| Midori-2, ADEOS-II | |
|---|---|
| Avanceret jordobservationssatellit 2 | |
| Kunde | NASDA |
| Fabrikant | Mitsubishi Electric (MELCO) |
| Operatør | National Space Development Agency [d] |
| Satellit | jorden |
| affyringsrampe | Tanegashima Space Center Yoshinobu Launch Complex |
| løfteraket | H-IIA (mulighed 202) nr. 4 |
| lancering | 14. december 2002 01:31 ( UTC ) |
| COSPAR ID | 2002-056A |
| SCN | 27597 |
| specifikationer | |
| Vægt | 3680 kg |
| Strøm | 5,7 kW |
| Strømforsyninger | Solpaneler |
| Orbitale elementer | |
| Banetype | solsynkron |
| Humør | 98°69 |
| Omløbsperiode | 101.048 |
| Banehøjde | 798,3×812,8 km |
| måludstyr | |
| AMSR | Mikrobølge scanning radiometer |
| ILAS II | atmosfærisk lemmerspektrometer |
| havvinde | scatterometer |
| sharaku.eorc.jaxa.jp/ADE... | |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Midori-2 , Midori-2 , ADEOS-II ( engelsk Advanced Earth Observing Satellite 2 ) er en japansk jord-fjernmålingssatellit.
Den vigtigste videnskabelige opgave for "Midori-2" var at studere de globale mekanismer for ændringer i Jordens økosfære. Rumfartøjet skulle indsamle information om de processer, der er forbundet med vand i verdenshavene, cirkulationen af kulstof, ozon og energi i jordens atmosfære. Derudover var det planlagt at bruge resultaterne af observationer i fiskeri- og landbrugserhvervene [1] .
"Midori-2" består af to moduler: et instrumentmodul ( engelsk missionsmodul og et basismodul ( engelsk busmodul ). De to modulers samlede mål er 6 × 4 × 4 m. Et solcellebatteri med dimensionerne 3 × 24 meter er fastgjort på basismodulet Satellittens overordnede dimensioner langs længdeaksen er 11 m, og langs den vinkelrette akse - 29 m. 2" var den tungeste japanske jordsatellit [1] .
Funktionelle undersystemer er placeret om bord på basismodulet: strømforsyning, kredsløbsorientering og kontrol, motorer. Derudover er kommunikationssystemer (direkte kommunikation med jordsegmentet og interorbital kommunikation), to databehandlingsundersystemer (servicedata og videnskabelige data) monteret på funktionsmodulet. Koordineringen af basismodulets systemer og undersystemer er betroet til den indbyggede computer, som også styrer kommunikation og behandler de data, der genereres af rumfartøjssystemerne. Det er betroet at teste instrumentmodulets videnskabelige instrumenter og autonom planlægning af operationer om bord på satellitten. Det interorbitale kommunikationsundersystem sørgede for kommunikation med Midori-2 via en repeater-satellit i perioder med manglende direkte kommunikation med jordkommunikationspunkter [1] .
Strømforsyningssystemet var, udover hovedfunktionen (forsyne forbrugere ombord med strøm), ansvarlig for at kontrollere de pyrotekniske elementer, der sikrede udbredelsen af satellitelementerne efter at være blevet sat i kredsløb. For at kunne arbejde i perioder med solafskærmning opladede strømforsyningssystemet de indbyggede bufferbatterier og kontrollerede deres afladning [2] .
Orbital holdning og kontrolsystem var ansvarlig for dannelsen og vedligeholdelsen af den treaksede orientering af satellitten. Til dette blev der brugt gyrodyner og et reaktivt kontrolundersystem. Sidstnævnte brugte raketmotorer med en trykkraft på 20 N og 1 N [2] .
AMSR ( Advanced Microwave Scanning Radiometer ) er et mikrobølgescanningsradiometer fremstillet af det engelske firma . Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. . Radiometeret fungerede i otte frekvenskanaler: fra 6,9 GHz til 89 GHz. Instrumentet modtog data relateret til dannelse og kondensering af vanddamp, havoverfladetemperatur, vindhastighed nær overfladen, is og snedække osv. Scanningsbredden på Jordens overflade var omkring 1600 kilometer. Den rumlige opløsning var 5 km i 89 GHz-båndet og 60 km i 6,9 GHz-båndet. Radiometrets scanningsantenne var 2 m - på opsendelsestidspunktet var det den største antenne af denne type [1] . Scanning blev udført med en frekvens på 40 omdrejninger i minuttet med en konstant indfaldsvinkel på omkring 55º. Scannerelementernes bevægelige masse var omkring 200 kg. Gyrodynes blev brugt til at kompensere for forstyrrelser [3] .
Det er meget vigtigt for et mikrobølgeradiometer regelmæssigt at kalibrere udstyret. Skaberne af AMSR brugte et eksternt kalibreringskredsløb. To kalibreringsmål blev brugt til at kalibrere radiometeret. Et mål var et mikrobølgespejl brugt af AMSR til at måle temperaturen i det dybe rum, omkring 2,7°K [1] . Det andet mål var en kilde til højtemperaturstråling - cirka 340 ° K. For første gang blev en sådan løsning brugt i SSM / I-instrumentet på satellitter opsendt under DMSP -programmet ( Eng. Defense Meteorological Satellite Program ). Når det passerer gennem scanningsskåret, observerer det primære AMSR-spejl begge kalibreringsmål, hvilket gør det muligt at kalibrere hver af de otte arbejdskanaler. Derudover blev der udført en lang række kalibreringsforsøg som led i det jordforberedende arbejde [3] .
Forløberen for radiometret, der blev betjent ombord på Midori-2, var MSR-radiometrene fløjet på MOS-1 og MOS-1B satellitterne . Udviklingen af AMSR blev til radiometrene AMSR-E og AMSR-2 [3] .
GLIGLI ( engelsk Global Imager ) er et optisk instrument til at observere solstråling reflekteret fra jordens overflade (land, oceaner, skydække). Sensoren arbejdede i det synlige og infrarøde område. GLI blev brugt til at estimere overfladetemperaturen og fordelingen af vegetation og isdække [1] . GLI blev skabt som en fortsættelse af arbejdet med OCTS-instrumentet, som arbejdede i kredsløb om ADEOS-satellitten [4] .
GLI var beregnet til at studere og overvåge kulstofkredsløbet i havet, hovedsageligt i relation til biologiske processer. Observationer i et bredt spektralbånd (fra nær UV til nær IR) af solstråling reflekteret af Jordens overflade omfattede: forskellige typer jord, hav og skyer; klorofylpigment, phycobilin og opløst organisk stof i havet; klassificering af planteplankton efter dets pigment; måling af havoverfladetemperatur, skyfordeling, vegetationsindeks osv. [4] .
GLI var et 36-kanals optisk-mekanisk spektrometer med spektralinterferens (dichroiske) filtre. Scanningsspejlet oscillerede med en frekvens på 16,7 Hz i området ± 20º fra nadir. Instrumentet havde fem fokalplaner: to for VNIR-kanalen, to for SWIR-kanalen og en for MWIR/TIR-kanalen. To VNIR fokalplaner havde arrays med henholdsvis 13 og 10 detektorlinjer. To SWIR fokalplaner havde matricer med 4 og 2 detektorlinjer. MWIR/TIR-kanalen havde et fokalplan med et detektorarray til 7 bånd. En linje af SWIR-detektorer blev afkølet til 220 K ved hjælp af et flertrins Peltier-element. MWIR/TIR-detektorerne blev afkølet til 80 K under anvendelse af en Stirling-cykluskøler. Materialet i VNIR-detektorerne er Si, SWIR er InGaAs, MWIR/TIR-materialet er CMT [4] .
ILAS IIILAS II ( Improved Limb Atmospheric Spectrometer II ) er et spektrometer til undersøgelse af ozonlaget i polarområderne . Spektrometret skulle analysere det atmosfæriske lem gennem transmission. Formålet med spektrometret var kontinuerligt at observere atmosfæren i regionerne over nord- og sydpolen i lang tid for at studere mekanismerne bag ozonnedbrydning. Disse undersøgelser kunne hjælpe med at evaluere effektiviteten af foranstaltninger truffet af menneskeheden, såsom kontrolleret brug af stoffer, der nedbryder ozonlaget [1] .
ILAS II var en videreudvikling af ILAS-instrumentet, der opererede ombord på ADEOS-rumfartøjet. Værktøjet består af følgende elementer [5] :
Systemet af infrarøde spektrometre bestod af tre kanaler:
Spektrometrene for det 1. og 2. spektralbånd blev lavet i overensstemmelse med typen af en Czerny-Turner monokromator . Detektorerne for alle spektralbånd var lavet af PbTiO3 .
Scatterometerets opgave _ SeaWinds var daglige højpræcisionsobservationer af vindretning og hastighed over havoverfladen. Disse observationer skulle hjælpe med at forstå atmosfærens og havets indflydelse på planetens vejrsystem. Sådan forskning kan føre til forbedringer i nøjagtigheden af vejrudsigter og især forudsigelsen af tyfonadfærd. SeaWin var en forbedret version af NSCAT (NASA Scatterometer) scatterometer, der tidligere var installeret på Midori -satellitten . Operationsmetoden for SeaWind scatterometeret var baseret på måling af højden og retningen af havbølger bestrålet af et radarsignal. Signalet reflekteret fra overfladen blev analyseret og vinddata blev dannet på basis af det. Den første model af denne type sensor blev sendt i kredsløb i juli 1999 på jordobservationssatellitten QuikSCAT (NASA) [1] .
POLDERPOLDER ( Polarization and Directionality of the Earth's Reflectances ) var et billeddannende radiometer i stort format, der skulle give systematiske målinger af spektral- og polarisationsegenskaberne for solstråling, der reflekteres af Jorden og atmosfæren. Dens evner skabte nye perspektiver til at studere forskellene mellem stråling spredt af atmosfæren og stråling reflekteret af jordens overflade. Radiometeret blev fremstillet af det franske rumagentur CNES [1] . POLDER er fuldstændig identisk med instrumentet af samme navn, der fungerede ombord på ADEOS -satellitten . Værktøjsvægt 32 kg, mål ca. 800×500×250 mm. Enheden forbrugte 42 watt.
POLDER var et billeddannelsessystem, der indeholdt et CCD-array, bredfelt telecentrisk optik og et roterende hjul, der bar spektrale og polariserede filtre.
Enhedens spektrale egenskaber er defineret i tabellen:
TEDATEDA ( Technical Engineering Data Acquisition Equipment ) er et sæt elementer til overvågning af virkningerne af rumstråling [1] .
Midori-2 blev lanceret den 14. december 2002. Den anvendte opsendelsesfacilitet var Tanegashima Launch Complex . En H-IIA løfteraket i konfiguration 202 blev brugt til at opsende i kredsløb . Dette var den fjerde opsendelse af løfteraketten og den anden operationelle. For at lancere nyttelasten blev der brugt en "type 5S" hovedbeklædning med en diameter på fem meter [k 1] . Dette var den første lancering af en H-IIA med sådan en kåbe. I denne opsendelse lancerede H-IIA for første gang en nyttelast ind i en subpolær, næsten cirkulær, mellemhøj, solsynkron bane. Et andet træk ved lanceringen var cyklogrammet for anden fase: I modsætning til de tre tidligere lanceringer producerede anden fase kun én motorstart, ikke fire. Opsendelsen af Midori-2 i kredsløb var hovedmålet med opsendelsen. Derudover blev yderligere tre rumfartøjer sendt i kredsløb undervejs: FedSat , WEOS og μ-LabSat . Denne opsendelse blev ikke betragtet som en klyngeopsendelse, da Midori-2 var hovedmålet, og det var dens opsendelse, der var en prioritet, som bestemte proceduren for adskillelse af rumfartøjer. Midori-2 var den første til at adskille, hvilket markant øgede chancerne for en vellykket opsendelse i kredsløb. FedSat, WEOS og μ-LabSat blev derefter adskilt i faldende prioritetsrækkefølge. I modsætning til en klyngelancering var operatøren af opsendelsestjenester ikke ansvarlig for en mislykket opsendelse, når en forbipasserende last blev lanceret. Opsendelsen af alle rumfartøjer fandt sted uden bemærkninger, i overensstemmelse med det planlagte cyklogram [7] .
Efter adskillelse fra løfterakettens adapter blev der lanceret et cyklogram over aktivering af systemer ombord og udbredelse af solbatteri. Efter at solbatteriet var installeret, blev satellitten orienteret i rummet langs tre akser, og solbatteriet tændte for Solen. Derefter skete implementeringen af SeaWind-systemer og interorbital kommunikation. Næste trin var lanceringen af orienteringssystemets gyrodiner - fra det øjeblik er gyrodinerne ansvarlige for orienteringen af apparatet. Opsendelsen af gyrodiner var et vigtigt element i programmet, hvorefter opsendelsen af rumfartøjet blev anerkendt som vellykket, og en fire-måneders periode begyndte for at sætte det videnskabelige udstyr i funktionsdygtig stand og kalibrere instrumenterne [2] .
Ved analyse af den indgående telemetri blev det afsløret, at solbatteriet genererer 9 % mere elektricitet end planlagt. Denne effekt blev ledsaget af et overskud af den interne elektriske spænding i solbatteriet. Der opstod en fejl under test af AMSR-scanningsradiometeret. Efter at have gennemgået situationen udtalte NASDA, at årsagerne til fejlen var blevet identificeret, og at instrumentet fungerede normalt [2] .
Den 25. oktober 2003 udsendte JAXA en pressemeddelelse, der bebudede en nødsituation om bord på satellitten. Klokken 7:28 JST tog Midori 2 ikke kontakt. Klokken 8:49 lykkedes det kontrolcentret at kontakte den fejlslagne satellit, og det viste sig, at enheden var i minimumsstrømtilstand. I denne tilstand blev alt videnskabeligt udstyr og de fleste systemer, der ikke var relateret til den direkte drift af satellitten, slukket. Årsagen til at skifte til denne tilstand var ikke kendt. Klokken 8:55 begyndte kommunikationsafbrydelser, og telemetritransmission stoppede fuldstændigt [8] .