Earth Radiation Budget Satellite - Earth Radiation Budget Satellite

Satellit för jordstrålningsbudget
ERBS.jpg
ERBS rymdfarkoster
Uppdragstyp Jordobservation
Operatör NASA
KOSPAR-ID 1984-108B
SATCAT nr. 15354
Hemsida https://science.nasa.gov/missions/erbs
Uppdragets varaktighet Planerat: 2 år
Sista: 21 år, 8 dagar
Rymdfarkostegenskaper
Tillverkare Ball Aerospace
Starta massa 2449 kg (5.399 lb)
Torr massa 2,307 kg (5086 lb)
Mått 4,6 × 3,5 × 1,5 m (15,1 × 11,5 × 4,9 fot)
Kraft 470 watt
Start av uppdraget
Lanseringsdag 5 oktober 1984, 22:18 UTC  ( 1984-10-05UTC22: 18 )  
Raket Space Shuttle Challenger ( STS-41-G )
Starta webbplats Kennedy LC-39A
Uppdragets slut
Förfogande Avvecklade
Inaktiverad 14 oktober 2005  ( 2005-10-15 )
Orbitalparametrar
Referenssystem Geocentrisk
Regimen Låg jord
Excentricitet 0,00194
Perigee höjd 572 km (355 mi)
Apogee höjd 599 km (372 mi)
Lutning 56,9 grader
Period 96,4 min
Epok 5 oktober 1984
 

Den jordstrålning Budget Satellite ( Erbs ) var en NASA forskning satellit inom NASA: s ERBE (jordstrålning Budget Experiment) forskningsprogram - en tre-satellituppdrag som syftar till att undersöka jordens s strålnings budget . Den bar också ett instrument som studerade stratosfärisk aerosol och gaser.

Erbs lanserades den 5 oktober 1984 av rymdfärjan Challenger under STS-41-G uppdrag och avaktiveras den 14 oktober, 2005.

ERBS under distribution på STS-41-G

Uppdrag

ERBS-rymdfarkosten utplacerades från Space Shuttle Challenger den 5 oktober 1984 (första flygningsdagen) med användning av det kanadensiska RMS (Remote Manipulator System), en mekanisk arm på cirka 16 m i längd. Vid driftsättning misslyckades en av solpanelerna i ERBS initialt. Därför var missionsspecialisten Sally Ride tvungen att skaka satelliten med den fjärrstyrda robotarmen och sedan äntligen placera den fastnade panelen i solljus för att panelen skulle kunna förlängas.

ERBS-satelliten var den första rymdfarkosten som lanserades och drevs ut av ett rymdfärjemission.

Det kretsade i en synkron bana som inte är sol vid 610 km (som sjönk till 585 km 1999). Det var i en lutning på 57 grader vilket inte gav full jordtäckning.

Den hade en designlivslängd på 2 år, med ett mål på 3, men varade i 21 år och led flera mindre maskinvarufel under vägen. Kommandominnet var föremål för slumpmässiga bitbyten sedan lanseringen. ERBE-skannern misslyckades 1990. Det inträffade ett delvis minnesfel i oktober 1993. En av två digitala telemetrienheter misslyckades i april 1998. I september 1999 avbröts ett fel i höjdkardan för instrumentet utan skannern solmätningar för sol övervaka endast till 22 december 1999 när en ny kommandosekvens definierades. Endast 1 av de 5 gyroerna fungerade fortfarande i slutet av uppdraget och thrusterprestanda var instabil. Under avvecklingen upptäcktes det att bränsletankens urinblåsa hade misslyckats.

Till slut var det fel i batteriet som ledde till att rymdfarkosten avvecklades. Trots uppskattningar att satelliten skulle fortsätta arbeta fram till 2010 fanns det en oro för att om satelliten tappade ström innan batterierna kopplades bort från solmatriserna, kunde batterierna explodera och skapa ett moln av rymdskräp som skulle äventyra andra satelliter. I september 1989 började de två batteriernas prestanda skilja sig åt. Det fanns battericellshorts på batteri 1 i augusti 1992 och igen den september, och som ett resultat togs batteri 1 offline i oktober. Batteri 2 stödde sedan alla laster och drabbades av en cellkortslutning i juni 1993 och sedan juli 1993. Man försökte ta tillbaka batteri 1 online i augusti 1993, men det misslyckades på grund av dålig lastdelning. Ett annat cellfel började i juni 1998 vilket kulminerade i ett fullständigt cellfel den 15 januari 1999. Det cellfel orsakade att batterispänningen sjönk så lågt att Attitude Control-systemet blev opålitligt och satelliten gick in i en mycket långsam tumling. Dessa cellfel och shorts resulterade alla i förlust av vetenskaplig data under några dagar eller månader. Satelliten återhämtades och batteri 1 återfördes online. Därefter inaktiverades batteri 2. I slutet av uppdraget hade batteri 2 upplevt fem cellfel och kopplats bort från huvudbussen; och batteri 1 hade upplevt tre cellfel.

2002 sänktes satellitens perigee mer än 50 km för att säkerställa att fordonet naturligt skulle förfalla inom 25 år efter uppdragets slut. Detta visade sig vara klokt, för när rymdfarkosten slutligen avvecklades 2005 hade framdrivnings- och attitydkontrollsystemen blivit så försämrade att riskerna förknippade med att eliminera det återstående bränslet genom att utföra delta-V-manöver efter vetenskapliga uppdrag ansågs för betydande, och därför utfördes inte dessa manövrer.

Ordern om att avveckla satelliten utfärdades den 12 juli 2005 och ansträngningarna började vid den tiden. Instrumenten stängdes av i augusti och de aktiva stegen började i september. Under avvecklingen var det sista av bränslet urladdat, batterierna urladdade, bandspelaren spelades upp en sista gång, minnet ombord skurades och solpanelerna kopplades bort från batteriet. Vid den sista ERBS-kontakten, under sin 114,941: a omlopp, inaktiverades attityd- och momentumstyrsystemet och kraftsystemet släpptes ur. De sista kommandona öppnade thrusterna så att det återstående bränslet sipprade ut och transpondrarna stängdes av för sista gången. Satelliten förväntas återvända till jorden 2023.

Upptäckter

SAGE II mätte nedgången i ozon över Antarktis från det att ozonhålet först beskrevs 1985. Dessa uppgifter var nyckeln till det internationella samfundets beslutsprocess under Montrealprotokollavtalet 1987 , vilket har resulterat i en nästan eliminering av CFC i Industrialiserade länder. Det skapade också en aerosoldatapost på polära stratosfäriska moln (PSC) vilket var avgörande för att förstå ozonhålsprocessen. SAGE II-data användes för att förstå effekterna av vulkaniska aerosoler på klimatet.

Instrument

ERBS bar tre instrument Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) Scanner, ERBE non-scanner och Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE II). ERBE var en fortsättning på de strålningsbudgetstudier som utfördes av Nimbus-6 och 7. SAGE-II var en uppföljning av SAGE- satelliten som varade från 1979 till 1981.

ERBS var en av tre satelliter i ERBE och den bar två instrument som en del av det arbetet. ERBE-skannern var en uppsättning av tre detektorer som studerade långvågsstrålning , kortvågsstrålning och total energi som strålade ut från jorden längs en linje av satellitens väg. ERBE-icke-skannern var en uppsättning av fem detektorer som mätte den totala energin från solen , och kortvåg och total energi från hela jordskivan och området under satelliten. De andra två ERBE-uppdragen inkluderades på NOAA-9- satelliten när den lanserades i januari 1985 och NOAA-10- satelliten när den lanserades i oktober 1986. ERBE-skannern på ERBS slutade fungera den 2 februari 1990 och efter flera försök att återställa den stängdes den av för gott i mars 1991. Icke-skannern tappade förmågan att utföra interna och solkalibreringar varannan vecka, men ingen försämring av datakvaliteten upptäcktes som ett resultat. De Moln och jordens strålningsenergi System uppdrag, som inleddes 1997 med NASA: s Tropical Rain Mätning Mission och fortsatte fram till gemensamma Polar Satellite System 1 (JPSS-1) som skall lanseras under 2017, använder en äldre instrument som fortsätter datapost från ERBE. Icke-skannern stängdes av den 22 augusti 2005 som förberedelse för avveckling. Mätningarna av ERBE-uppdraget fortsatte med de sju molnen och jordens strålningsenergisystem (CERES) som lanserades mellan 1998 och 2017 och kommer att främjas av det strålningsbudgetinstrument (RBI) som ska lanseras på Joint Polar Satellite System -2 (JPSS-2) 2021 och JPSS-4 och 2031.

Det andra instrumentet på ERBS var Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE II). SAGE II var den 2: a av fyra SAGE-uppdrag, med den senaste SAGE III-ISS som installerades på den internationella rymdstationen 2017. SAGE II-instrumentet upplevde ett fel i juli 2000. SAGE II kunde inte låsa på någon av soluppgång eller solnedgång. Detta antogs bero på alltför högljudda avläsningar av azimutpotentiometer i utvalda azimutregioner. En operativ lösning utvecklades som gjorde det möjligt för SAGE II att samla in cirka 50 procent av den nominella vetenskapliga informationen. SAGE-II stängdes av i augusti 2005 som förberedelse för avveckling.

Se även

Referenser

externa länkar