阿特拉斯V发射了GOES-R
阿特拉斯V发射了GOES-R
美国当地时间2016年11月19日晚18点42分,一枚美国联合发射同盟(ULA)的阿特拉斯V型(采用541配置)运载火箭从弗罗里达州卡纳维拉尔角发射场的SLC-41工位发射升空,将美国国家海洋和大气管理局(NOAA)最新一代气象卫星的首星GOES-R成功送入了预定轨道。
GOES-R是美国发展的第五代地球静止轨道气象卫星。该星是未来八年内计划部署的四颗同类卫星中的第一颗。GOES-R是NOAA运营的地球静止轨道环境业务卫星(GOES)项目的一部分。
GOES星座包括两颗运行于地球同步轨道上的卫星,以为整个西半球提供气象预报所需的图像与数据。其中,一颗卫星位于西经75度上空(该点被称为GOES-东),以覆盖美国东部,中部和西大西洋,墨西哥湾与加勒比地区。另一颗卫星名为GOES-西,它位于西经137度上空,覆盖西部各州,包括阿拉斯加和夏威夷,以及太平洋东部与中部地区。
目前在GOES-东轨位上的是GOES-13卫星,位于GOES-西轨位上的是GOES-15卫星。这两颗卫星分别于2006年5月和2010年3月作为GOES-N和GOES-P发射升空。另一颗卫星GOES-O自从2009年发射以来便作为在轨备份星,由于GOES-13服役时间过长,所以GOES-O也偶尔会提供服务。除了天气预报外,GOES系列卫星也用于研究空间气象,并对地球磁层和辐射环境进行研究。
在发射前GOES卫星都会被分配一个字母以表示其在项目中的发射次序。在成功到达轨道后,这个字母会被替换为一个数字序列号。由此推算,因为GOES-P被分配了GOES-15的编号,所以,GOES-R被分配的将是GOES-16的编号。这个数字序列号只提供给发射成功的任务,因此,发射失败的GOES-G就没有被授予GOES-7的编号,而在其后发射的GOES-H反而接受了在轨编号GOES-7。在整个GOES编号系统中也没有GOES-Q,因为这个编号被给予了GOES-N项目卫星中的一个未执行的可选合同。
GOES卫星源自NOAA早期的同步气象卫星(SMS)系列,SMS项目包括两颗原型卫星,分别于1974年5月和1975年2月由德尔它2914型火箭发射升空。随着这些任务的成功,NOAA开始了GOES系列卫星项目,首批三颗卫星(GOES-1、GOES-2、GOES-3)基于SMS卫星的设计,由福特宇航公司研制(福特宇航是福特汽车公司的航天防务分部,是现在空间系统/劳拉公司的前身),于1975年10月至1978年6月间发射升空。这三颗卫星采用自旋稳定技术,装有用于对地球成像的扫描辐射计。在它们从气象卫星行列退役后,GOES-2和GOES-3又作为通信卫星在太平洋上空的轨道上服役,其中GOES-2一直运作到了2001年。
由于轨道倾角随时间的流逝而增加,所以GOES-3成为了位于南极的阿蒙森-斯科特研究站的一个重要通信中继点,这是因为该研究站当时没有一颗视距内静止轨道卫星。GOES-3一直工作到了2016年6月29日才退役,这距离其发射已过去了38年。
第二代GOES项目包括五颗卫星,它们由休斯公司研制,基于该公司HS-371卫星总线。这些卫星于1980年9月至1987年2月间由德尔它3914型火箭发射升空。与前代GOES卫星一样,第二代GOES卫星也采用自旋稳定技术,但是比起一代产品有了更好的成像载荷。该项目最初有四颗卫星和一颗地面备份星组成。但其中的GOES-G于1986年5月3日发射后第71秒,因德尔它火箭第一级发动机停机,造成星箭俱毁。但在此之前,因第三代GOES卫星项目延误,所以地面备份星已转入正式发射进程。
因为第三代GOES卫星项目(GOES-I系列)的延误,以及GOES-G的损失,在1998年11月GOES-4退役后,造成NOAA没有了GOES在轨备份星。3个月后,随着GOES-6的成像载荷失效,使得美国西海岸没有了GOES卫星的覆盖。于是GOES-7被从东部轨位移动到了更为中心的位置,以覆盖美国本土(由于1992年NOAA租用了欧洲在轨备份状态的Meteosat-3气象卫星,使得GOES-7可以进一步向西移动)。
1994年4月,随着GOES-8由一枚阿特拉斯I型火箭发射升空,第三代GOES卫星终于开始部署。1995年,该卫星作为GOES-东卫星开始服役。于是,Meteosat-3气象卫星被归还给了欧洲航天局,以准备退役。而GOES-7再度向西移动,进入GOES-西的位置,恢复了整个星座的正常状态。
GOES-7的重担由1995年5月发射的GOES-9接过。如同GOES-2和GOES-3一样,GOES-7也作为一颗通信卫星在太平洋上空的轨道发挥余热,它直到2012年才退役。1997年4月,GOES-10发射升空,作为一颗备份星留驻轨道。一年后,因GOES-9出现了姿控故障,GOES-10替代了其位置,而GOES-9在经过在轨处置后被租给了日本方面,替换了该国出现问题的葵花-5号卫星。
2000年和2001年,GOES-11与GOES-12各由一枚阿特拉斯IIA型火箭发射入轨。由于运载火箭性能增强,使得这些卫星可以携带更多的燃料,从而令它们具备了在正常使用寿命结束后可以进行更多操作的能力。GOES-12额外携带有一部名为太阳X射线成像仪(SXI)的空间气象仪。第三代GOES卫星由空间系统/劳拉公司制造,是第一种三轴稳定式的GOES卫星。
1998年2月,休斯公司获得了第四代GOES星座(GOES-N系列)首批两颗卫星及另两颗卫星选择权(已行使一颗)的合同。这些卫星制造于2000年波音公司收购休斯公司的卫星制造部门之后,并于2006年至2010年间由德尔它IV型火箭发射升空。在GOES-R升空前,正是这三颗第四代GOES卫星(GOES-13、GOES-14和GOES-15)支撑着GOES星座的运营(GOES-12已于2013年退役)。
GOES-R是第五代GOES星座中的首星,它由洛克希德.马丁公司研制,基于该公司A2100A卫星总线,干质量为2.857吨,加满燃料后,卫星质量达5.192吨。其外形规格为6.1米×5.6米×3.9米。设计寿命15年,预计其中有10年是作为业务工作卫星,另5年用作在轨备份星。
GOES-R上携带有六种科学仪器和一个数据中继载荷。其底部地球指向仪器装在朝向地球的一侧上,而太阳指向仪器则与太阳能电池板一同装在卫星伸出的臂状结构上,这是因为太阳能电池板为了向卫星提供电力需要追踪太阳,这样太阳指向仪器也可同步进行近恒定观测。其它传感器将允许GOES-R研究其周边环境。
GOES-R的主要科学仪器如下:
GOES-R的主载荷是先进基线成像仪(ABI),它由位于佛罗里达州的哈里斯公司制造。其产生的图像可跨越从可见光直到红外的16个光谱带。在其主可见光波段,ABI能够实现500米的空间分辨率,在红外波段能实现2000米的空间分辨率。它的空间分辨率是GOES-N卫星的两倍,后者只能在5个光谱带上工作。ABI能产生地球全景圆盘图像或进行有针对性的区域扫描-包括对美国大陆,或是在中尺度模式下拍摄边长1000千米的正方形区域。在常规模式下,每小时GOES-R可以获得4幅全景圆盘图像,12次扫描美国大陆部分,120幅中尺度图像。与前两代卫星不同的是,GOES-R没有携带大气探测载荷,该设备原先计划包括在高光谱环境套件(HES)之中,因过于复杂,它于2006年被从设计中移除,如今,GOES-R将通过探测器分析ABI获取的图像来提供相关数据。
同步闪电测绘仪(GLM)是GOES-R上应用的一种新仪器,它是一种用于探测和捕获监控区域突发性视觉事件的近红外传感器。GLM将记录并绘制下美洲、大西洋与太平洋的闪电活动图像。此设备有望提高风暴预报能力,对恶劣天候提前预警。
太阳紫外成像仪(SUVI),这是GOES-R上用于研究太阳的两个载荷之一,它用于在极紫外波段获得全景圆盘图像。SUVI将用于空间气象预报,监测太阳表面活动与太阳耀斑爆发。它是GOES-12卫星上安装的太阳X射线成像仪(SXI)的继任者。
GOES-R上安装的另一个太阳监测设备是极紫外和X射线辐照度传感器(EXIS),它包括两部仪器,一部是极紫外传感器(EUVS),其中有3具光栅光谱仪,它们将用于测量太阳光在三个特定光谱发射谱线上的变动(氦、氢、镁)。这些谱线对应太阳不同区域的光发射,可用于太阳整个极紫外谱段的建模。EXIS中的另一部仪器是X射线传感器(XRS),它是以前各颗GOES卫星上安装的X射线监测载荷的继任者,X射线监测载荷用于测量太阳辐射度和表征太阳耀斑。XRS使用硅光电二极管来测量两个谱段的入射辐射(0.05至0.4纳米,以及0.1至0.8纳米)。
空间环境原位套件(SEISS)包括五个传感器包,用于研究与表征GOES-R运行的空间环境。其活跃重离子传感器(EHIS)将测量磁层内及来自太阳或宇宙的较大带电粒子通量。
两部磁性粒子传感器MPS-Hi和MPS-Lo将测量粒子与电子通量,前者监测高能粒子,后者将研究低能量粒子。两部相同的太阳与银河质子传感器(SGPS)包完成套件用于测量由太阳和宇宙中其它位置进入地球磁层的质子。
GOES-R上还有一部磁力计,它安装于一具可伸展探杆的末端,用于表征地球磁层外缘的活动。
除了科学仪器,GOES-R上还携带有一个通信载荷,它装在太阳能电池板臂结构上,与太阳研究载荷安在一起。这个名为独有载荷服务的设备将用于中继GOES重播(GRB)数据,数据收集系统(DCS),紧急管理天气信息网络(EMWIN)和搜救卫星辅助跟踪(SARSAT)项目的转发器。GOES重播允许任何拥有兼容接收机的人可以直接从卫星收到下行链路观测数据。数据收集系统负责收集无人环境研究站的数据,并将之中继到地面站。紧急管理天气信息网络用于紧急状况下的天气预报和告警。卫星辅助跟踪是一个全球项目,它使用低地球轨道与地球静止轨道的卫星来检测源自陆地、船只和飞机的遇险信号,并将之转发给救援服务方。
联合发射同盟为本次发射选择了阿特拉斯V型(采用541配置)运载火箭,火箭编号AV-069,装有一具5米直径的整流罩,4部AJ-60A固体火箭助推器,1部通用核心助推器(CCB),一个半人马上面级。
NOAA的下一颗GOES卫星(GOES-S)将于2018年发射升空,在此之前ULA将于2017年3月用一枚德尔它II型火箭为该机构发射最新一颗低轨气象卫星JPSS-1。
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美国当地时间2016年11月19日晚18点42分,一枚美国联合发射同盟(ULA)的阿特拉斯V型(采用541配置)运载火箭从弗罗里达州卡纳维拉尔角发射场的SLC-41工位发射升空,将美国国家海洋和大气管理局(NOAA)最新一代气象卫星的首星GOES-R成功送入了预定轨道。
GOES-R是美国发展的第五代地球静止轨道气象卫星。该星是未来八年内计划部署的四颗同类卫星中的第一颗。GOES-R是NOAA运营的地球静止轨道环境业务卫星(GOES)项目的一部分。
GOES星座包括两颗运行于地球同步轨道上的卫星,以为整个西半球提供气象预报所需的图像与数据。其中,一颗卫星位于西经75度上空(该点被称为GOES-东),以覆盖美国东部,中部和西大西洋,墨西哥湾与加勒比地区。另一颗卫星名为GOES-西,它位于西经137度上空,覆盖西部各州,包括阿拉斯加和夏威夷,以及太平洋东部与中部地区。
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目前在GOES-东轨位上的是GOES-13卫星,位于GOES-西轨位上的是GOES-15卫星。这两颗卫星分别于2006年5月和2010年3月作为GOES-N和GOES-P发射升空。另一颗卫星GOES-O自从2009年发射以来便作为在轨备份星,由于GOES-13服役时间过长,所以GOES-O也偶尔会提供服务。除了天气预报外,GOES系列卫星也用于研究空间气象,并对地球磁层和辐射环境进行研究。
在发射前GOES卫星都会被分配一个字母以表示其在项目中的发射次序。在成功到达轨道后,这个字母会被替换为一个数字序列号。由此推算,因为GOES-P被分配了GOES-15的编号,所以,GOES-R被分配的将是GOES-16的编号。这个数字序列号只提供给发射成功的任务,因此,发射失败的GOES-G就没有被授予GOES-7的编号,而在其后发射的GOES-H反而接受了在轨编号GOES-7。在整个GOES编号系统中也没有GOES-Q,因为这个编号被给予了GOES-N项目卫星中的一个未执行的可选合同。
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GOES卫星源自NOAA早期的同步气象卫星(SMS)系列,SMS项目包括两颗原型卫星,分别于1974年5月和1975年2月由德尔它2914型火箭发射升空。随着这些任务的成功,NOAA开始了GOES系列卫星项目,首批三颗卫星(GOES-1、GOES-2、GOES-3)基于SMS卫星的设计,由福特宇航公司研制(福特宇航是福特汽车公司的航天防务分部,是现在空间系统/劳拉公司的前身),于1975年10月至1978年6月间发射升空。这三颗卫星采用自旋稳定技术,装有用于对地球成像的扫描辐射计。在它们从气象卫星行列退役后,GOES-2和GOES-3又作为通信卫星在太平洋上空的轨道上服役,其中GOES-2一直运作到了2001年。
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由于轨道倾角随时间的流逝而增加,所以GOES-3成为了位于南极的阿蒙森-斯科特研究站的一个重要通信中继点,这是因为该研究站当时没有一颗视距内静止轨道卫星。GOES-3一直工作到了2016年6月29日才退役,这距离其发射已过去了38年。
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第二代GOES项目包括五颗卫星,它们由休斯公司研制,基于该公司HS-371卫星总线。这些卫星于1980年9月至1987年2月间由德尔它3914型火箭发射升空。与前代GOES卫星一样,第二代GOES卫星也采用自旋稳定技术,但是比起一代产品有了更好的成像载荷。该项目最初有四颗卫星和一颗地面备份星组成。但其中的GOES-G于1986年5月3日发射后第71秒,因德尔它火箭第一级发动机停机,造成星箭俱毁。但在此之前,因第三代GOES卫星项目延误,所以地面备份星已转入正式发射进程。
因为第三代GOES卫星项目(GOES-I系列)的延误,以及GOES-G的损失,在1998年11月GOES-4退役后,造成NOAA没有了GOES在轨备份星。3个月后,随着GOES-6的成像载荷失效,使得美国西海岸没有了GOES卫星的覆盖。于是GOES-7被从东部轨位移动到了更为中心的位置,以覆盖美国本土(由于1992年NOAA租用了欧洲在轨备份状态的Meteosat-3气象卫星,使得GOES-7可以进一步向西移动)。
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1994年4月,随着GOES-8由一枚阿特拉斯I型火箭发射升空,第三代GOES卫星终于开始部署。1995年,该卫星作为GOES-东卫星开始服役。于是,Meteosat-3气象卫星被归还给了欧洲航天局,以准备退役。而GOES-7再度向西移动,进入GOES-西的位置,恢复了整个星座的正常状态。
GOES-7的重担由1995年5月发射的GOES-9接过。如同GOES-2和GOES-3一样,GOES-7也作为一颗通信卫星在太平洋上空的轨道发挥余热,它直到2012年才退役。1997年4月,GOES-10发射升空,作为一颗备份星留驻轨道。一年后,因GOES-9出现了姿控故障,GOES-10替代了其位置,而GOES-9在经过在轨处置后被租给了日本方面,替换了该国出现问题的葵花-5号卫星。
2000年和2001年,GOES-11与GOES-12各由一枚阿特拉斯IIA型火箭发射入轨。由于运载火箭性能增强,使得这些卫星可以携带更多的燃料,从而令它们具备了在正常使用寿命结束后可以进行更多操作的能力。GOES-12额外携带有一部名为太阳X射线成像仪(SXI)的空间气象仪。第三代GOES卫星由空间系统/劳拉公司制造,是第一种三轴稳定式的GOES卫星。
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1998年2月,休斯公司获得了第四代GOES星座(GOES-N系列)首批两颗卫星及另两颗卫星选择权(已行使一颗)的合同。这些卫星制造于2000年波音公司收购休斯公司的卫星制造部门之后,并于2006年至2010年间由德尔它IV型火箭发射升空。在GOES-R升空前,正是这三颗第四代GOES卫星(GOES-13、GOES-14和GOES-15)支撑着GOES星座的运营(GOES-12已于2013年退役)。
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GOES-R是第五代GOES星座中的首星,它由洛克希德.马丁公司研制,基于该公司A2100A卫星总线,干质量为2.857吨,加满燃料后,卫星质量达5.192吨。其外形规格为6.1米×5.6米×3.9米。设计寿命15年,预计其中有10年是作为业务工作卫星,另5年用作在轨备份星。
GOES-R上携带有六种科学仪器和一个数据中继载荷。其底部地球指向仪器装在朝向地球的一侧上,而太阳指向仪器则与太阳能电池板一同装在卫星伸出的臂状结构上,这是因为太阳能电池板为了向卫星提供电力需要追踪太阳,这样太阳指向仪器也可同步进行近恒定观测。其它传感器将允许GOES-R研究其周边环境。
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GOES-R的主要科学仪器如下:
GOES-R的主载荷是先进基线成像仪(ABI),它由位于佛罗里达州的哈里斯公司制造。其产生的图像可跨越从可见光直到红外的16个光谱带。在其主可见光波段,ABI能够实现500米的空间分辨率,在红外波段能实现2000米的空间分辨率。它的空间分辨率是GOES-N卫星的两倍,后者只能在5个光谱带上工作。ABI能产生地球全景圆盘图像或进行有针对性的区域扫描-包括对美国大陆,或是在中尺度模式下拍摄边长1000千米的正方形区域。在常规模式下,每小时GOES-R可以获得4幅全景圆盘图像,12次扫描美国大陆部分,120幅中尺度图像。与前两代卫星不同的是,GOES-R没有携带大气探测载荷,该设备原先计划包括在高光谱环境套件(HES)之中,因过于复杂,它于2006年被从设计中移除,如今,GOES-R将通过探测器分析ABI获取的图像来提供相关数据。
同步闪电测绘仪(GLM)是GOES-R上应用的一种新仪器,它是一种用于探测和捕获监控区域突发性视觉事件的近红外传感器。GLM将记录并绘制下美洲、大西洋与太平洋的闪电活动图像。此设备有望提高风暴预报能力,对恶劣天候提前预警。
太阳紫外成像仪(SUVI),这是GOES-R上用于研究太阳的两个载荷之一,它用于在极紫外波段获得全景圆盘图像。SUVI将用于空间气象预报,监测太阳表面活动与太阳耀斑爆发。它是GOES-12卫星上安装的太阳X射线成像仪(SXI)的继任者。
GOES-R上安装的另一个太阳监测设备是极紫外和X射线辐照度传感器(EXIS),它包括两部仪器,一部是极紫外传感器(EUVS),其中有3具光栅光谱仪,它们将用于测量太阳光在三个特定光谱发射谱线上的变动(氦、氢、镁)。这些谱线对应太阳不同区域的光发射,可用于太阳整个极紫外谱段的建模。EXIS中的另一部仪器是X射线传感器(XRS),它是以前各颗GOES卫星上安装的X射线监测载荷的继任者,X射线监测载荷用于测量太阳辐射度和表征太阳耀斑。XRS使用硅光电二极管来测量两个谱段的入射辐射(0.05至0.4纳米,以及0.1至0.8纳米)。
空间环境原位套件(SEISS)包括五个传感器包,用于研究与表征GOES-R运行的空间环境。其活跃重离子传感器(EHIS)将测量磁层内及来自太阳或宇宙的较大带电粒子通量。
两部磁性粒子传感器MPS-Hi和MPS-Lo将测量粒子与电子通量,前者监测高能粒子,后者将研究低能量粒子。两部相同的太阳与银河质子传感器(SGPS)包完成套件用于测量由太阳和宇宙中其它位置进入地球磁层的质子。
GOES-R上还有一部磁力计,它安装于一具可伸展探杆的末端,用于表征地球磁层外缘的活动。
除了科学仪器,GOES-R上还携带有一个通信载荷,它装在太阳能电池板臂结构上,与太阳研究载荷安在一起。这个名为独有载荷服务的设备将用于中继GOES重播(GRB)数据,数据收集系统(DCS),紧急管理天气信息网络(EMWIN)和搜救卫星辅助跟踪(SARSAT)项目的转发器。GOES重播允许任何拥有兼容接收机的人可以直接从卫星收到下行链路观测数据。数据收集系统负责收集无人环境研究站的数据,并将之中继到地面站。紧急管理天气信息网络用于紧急状况下的天气预报和告警。卫星辅助跟踪是一个全球项目,它使用低地球轨道与地球静止轨道的卫星来检测源自陆地、船只和飞机的遇险信号,并将之转发给救援服务方。
联合发射同盟为本次发射选择了阿特拉斯V型(采用541配置)运载火箭,火箭编号AV-069,装有一具5米直径的整流罩,4部AJ-60A固体火箭助推器,1部通用核心助推器(CCB),一个半人马上面级。
NOAA的下一颗GOES卫星(GOES-S)将于2018年发射升空,在此之前ULA将于2017年3月用一枚德尔它II型火箭为该机构发射最新一颗低轨气象卫星JPSS-1。
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