| Midori-2, ADEOS-II | |
|---|---|
| Avancerad jordobservationssatellit 2 | |
| Kund | NASDA |
| Tillverkare | Mitsubishi Electric (MELCO) |
| Operatör | National Space Development Agency [d] |
| Satellit | Jorden |
| startplatta | Tanegashima rymdcenter Yoshinobu lanseringskomplex |
| bärraket | H-IIA (alternativ 202) nr 4 |
| lansera | 14 december 2002 01:31 ( UTC ) |
| COSPAR ID | 2002-056A |
| SCN | 27597 |
| Specifikationer | |
| Vikt | 3680 kg |
| Kraft | 5,7 kW |
| Nätaggregat | Solpaneler |
| Orbitala element | |
| Bantyp | solsynkron |
| Humör | 98°69 |
| Cirkulationsperiod | 101,048 |
| Banhöjd | 798,3×812,8 km |
| målutrustning | |
| AMSR | Mikrovågsavsökningsradiometer |
| ILAS II | atmosfärisk extremitetsspektrometer |
| havsvindar | scatterometer |
| sharaku.eorc.jaxa.jp/ADE... | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Midori-2 , Midori-2 , ADEOS-II ( engelska Advanced Earth Observing Satellite 2 ) är en japansk jordfjärranalyssatellit.
Den huvudsakliga vetenskapliga uppgiften för "Midori-2" var att studera de globala mekanismerna för förändringar i jordens ekosfär. Rymdfarkosten skulle samla in information om de processer som är förknippade med vatten i världshaven, cirkulationen av kol, ozon och energi i jordens atmosfär. Dessutom var det planerat att använda resultaten av observationer inom fiske- och jordbruksnäringen [1] .
"Midori-2" består av två moduler: en instrumentmodul ( engelsk uppdragsmodul och en basmodul ( engelsk bussmodul ). De två modulernas totala dimensioner är 6 × 4 × 4 m. Ett solbatteri med måtten 3 × 24 meter är fixerad på basmodulen. Satellitens övergripande dimensioner längs den längsgående axeln är 11 m, och längs den vinkelräta axeln - 29 m. 2" var den tyngsta japanska jordsatelliten [1] .
Funktionella delsystem finns ombord på basmodulen: strömförsörjning, omloppsorientering och styrning, motorer. Dessutom är kommunikationssystem (direkt kommunikation med marksegmentet och interorbital kommunikation), två databehandlingsundersystem (tjänstdata och vetenskapliga data) monterade på funktionsmodulen. Samordningen av basmodulens system och delsystem anförtros åt omborddatorn, som också hanterar kommunikation och bearbetar data som genereras av rymdfarkostsystemen. Den har i uppdrag att testa instrumentmodulens vetenskapliga instrument och autonom planering av operationer ombord på satelliten. Det interorbitala kommunikationsundersystemet gav kommunikation med Midori-2 via en repeatersatellit under perioder av brist på direkt kommunikation med markkommunikationspunkter [1] .
Strömförsörjningssystemet, utöver huvudfunktionen (att förse konsumenterna ombord med ström), var ansvarigt för att kontrollera de pyrotekniska elementen som säkerställde utplaceringen av satellitelementen efter att de satts i omloppsbana. För att kunna arbeta under perioder av solskydd laddade strömförsörjningssystemet de ombordvarande buffertbatterierna och kontrollerade deras urladdning [2] .
Orbitalhållnings- och kontrollsystemet var ansvarigt för bildandet och underhållet av satellitens treaxliga orientering. För detta användes gyrodyner och ett reaktivt styrsystem. De senare använde raketmotorer med en dragkraft på 20 N och 1 N [2] .
AMSR ( Advanced Microwave Scanning Radiometer ) är en mikrovågsavsökningsradiometer tillverkad av det engelska företaget . Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. . Radiometern fungerade i åtta frekvenskanaler: från 6,9 GHz till 89 GHz. Instrumentet fick data relaterade till bildning och kondensering av vattenånga, havsytans temperatur, vindhastighet nära ytan, is och snötäcke etc. Skannabredden på jordens yta var cirka 1600 kilometer. Den rumsliga upplösningen var 5 km i 89 GHz-bandet och 60 km i 6,9 GHz-bandet. Radiometerns avsökningsantenn var 2 m - vid uppskjutningen var den den största antennen av denna typ [1] . Scanning utfördes med en frekvens av 40 varv per minut med en konstant infallsvinkel på cirka 55º. Skannerelementens rörliga massa var cirka 200 kg. Gyrodynes användes för att kompensera för störningar [3] .
Det är mycket viktigt för en mikrovågsradiometer att regelbundet kalibrera utrustningen. Skaparna av AMSR använde en extern kalibreringskrets. Två kalibreringsmål användes för att kalibrera radiometern. Ett mål var en mikrovågsspegel som användes av AMSR för att mäta temperaturen i rymden, cirka 2,7°K [1] . Det andra målet var en källa för högtemperaturstrålning - cirka 340 ° K. För första gången användes en sådan lösning i SSM / I-instrumentet på satelliter som lanserades under DMSP- programmet ( Eng. Defense Meteorological Satellite Program ). När den passerar genom skanningssträngen observerar den primära AMSR-spegeln båda kalibreringsmålen, vilket gör att var och en av de åtta arbetskanalerna kan kalibreras. Dessutom genomfördes ett stort antal kalibreringstester som en del av det markförberedande arbetet [3] .
Föregångaren till radiometern som fungerade ombord på Midori-2 var MSR-radiometrarna som flögs på satelliterna MOS-1 och MOS-1B . Utvecklingen av AMSR blev radiometrar AMSR-E och AMSR-2 [3] .
GLIGLI ( engelska Global Imager ) är ett optiskt instrument för att observera solstrålning som reflekteras från jordens yta (land, hav, molntäcke). Sensorn fungerade i det synliga och infraröda området. GLI användes för att uppskatta yttemperaturen och fördelningen av vegetation och istäcke [1] . GLI skapades som en fortsättning på arbetet med OCTS-instrumentet, som fungerade i omloppsbana på ADEOS-satelliten [4] .
GLI var avsett att studera och övervaka kolets kretslopp i havet, främst i relation till biologiska processer. Observationer i ett brett spektralband (från nära UV till nära IR) av solstrålning som reflekteras av jordens yta inkluderade: olika typer av jordar, hav och moln; klorofyllpigment, phycobilin och löst organiskt material i havet; klassificering av växtplankton efter dess pigment; mätning av havsytans temperatur, molnfördelning, vegetationsindex etc. [4] .
GLI var en 36-kanals optisk-mekanisk spektrometer med spektrala interferensfilter (dikroiska). Avsökningsspegeln svängde med en frekvens på 16,7 Hz i intervallet ± 20º från nadir. Instrumentet hade fem fokalplan: två för VNIR-kanalen, två för SWIR-kanalen och ett för MWIR/TIR-kanalen. Två VNIR fokalplan hade arrayer med 13 respektive 10 detektorlinjer. Två SWIR fokalplan hade matriser med 4 och 2 detektorlinjer. MWIR/TIR-kanalen hade ett fokalplan med en detektoruppsättning för 7 band. En rad SWIR-detektorer kyldes till 220 K med användning av ett flerstegs Peltier-element. MWIR/TIR-detektorerna kyldes till 80 K med användning av en Stirling-cykelkylare. Materialet i VNIR-detektorerna är Si, SWIR är InGaAs, MWIR/TIR-materialet är CMT [4] .
ILAS IIILAS II ( Improved Limb Atmospheric Spectrometer II ) är en spektrometer för att studera ozonskiktet i polarområdena . Spektrometern var tänkt att analysera den atmosfäriska delen genom transmission. Syftet med spektrometern var att kontinuerligt observera atmosfären i regionerna ovanför nord- och sydpolen under lång tid för att studera mekanismerna för ozonnedbrytning. Dessa studier skulle kunna hjälpa till att utvärdera effektiviteten av åtgärder som vidtagits av mänskligheten, såsom kontrollerad användning av ämnen som bryter ned ozonskiktet [1] .
ILAS II var en vidareutveckling av ILAS-instrumentet som opererade ombord på rymdfarkosten ADEOS. Verktyget består av följande element [5] :
Systemet med infraröda spektrometrar bestod av tre kanaler:
Spektrometrarna för det första och andra spektralbandet gjordes enligt typen av en Czerny-Turner-monokromator . Detektorerna för alla spektrala band var gjorda av PbTiO3 .
Scatterometerns uppgift _ SeaWinds var dagliga observationer med hög precision av vindriktning och hastighet över havsytan. Dessa observationer var tänkta att hjälpa till att förstå atmosfärens och havets inverkan på planetens vädersystem. Sådan forskning kan leda till förbättringar av noggrannheten i väderprognoser och i synnerhet förutsägelse av tyfonbeteende. SeaWin var en förbättrad version av NSCAT (NASA Scatterometer) scatterometer som tidigare installerats på Midori- satelliten . Operationsmetoden för SeaWind-spridningsmätaren baserades på att mäta höjden och riktningen för havsvågor som bestrålades av en radarsignal. Signalen som reflekterades från ytan analyserades och vinddata bildades utifrån dess. Den första modellen av denna typ av sensor lanserades i omloppsbana i juli 1999 på jordobservationssatelliten QuikSCAT (NASA) [1] .
POLDERPOLDER ( Polarization and Directionality of the Earth's Reflectances ) var en avbildningsradiometer i storformat som var tänkt att ge systematiska mätningar av spektral- och polarisationsegenskaperna hos solstrålning som reflekteras av jorden och atmosfären. Dess förmåga skapade nya perspektiv för att studera skillnaderna mellan strålning spridd av atmosfären och strålning som reflekteras av jordytan. Radiometern tillverkades av den franska rymdorganisationen CNES [1] . POLDER är helt identisk med instrumentet med samma namn som fungerade ombord på ADEOS- satelliten . Verktygsvikt 32 kg, mått ca 800×500×250 mm. Enheten förbrukade 42 watt.
POLDER var ett avbildningssystem som innehöll en CCD-array, bredfält telecentrisk optik och ett snurrande hjul som bar spektrala och polariserade filter.
Anordningens spektrala egenskaper definieras i tabellen:
TEDATEDA ( Technical Engineering Data Acquisition Equipment ) är en uppsättning element för att övervaka effekterna av rymdstrålning [1] .
Midori-2 lanserades den 14 december 2002. Lanseringsanläggningen som användes var Tanegashima Launch Complex . En H-IIA bärraket i konfiguration 202 användes för att skjuta upp i omloppsbana . Detta var den fjärde lanseringen av bärraketen och den andra operativa. För att sjösätta nyttolasten användes en "typ 5S" huvudkåpa med en diameter på fem meter [k 1] . Detta var den första lanseringen av en H-IIA med en sådan kåpa. I denna uppskjutning lanserade H-IIA för första gången en nyttolast i en subpolär, nästan cirkulär, medelhög, solsynkron bana. Ett annat inslag i lanseringen var cyklogrammet för det andra steget: till skillnad från de tre tidigare lanseringarna gav det andra steget bara en motorstart, inte fyra. Att skjuta upp Midori-2 i omloppsbana var huvudmålet med uppskjutningen. Dessutom lanserades ytterligare tre rymdfarkoster i omloppsbana längs vägen: FedSat , WEOS och μ-LabSat . Denna uppskjutning betraktades inte som en klusteruppskjutning, eftersom Midori-2 var huvudmålet och det var uppskjutningen som var en prioritet, som avgjorde proceduren för att separera rymdfarkoster. Midori-2 var den första att separera, vilket avsevärt ökade chanserna för en framgångsrik uppskjutning i omloppsbana. FedSat, WEOS och μ-LabSat separerades sedan i fallande prioritetsordning. Till skillnad från en klusterlansering, vid lansering av en passerande last, var uppskjutningstjänstoperatören inte ansvarig för en misslyckad lansering. Uppskjutningen av alla rymdfarkoster skedde utan anmärkningar, i enlighet med det planerade cyklogrammet [7] .
Efter separation från bärraketens adapter lanserades ett cyklogram över aktivering av system ombord och utbyggnad av solbatterier. Efter att solbatteriet hade utplacerats, var satelliten orienterad i rymden längs tre axlar och solbatteriet vände på solen. Därefter skedde utplaceringen av SeaWind-system och interorbital kommunikation. Nästa steg var lanseringen av orienteringssystemets gyrodyner - från det ögonblicket är gyrodinerna ansvariga för orienteringen av apparaten. Uppskjutningen av gyrodiner var en viktig del av programmet, varefter uppskjutningen av rymdfarkosten erkändes som framgångsrik och en period på fyra månader började för att sätta den vetenskapliga utrustningen i fungerande skick och kalibrera instrumenten [2] .
När man analyserade den inkommande telemetrin avslöjades att solbatteriet genererar 9 % mer el än planerat. Denna effekt åtföljdes av ett överskott av den interna elektriska spänningen i solbatteriet. Ett fel uppstod när AMSR-skanningsradiometern testades. Efter att ha granskat situationen uppgav NASDA att orsakerna till felet hade identifierats och att instrumentet fungerade normalt [2] .
Den 25 oktober 2003 utfärdade JAXA ett pressmeddelande som tillkännagav en nödsituation ombord på satelliten. Klockan 7:28 JST tog Midori 2 ingen kontakt. Klockan 8:49 lyckades kontrollcentralen kontakta den misslyckade satelliten och det visade sig att enheten var i lägsta effektläge. I det här läget stängdes all vetenskaplig utrustning och de flesta system som inte var relaterade till direkt drift av satelliten av. Orsaken till att byta till detta läge var inte känd. Klockan 8:55 började kommunikationsavbrott och telemetriöverföringen stoppade helt [8] .