной пар и диоксид углерода являются парниковыми газами, и их рост в верхних слоях атмосферы необходимо учитывать в климатических моделях. Кроме того, водяной пар в верхних слоях атмосферы способствует разрушению озонового слоя.[13]


Инструментальные команды

Соединенные Штаты

Международный

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Траектория: ТАЙМЕД 2001-055Б». НАСА. 14 мая 2020. Получено 23 ноября 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  2. ^ Фокс, Карен. «Десять успешных лет составления карты средней атмосферы». НАСА. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  3. ^ "Сроки загрузки данных SDS". Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса. Получено 15 сентября 2020.
  4. ^ а б Харланд, Дэвид М .; Лоренц, Ральф Д. (2006). Отказы космических систем: катастрофы и спасение спутников, ракет и космических зондов. Берлин: Springer. С. 214–215.
  5. ^ Юэ 2019, стр. 13452.
  6. ^ Юэ 2015, стр. 7195.
  7. ^ Юэ 2019, стр. 13458.
  8. ^ Ронг 2019, стр. 3-4.
  9. ^ Юэ 2019, стр. 13456.
  10. ^ Юэ 2019, стр. 13456, 13458.
  11. ^ Юэ 2015, стр. 7197.
  12. ^ Юэ 2015, стр. 7198.
  13. ^ Юэ 2019, стр. 13459.

дальнейшее чтение

внешние ссылки