Миссии 2011-го года: Glory

Миссия НАСА Glory направлена на улучшение понимания климатической системы Земли, ее запуск ракетой-носителем Taurus XL с базы ВВС США Ванденберг намечен на конец февраля 2011-го года.

Glory повысит понимание вклада аэрозолей в глобальные климатические изменения и поможет провести запись общего потока солнечного излучения. Данные миссии Glory улучшат моделирование глобального климата и помогут уменьшить неопределенности, связанные с причинами и следствиями глобальных климатических изменений.

Установленный на борту Glory аэрозольный поляриметрический датчик [APS, Aerosol Polarimetry Sensor] будет собирать информацию по форме, составу и коэффициенту отражения различных типов частиц атмосферных аэрозолей. Устройство мониторинга полного потока солнечного излучения [TIM, Total Irradiance Monitor] будет следить за изменениями солнечной активности, измеряя количество радиации, подающей в верхние слои атмосферы.

Glory войдет в орбитальную группировку спутников наблюдения за Землей, носящую имя Afternoon Constellation или A-Train. Вместе спутники дают более целостную и детальную картину климата и биосферы Земли. Миссия Glory – это [результат] совместных усилий НАСА, Orbital Sciences Corporation, расположенного в Санта-Барбаре центра компании Raytheon по дистанционному зондированию и Лаборатории физики атмосферы и космоса Университета Колорадо.

Аэрозольный поляриметрический датчик [APS]

Концепция APS уходит корнями в 1970-е, когда Джеймс Хансен [James Hansen, директора Института Космических Исследований имени Годдарда, НАСА] провел исследования поляризации света от Венеры. Исследуя поляризацию [поступающего света], Хансен и его коллеги смогли сделать выводы о составе облаков Венеры.

Успех подобных усилий привел ученых и инженеров к разработке аналогичных инструментов для изучения Земли. В 1999 году НАСА разработало поляриметр воздушного базирования, получивший имя Исследовательский сканирующий поляриметр [RSP, Research Scanning Polarimeter], который дал беспрецедентно детальные [данные] об аэрозолях Земли. APS миссии Glory имеет схожую с RSP конструкцию, он станет первым поляриметром НАСА, способным на изучение земных аэрозолей и облаков из космоса с более чем 250 углов, используя девять различных спектральных каналов.

69-ти килограммовый прибор будет обозревать поверхность Земли полосами шириной 5,9 километров, повторяя цикл измерений всей поверхности каждые 16 дней. Входящий в APS свет проходит двухзеркальную сборку, группу линз, которые собирают и фокусируют лучи, а далее расщепляется призмой в две ортогональные плоскости поляризации, где он измеряется датчиками.

Glory будет нести вторичные инструменты, получившие название «камер облаков», которые помогут APS отслеживать облака при их прохождении по взору APS. Камеры помогут ученым определить отдельные облачные явления, что требуют специального анализа.

Устройство мониторинга полного потока солнечного излучения [TIM]

Поток солнечного излучения, падающего в верхние слои атмосферы Земли, слегка колеблется при прохождении Солнцем циклов с большей и меньшей интенсивностью электромагнитной активности. Инструмент миссии Glory TIM относится к болометрам, он на новом уровне продолжит проводимую уже несколько десятилетий работу по записи общего потока солнечного излучения.

TIM - это усовершенствованная версия прибора, запущенного в 2003 году в составе миссии SORCE [Solar Radiation and Climate Experiment]. Разработанный Лабораторией физики атмосферы и космоса Университета Колорадо TIM в 3 раза точнее предыдущих инструментов.

В прошлом небольшие различия в конструкции и калибровке инструментов TSI [разных миссий] приводили к заметным расхождениям в данных. В большинстве случаев ученым приходилось корректировать подобные расхождения сопоставлением данных перекрывающих друг друга миссий. В связи с этим инструмент миссии Glory TIM был откалиброван на наземной установке Лаборатории физики атмосферы и космоса, получившей название [Установка] обслуживания радиометра общего потока солнечного излучения [TSI, total solar irradiance].

Инструмент TIM содержит четыре одинаковых радиометра способных осуществлять мониторинг Солнца во время дневной части каждой орбиты [аппарата]. Инструмент установлен на платформе с карданным подвесом, что позволит сотрудникам центра управления космическими полетами производить наведение TIM на Солнце независимо от ориентации космического аппарата. Ученые Университета Колорадо обработают данные, собранные TIM, и в течение нескольких дней разместят их в сети для использования в науках о климате и Солнце.

Космический аппарат Glory

Восьмиугольная алюминиевая рама – платформа спутника – служит основой для КА Glory. Платформа разделена на две основных секции: двигательный отсек в задней части КА и центральный отсек в середине. Имеющий неправильную форму приборный отсек присоединен к центральному отсеку, он несет два [основных] научных прибора миссии, пару камер слежения за облаками, антенны связи и другие второстепенные элементы.

Снаружи корабля расположены две вращающиеся панели солнечных батарей, которые обеспечат миссию электричеством. Под панелями корпуса платформы расположены внутренние элементы корабля. Большой топливный бак является отличительной чертой двигательного отсека. Внутри бака находится токсичное жидкое топливо [гидразин] для четырех смежных двигателей, которые будут использоваться наземными операторами для установки и корректировки орбиты аппарата.

Центральный отсек заполнен различными блоками управления мощности, регуляторами и подсистемой управления ориентацией, которая будет определять ориентацию корабля по отношению к Земле. Размещение батарей в «сердце» обращенного к Земле центрального отсека защитит их от перепадов температуры. Система управления ориентацией содержит четыре маховика с приводами, которые будут удерживать КА в направлении надира даже при изменении параметров орбиты КА.

Во многих отношениях в сравнении с другими спутниками наблюдения Земли Glory довольно непримечателен. Он не является ни самым большим, ни самым тяжелым. Спутник не несет каких-либо передовых научных инструментов. Аппарат Glory высотой 1,9 метра и шириной 1,4 метра, его масса 525 килограмм, что составляет лишь одну десятую от массы КА Terra – первого спутника НАСА для наблюдения Земли.

<< Назад