Nimbus program - Nimbus program

Nimbus

Kunstnerens tegning af det generelle design af Nimbus -serien af ​​satellitter. Solpanelets "vinger" bevæger sig i løbet af dagen for at spore Solen i løbet af dagslyset en del af satellitens bane. Den 10 fod høje satellit har holdningskontrolsystemet oven på, adskilt fra en 5-fods diameter "sensorisk ring" (i midten) med stilladser. Sensorringen rummer batterier og elektronik til hver af de sensorer, der er monteret under ringen (bunden).
Fabrikant	General Electric RCA Astro
Oprindelsesland	Forenede Stater
Operatør	NASA
Ansøgninger	Vejr
specifikationer
Regime	Lav jord
Produktion
Status	handicappet
Bygget	8
mislykkedes	1
Maiden lancering	Nimbus 1
Sidste lancering	Nimbus 7

De Nimbus satellitter var andengenerations amerikanske robot rumfartøj lanceret mellem 1964 og 1978 anvendes til meteorologisk forskning og udvikling. Rumfartøjet blev designet til at fungere som stabiliserede, jordorienterede platforme til test af avancerede systemer til at registrere og indsamle atmosfæriske videnskabelige data. Syv Nimbus-rumfartøjer er blevet affyret til nærpolare, solsynkrone kredsløb, der begynder med Nimbus 1 den 28. august 1964. Ombord på Nimbus-satellitterne findes forskellige instrumenter til billeddannelse, lyd og andre undersøgelser i forskellige spektrale områder. Nimbus-satellitterne blev opsendt ombord på Thor-Agena-raketter (Nimbus 1-4) og Delta-raketter (Nimbus 5-7).

I løbet af en 20-årig periode fra lanceringen af ​​den første satellit var Nimbus-serien af ​​missioner USA's primære forsknings- og udviklingsplatform til satellit-fjernmåling af Jorden. De syv Nimbus-satellitter, der blev opsendt over en fjortenårsperiode, delte deres rumbaserede observationer af planeten i tredive år. NASA overførte teknologien testet og forfinet af Nimbus -missionerne til National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) for sine operationelle satellitinstrumenter. Teknologien og erfaringerne fra Nimbus-missionerne er arven fra de fleste af de jordobserverende satellitter, NASA og NOAA har lanceret i løbet af de sidste tre årtier.

Bidrag

Vejrudsigter

På tidspunktet for lanceringen var ideen om, at immaterielle egenskaber såsom lufttryk kunne observeres ved hjælp af en satellit, der kredsede hundredvis af miles over Jorden, revolutionerende. Med hver Nimbus -mission udvidede forskerne deres evne til at indsamle atmosfæriske egenskaber, der forbedrede vejrudsigterne , herunder hav- og lufttemperaturer, lufttryk og uklarhed . Fra og med Nimbus 3 -satellitten i 1969 begyndte temperaturoplysninger gennem den atmosfæriske søjle at blive hentet af satellitter fra det østlige Atlanterhav og det meste af Stillehavet, hvilket førte til betydelige prognoseforbedringer. Den globale dækning fra Nimbus -satellitter muliggjorde nøjagtige 3-5 dages prognoser for første gang.

Nimbus-satelliternes evne til at detektere elektromagnetisk energi i flere bølgelængder (multispektrale data), især mikrobølgeregionen i det elektromagnetiske spektrum , gjorde det muligt for forskere at kigge ind i atmosfæren og fortælle forskellen mellem vanddamp og flydende vand i skyer. Derudover var de i stand til at måle atmosfærisk temperatur selv i nærvær af skyer, en kapacitet, der gjorde det muligt for forskere at tage temperaturen i orkanernes "varme kerne" .

Strålebudget

Et af de vigtigste videnskabelige bidrag fra Nimbus -missionerne var deres målinger af Jordens strålingsbudget . For første gang havde forskere globale, direkte observationer af mængden af ​​solstråling, der kom ind og ud af jordsystemet. Observationerne var med til at verificere og forfine de tidligste klimamodeller og yder stadig vigtige bidrag til undersøgelsen af klimaforandringer . Da forskere overvejer årsagerne og virkningerne af den globale opvarmning , giver Nimbus-strålingsbudgetdata et grundlag for langsigtede analyser og muliggør undersøgelser af ændringer. Nimbus-teknologien gav anledning til aktuelle strålingsbudgetsensorer, såsom CERES- instrumenterne på NASAs Terra- og Aqua- satellitter.

Ozonlag

Selv før Nimbus -satellitterne begyndte at indsamle deres observationer af Jordens ozonlag , havde forskere en vis forståelse for de processer, der vedligeholdt eller ødelagde det. De var ret sikre på, at de forstod, hvordan laget dannede sig, og de vidste fra laboratorieforsøg, at halogener kunne ødelægge ozon . Endelig havde vejrballoner afsløret, at koncentrationen af ​​ozon i atmosfæren ændrede sig over tid, og forskere mistænkte vejrfænomener eller sæsonmæssige ændringer var ansvarlige. Men hvordan alle disse oplysninger fungerede sammen på global skala var stadig uklart.

Forskere gennemførte eksperimenter fra NASAs forsøgsfly og viste, at atmosfæriske kemikalier, såsom chlorfluorcarboner (CFC'er) frigivet fra kølemidler og aerosolspray, ødelagde ozon. Efterhånden som Nimbus 7 satellitobservationer akkumulerede mellem 1978 og 1994, blev det stadig mere klart, at CFC'er skabte et ozonhul hver vintersæson over Antarktis . Ikke kun det, men på trods af nogle variationer fra år til år, så det ud til, at hullet blev større. Nimbus -målingerne gjorde det klart, hvor alvorligt ozonhulsproblemet var.

Havis

Nimbus-satellitter indsamlede banedata om omfanget af polarkapperne i midten af ​​1960'erne, optaget i de synlige og infrarøde dele af spektret. Disse første globale øjebliksbilleder af Jordens iskapper giver uvurderlige referencepunkter til undersøgelser af klimaændringer. Under en indsnævring vindue af muligheder for data arkæologi , den Nationale Sne og Is Data Center (NDISC) og NASA var i stand til at gendanne data, der tillod genopbygningen af høj opløsning Nimbus 2 billeder fra 1966 viser hele Arktis og iskapper Antarktis.

Da Nimbus 5 -rumfartøjet blev lanceret i 1972, planlagde forskere sit elektrisk scannende mikrobølgeradiometer for at indsamle globale observationer af, hvor og hvor meget det regnede over hele verden. En ny prioritet for sensoren udviklede sig imidlertid i månederne efter lanceringen: kortlægning af globale haviskoncentrationer . Da Nimbus 7 blev lanceret i 1978, var teknologien blevet forbedret nok til, at forskere kunne skelne nydannet (dvs. "første år") havis fra ældre is, med sensoren Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR). De data, den indsamlede i løbet af sin 9-årige levetid, giver en betydelig del af den langsigtede registrering af Jordens haviskoncentration, som nutidens forskere bruger til undersøgelser af klimaændringer.

Blandt de mest serendipitøse opdagelser, som Nimbus -missionerne muliggjorde, var opdagelsen af ​​et gabende hul i havisen omkring Antarktis i den sydlige halvkugles vintre 1974–76. I et fænomen, der ikke er blevet observeret siden, udviklede en enorm, isfri plet vand, kaldet en polynya , tre år i træk i den sæsonbestemte is, der omslutter Antarktis hver vinter. Beliggende i Weddellhavet forsvandt polynya hvert år med sommersmelten, men vendte tilbage året efter. Det åbne stykke vand kan have påvirket havtemperaturerne helt ned til 2.500 meter og påvirket havcirkulationen over et stort område. Weddell Sea Polynya er ikke blevet observeret siden hændelsen, Nimbus-satellitterne vidnede i midten af ​​70'erne.

Globalt positionerings system

Nimbus -satellitter (begyndende med Nimbus 3 i 1969) brændte sporet ind i den moderne GPS -æra med operationelle søge- og rednings- og dataindsamlingssystemer. Satellitterne testede den første teknologi, der gjorde det muligt for satellitter at lokalisere vejrobservationsstationer, der var oprettet fjerntliggende steder og kommandere stationerne til at sende deres data tilbage til satellitten. Den mest berømte demonstration af den nye teknologi var gennem den rekordstore flyvning af den britiske flyger Sheila Scott , der testede Nimbus navigations- og lokaliseringskommunikationssystem, da hun foretog den første soloflyvning nogensinde over Nordpolen i 1971.

Nimbus jord-til-satellit-til-jord kommunikationssystem demonstrerede det første satellitbaserede søge- og redningssystem. Blandt de tidligste succeser var redningen af ​​to varmluftsballonister, der gik ned i Nordatlanten i 1977 og senere samme år, sporede en japansk eventyrer på sit første forsøg på at være den første person til at hundeslæde solo til Nordpolen gennem Grønland . Titusinder af mennesker i løbet af de sidste tre årtier er blevet reddet gennem Search and Rescue Satellite-aided Tracking ( SARSAT ) operativsystem på NOAA-satellitter.

Atomkraft

Nimbus-3 var den første satellit, der brugte en SNAP-19 radioisotop termoelektrisk generator (RTG) i rummet. Et tidligere forsøg blev gjort på at lancere en SNAP-19 RTG på Nimbus-B-1, men raketten blev ødelagt og atombrændstoffet landede i Santa Barbara-kanalen . Senere blev brændstoffet genvundet fra vraget i en dybde på 300 fod (91 m) og genoptaget til Nimbus-3 som SNAP-19B. Denne strømkilde forstærkede solcelleanlægget med et ekstra28,2 W elektrisk strøm.

Driftshistorik for Nimbus -satellitterne

Se også

• Kystzone farvescanner

Referencer

eksterne links

• http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus.html Nimbus -program
• http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus_sensor.html Eksperimentel instrumentering ombord på Nimbus-satellitter