Osservazione della Terra-1
Earth Observing-1 Satellite per l'osservazione della Terra
Rappresentazione artistica del satellite Earth Observing-1.
| Organizzazione | NASA Goddard |
|---|---|
| Costruttore | Swales Aerospace |
| Programma | Nuovo millennio |
| Campo | Validazione delle tecnologie spaziali |
| Stato | Missione completata |
| Altri nomi | EO-1 |
| Lanciare |
21 novembre 2000 alle 13:24 UT |
| Launcher | Delta II 7320-10C |
| Fine della missione | 31 marzo 2017 |
| Durata | 18 mesi (missione primaria) |
| Deorbitazione | Intorno al 2055 |
| Identificatore COSPAR | 2000-075A |
| Luogo | https://eo1.gsfc.nasa.gov/ |
| Messa al lancio | 588 kg |
|---|---|
| Strumenti di massa | 155 kg |
| Ergols | Idrazina |
| Massa propellente | 23 kg |
| Δv | 85 m / s |
| Controllo dell'atteggiamento | Stabilizzato su 3 assi |
| Fonte di energia | Pannelli solari |
| Energia elettrica | 350 watt |
| Orbita | Eliosincrono |
|---|---|
| Altitudine | 705 km |
| Periodo | 98,7 minuti |
| Inclinazione | 98,2 ° |
| ALI | Imager terrestre migliorato |
|---|---|
| Hyperion | Imager iperspettrale |
| LAGO | Imager iperspettrale |
Earth Observing-1 o EO-1 è un satellite di telerilevamento che fa parte sperimentale del programma New Millennium della NASA . Ha lo scopo di convalidare nuovi tipi di strumenti di osservazione della Terra e nuove tecnologie utilizzate dalla piattaforma che dovrebbero consentire un aumento delle prestazioni riducendo allo stesso tempo massa e costi.
Contesto
Earth Observing-1 è la seconda missione spaziale del New Millennium Programme (NMP) della NASA . New Millennium fa parte della nuova strategia della NASA implementata dal suo amministratore Daniel Goldin , consistente nello sviluppo di missioni meno costose rispetto al passato ( più veloci, più economiche, migliori ) ma improvvisamente più numerose. Fino ad allora, nuove tecnologie spaziali sono state testate in missioni operative, sfruttando i loro budget molto elevati, come l'uso di memorie flash durante la missione Cassini . Questa opzione non è più possibile nel contesto di nuove missioni, che, per contenere i costi, richiedono l'utilizzo di tecnologie perfettamente affinate. Tuttavia, queste nuove missioni richiedono lo sviluppo di nuove tecnologie spaziali che consentano la miniaturizzazione e la riduzione dei costi. Per gestire questa esigenza Charles Elachi , direttore del centro JPL , propone a Goldin un nuovo programma che riunisce missioni sviluppate nello spirito di " più veloci, più economiche, migliori " e dedicate alla qualificazione di queste nuove tecniche prima del loro dispiegamento in missioni. . Queste tecnologie includono in particolare la propulsione ionica . Il programma è gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA. Gli obiettivi principali di queste missioni sono quindi principalmente tecnici, con i vantaggi scientifici come obiettivo secondario. Nel luglio 1995 il Congresso americano ha approvato il lancio del programma New Millennium e in particolare lo sviluppo di una missione Deep Space 1 dedicata principalmente allo sviluppo della propulsione ionica.
Caratteristiche tecniche
Il satellite Earth Observing-1 , costruito da Swales Aerospace, ha una forma esagonale (lato 1,4 x 1,4 x 2 m) con una massa di lancio di 588 kg. È costituito da una struttura a nido d'ape in alluminio. Il satellite è stabilizzato su 3 assi con una precisione di puntamento di circa 36 secondi d'arco e una stabilità di 0,5 secondi d'arco / secondo. Il controllo dell'orientamento utilizza un cercatore di stelle che traccia da 10 a 5 stelle di riferimento, un'unità inerziale e collettori solari. Quattro piccoli motori a razzo che bruciano idrazina e una spinta di x newton vengono utilizzati per correggere l'orbita. Il serbatoio contiene 23 chilogrammi di propellenti. L'energia è fornita da pannelli solari assemblati in un'unica ala composta da 3 pannelli dispiegati in orbita e orientabili con un grado di libertà. I pannelli solari forniscono un massimo di 350 watt all'inizio della missione. L'energia viene immagazzinata in una batteria al nichel cadmio da 50 Ah. Le comunicazioni vengono effettuate in banda X per i dati con una velocità massima di 105 megabit / secondo (downlink) e in banda S per i comandi e la telemetria. EO-1 ha una memoria di massa da 48 gigabit per la memorizzazione dei dati. Il satellite è progettato per una durata di 18 mesi.
Strumenti scientifici
EO-1 trasporta tre strumenti scientifici sperimentali destinati al dispiegamento in future missioni di osservazione della Terra:
- ALI ( Advanced Land Imager ) è un imager multispettrale che utilizza un telescopio avente un'apertura di 12,5 cm con un campo visivo di 15 ° (perpendicolare all'asse di progressione del satellite) oltre 1,5 °. L'area è larga 185 km. Lo strumento dispone di rilevatori che raccolgono simultaneamente immagini pancromatiche in luce visibile e in 11 lunghezze d'onda in luce visibile e vicino infrarosso . La risoluzione in pancromatico è di 10 metri e in altre lunghezze d'onda di 30 metri. Lo strumento ha una massa di 106 kg e un consumo di 100 watt. L'obiettivo è fornire uno strumento più compatto di quello utilizzato dal satellite Landsat 7 (strumento ETM +: 425 kg e 545 watt).
- Hyperion è un imager iperspettrale derivato da HSC . È costituito da un telescopio e due spettrometri a matrice. Il telescopio ha un'apertura di 12 cm e alimenta due spettrometri a fessura che analizzano le bande spettrali rispettivamente di 400-1000 nm e 900-2500 nm. Il potere risolutivo spaziale è di 30 metri e la risoluzione spettrale è di 10 nm. Lo strumento ha una massa di 49 kg e consuma in media 78 watt.
- LAC ( LEISA Atmospheric Corrector ) è uno strumento destinato a calibrare ALI misurando la quantità di vapore acqueo presente nell'atmosfera. Copre le lunghezze d'onda di 0,8-1,6 µm con un canale aggiuntivo associato alla lunghezza d'onda di 1,38 µm per la rilevazione della presenza di cirri . La sua risoluzione spaziale è di 250 metri. Lo strumento ha una massa totale di 10,5 kg e consuma un massimo di 48 watt.
Attrezzatura sperimentale
- XPAA ( X-band Phased Array Antenna ) è un sistema di comunicazione che utilizza un'antenna phased array che mira a convalidare questo concetto combinando leggerezza, massa ridotta, assenza di meccanismo di puntamento e alto rendimento. L'antenna, che include 64 antenne elementari, ha una velocità di downlink di 105 megabit e consuma circa 16 watt. Il set ha una massa di 5,5 kg.
- CCR ( Carbon Carbon Radiator ) è un radiatore passivo sperimentale costituito da un sandwich composito composto da pannelli in fibra di carbonio in una matrice di carbonio rivestita con resina epossidica. L'obiettivo è testare la capacità di questa apparecchiatura di evacuare i 43 watt di calore generati dalle apparecchiature elettroniche. Il pannello di 73 x 73 centimetri ha una massa di circa 3 kg.
- LFSA ( Lightweight Flexible Solar Array ) è un pannello solare sperimentale che testa le tecnologie per alleggerire la massa di questo tipo di apparecchiature. Utilizza celle fotovoltaiche rame - indio - selenio ei meccanismi di distribuzione in orbita sono sostituiti da parti in lega a memoria di forma .
- WARP ( Wideband Advanced Recorder Processor ) è una memoria di massa sperimentale il cui obiettivo è convalidare l'uso di sistemi di archiviazione ad alta densità. WARP è un dispositivo di archiviazione di massa da 48 gigabit con una capacità di scrittura massima di 1 gigabit / secondo e una capacità di scrittura continua di 900 megabit / secondo e può emettere questi dati a una velocità di 105 megabit / secondo. Il tutto è controllato da un Mongoose V microprocessore . La massa è di 18 kg e il consumo energetico è in media di 35 watt e massimo di 87 watt.
- PPT ( Pulsed Plasma Thruster ) o PRS-101 è un micropeller elettrico elettromagnetico sperimentale destinato a mantenere l'orientamento di un satellite con grande precisione di puntamento. Utilizza Teflon per fornire spinte da 90 a 860 micronewton punti o continue (1 Hz). Include due propulsori in direzioni opposte e ha una massa totale di 4,95 kg.
- FODB ( Fiber Optic Data Bus ) è una fibra ottica destinata a convalidare l'uso di questo tipo di apparecchiature sui satelliti.
- AutoCon ( Autonomous Control for enhanced formazione flying ) è un software che consente a un satellite di mantenersi autonomamente in una posizione relativa fissa all'interno di una costellazione di satelliti.
Conduzione della missione
EO-1 è stato messo in orbita il 21 novembre 2000 da un lanciatore Delta II decollato dalla rampa di lancio di Vandenberg . Si trova in un'orbita sincrona al sole vicina a quella del Landsat 7 (altitudine di 705 chilometri, inclinazione orbitale di 98,2 °). Per validare il funzionamento del satellite, effettua con i suoi strumenti misure identiche a quelle del Landsat 7. Vengono confrontati i dati forniti dai due satelliti. La missione, la cui durata iniziale è di 18 mesi, è stata prorogata più volte. La NASA lo metterà fine il 31 marzo 2017. La NASA stima che il satellite farà il suo rientro nell'atmosfera intorno al 2055.
Risultati
La missione convalida il funzionamento dello strumento ALI , il cui design è utilizzato per lo sviluppo dello strumento OLI ( Operational Land Imager ) a bordo del Landsat 8 . Hyperion funziona nominalmente e le tecniche utilizzate devono essere utilizzate in una futura missione per studiare gli ecosistemi del pianeta identificando le diverse specie di piante e rilevando incendi e aree di siccità. Le apparecchiature sperimentali funzionano tutte secondo le loro specifiche. Il satellite non ha subito alcun incidente grave mentre è rimasto operativo per 16 anni (durata pianificata iniziale di 18 mesi). Sono stati pubblicati oltre 1.500 articoli sugli strumenti e le apparecchiature EO-1.
Galleria
Note e riferimenti
- Esplorazione robotica del sistema solare Parte 3 Wows and Woes 1997-2003 , p. 196
- (in) " EO-1 Baseline: Spacecraft bus " on Earth Observing-1 , Space Goddard Flight Center (visitato il 14 settembre 2018 )
- (in) " EO-1 Baseline: Validation Technology - Technology Overview Instrument " , on Earth Observing-1 , Space Goddard Flight Center (visitato il 16 settembre 2018 )
- (en) " EO-1 " , on EO Portal , European Space Agency (accesso 14 settembre 2018 )