CYGNSS


Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) (с англ. — «глобальная спутниковая система навигации циклона») — это спутниковая система под управлением NASA, созданная с целью улучшения прогнозирования ураганов через изучение взаимодействий между морем и воздушными массами в самом центре урагана.

В июне 2012 года НАСА вложила в проект сумму $152 млн для поддержки работ в этом направлении проводимыми Мичиганским университетом[1][2][3]. Также в проекте участвуют: Юго-Западный исследовательский институт[en] в Техасе (разработка и создание космических аппаратов), компании Surrey Satellite Technology[en] (интеграция полезной нагрузки) и Sierra Nevada Corporation (создание адаптера-диспенсера для запуска спутников)[4][5]. Планируется создать группировку из восьми микроспутников (массой 27,5 кг каждый), которые будут запущены на низкую околоземную орбиту высотой 500 км и наклонением 35°. Спутники будут равномерно рассредоточены в одной орбитальной плоскости, что позволит им возвращаться в исходную точку наблюдения спустя 6 часов. Наблюдение за ураганами планируют проводить на протяжении двух сезонов[6]. Все 8 спутников планируют запустить одной ракетой-носителем Pegasus-XL[7].

Предпосылки

Прогнозирование путей следования тропических циклонов, начиная с 1990 года улучшилась примерно на 50 %; это не дало существенного улучшения прогнозирования интенсивности этих вихрей. Лучшее понимание внутренней природы тропических штормов может привести к улучшению прогнозирования; однако, пока ещё текущие датчики не смогли собрать достаточно качественные данные из центральной области из-за затемнения от дождевых потоков, окружающих его. В целях совершенствования моделей, используемых в прогнозировании интенсивности ураганов, нужны более точные данные.[8][9]

Принцип работы

На орбите спутники CYGNSS будут фиксировать прямые и отраженные сигналы от Глобальной спутниковой системы позиционирования (GPS)[8][9]. Прямые сигналы будут точно определять местоположение космических аппаратов CYGNSS в космическом пространстве, тогда как принятые отраженные сигналы, будут нести информацию о рельефе поверхности океана и морей, что в свою очередь позволит в дальнейшем извлечь информацию о скорости ветра.[10]

Задача

Задача CYGNSS будет состоять в изучении отношения между свойствами поверхности океана, термодинамики атмосферной влажности, радиации и конвективной динамики для определения условий формирования тропических ураганов, а также собирать информацию о том будет ли ураган усиливаться или нет, чтобы определить, какова форма тропического урагана и действительно ли он будет усиливаться, и если да, то насколько. Полученные данные должны значительно улучшить систему прогнозирования погоды и наблюдения за ураганами. Данные CYGNSS позволят учёным впервые исследовать ключевые процессы взаимодействия атмосферы и океана, которые происходят рядом с внутренним ядром бурь, которые быстро меняются и играют очень важную роль в генезисе и интенсификации ураганов. Основное достоинство системы CYGNSS по сравнению с большим метрологическим спутником является временное разрешение. Ведь восемь космических аппаратов CYGNSS будут пролетать над океаном как минимум в 8 раз чаще, что позволит им проводить более детальное исследование поверхности океана.[8][9]

Инструменты

На борту каждого спутника CYGNSS установлен Delay Doppler Mapping Instrument (отображение радиолокационных данных с доплеровским сдвигом частоты), который включает в себя многоканальный GPS-приёмник, зенитной антенны низкого усиления и 2 надирных антенн с высоким коэффициентом усиления[10].

Запуск

Компания Orbital ATK обеспечит запуск с воздушного старта ракетой Pegasus XL сразу 8 спутников CYGNSS миссии НАСА[11]. Первоначально, запуск запланирован на 21 ноября 2016[12] . Позже, запуск был перенесён на 12 декабря 2016 года.

Попытка запуска 12 декабря 2016 года была прервана из-за сбоя гидравлики в системе отсоединения ракеты Pegasus XL от самолёта-носителя Stargazer[13]. 14 декабря запуск был снова отложен в связи с выявленными неполадками в полётном программном обеспечении спутников[14].

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube Запуск ракеты-носителя

Запуск восьми спутников CYGNSS состоялся 15 декабря 2016 года в 13:37 UTC ракетой Pegasus-XL с самолёта-носителя Stargazer. Спустя 13 минут началась попарная отстыковка спутников на целевой орбите. В течение 2 месяцев спутники будут проходить тестирование, после чего начнут полноценное функционирование[15].

Примечания

  1. «U-M To Lead $152M NASA Satellite Project» Архивная копия от 14 октября 2016 на Wayback Machine.
  2. NASA funds satellite mission to measure hurricane winds (англ.). Spaceflight Now (21 июня 2012). Дата обращения: 11 декабря 2016. Архивировано 17 ноября 2016 года.
  3. NASA taps SwRI on research effort to map hurricanes (англ.). San Antonio Business Journal (21 июня 2012). Дата обращения: 11 декабря 2016. Архивировано 17 ноября 2016 года.
  4. «NASA Selects Low Cost, High Science Earth Venture Space System» Архивная копия от 4 октября 2016 на Wayback Machine.
  5. CYGNSS – Cyclone Global Navigation Satellite Mission (англ.). Spaceflight101. Дата обращения: 11 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  6. CYGNSS Orbit Design (англ.). Spaceflight101. Дата обращения: 11 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  7. «U-M to Lead $150M NASA Hurricane Prediction Project» Архивная копия от 23 июня 2012 на Wayback Machine.
  8. 1 2 3 «CYGNSS.» (недоступная ссылка). Дата обращения: 13 октября 2016. Архивировано 15 марта 2013 года.
  9. 1 2 3 Ruf, Christopher S.; Atlas, Robert; Chang, Paul S.; Clarizia, Maria Paola; Garrison, James L.; Gleason, Scott; Katzberg, Stephen J.; Jelenak, Zorana; Johnson, Joel T. (2015-06-26).
  10. 1 2 «CYGNSS Factsheet October 2014». (недоступная ссылка). Дата обращения: 13 октября 2016. Архивировано 4 августа 2016 года.
  11. NASA приступает к запуску 24 небольших спутников дистанционного зондирования Земли, ТАСС. Архивировано 9 ноября 2016 года. Дата обращения 9 ноября 2016.
  12. «Missions — CYGNSS» Архивировано 7 апреля 2014 года..
  13. Hydraulic pump glitch scrubs Pegasus launch (англ.). Spaceflight Now (12 декабря 2016). Дата обращения: 12 декабря 2016. Архивировано 13 декабря 2016 года.
  14. Technical Trouble keeps NASA Hurricane Mission grounded, new Attempt NET Thursday (англ.). Spaceflight101 (14 декабря 2016). Дата обращения: 14 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
  15. Pegasus launches CYGNSS constellation following Stargazer release (англ.). NASA Spaceflight (15 декабря 2016). Дата обращения: 15 декабря 2016. Архивировано 13 декабря 2016 года.