يعاني القمر الصناعي للأرصاد الجوية GOES-17 ، الذي تم إطلاقه في مارس ، من مشكلة - تعمل كاميرا الأشعة تحت الحمراء من الجيل التالي فقط جزئيًا بسبب ضعف التبريد. والآن يحاول فريق واحد من المهندسين تقليل فترات عدم اكتمال ساعات العمل ، والثاني هو تحديد سبب المشكلة. كلتا المهمتين مهمتان لأن تحليل القياس عن بعد للسلف ، GOES-16 ، أظهر أن هناك أيضًا علامات على التشغيل غير الطبيعي لنظام التبريد ، ويبدو أن الجيل الرابع من سواتل الطقس GOES واجه مشكلة في النظام.
التحضير لإطلاق صورة وكالة ناسا ، GOES-17الجدول الزمني
ابدأ البثتم إطلاق GOES-17 في 1 مارس. في 12 مارس ، وصل الجهاز إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض وبدأ في اختبار الأنظمة الموجودة على متن الطائرة. وكانت هناك مفاجأة غير سارة. للتشغيل العادي للجهاز البصري الأساسي للقمر الصناعي ، التصوير الأساسي المتقدم (ABI) ، كانت درجة الحرارة منخفضة مطلوبة. يجب تبريد مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، بعضها يصل إلى 60 درجة كلفن (-213 درجة مئوية) ، حتى يمكنها العمل بشكل طبيعي. واتضح أن نظام التبريد لا يستطيع تحمل مسؤولياته. لحسن الحظ ، كان حمل درجة حرارة القمر الصناعي يعتمد على الوقت من اليوم واليوم من السنة ، لذلك اتضح أن الجهاز يعمل جزئيًا ، ولكن ، مع ذلك ، كان من الصعب الوصول إلى 13 من نطاقات التردد الـ 16 كل يوم لعدة ساعات.
العتاد
ساتل GOES-17 هو الثاني في الجيل الرابع من سواتل GOES للأرصاد الجوية الثابتة بالنسبة للأرض. كان GOES-16 أول من دخل إلى المدار في عام 2016. وفقًا لبرنامج GOES ، يحتل قمران صناعيان نقاطًا ثابتة شرق وغرب كلتا الأمريكتين من أجل الحصول على تغطية عالية الجودة للولايات المتحدة. يتم استخدام نقطتين أخريين لفحص وتخزين الأقمار الصناعية الاحتياطية.
خريطة موقع الأقمار الصناعية GOES ، منطقة الرؤية. توضيح ناسااحتلت GOES-16 النقطة الشرقية ، وكان المقصود بالأقمار الصناعية السبعة عشر للأقمار الصناعية الغربية. قبل الإطلاق ، تحتوي الأقمار الصناعية على أسماء أبجدية ، لذلك تم تعيين السادس عشر GOES-R ، والسابع عشر -S. من الناحية الهيكلية ، تم بناء الأجهزة على منصة Lockheed Martin A2100 ، التي تم تطويرها للأقمار الصناعية للاتصالات ونظام تحديد المواقع العالمي ، وتحمل الأجهزة لأغراض مختلفة.
أجهزة الأقمار الصناعية وكالة ناسايعمل مخطط البرق الثابت بالنسبة للأرض (GLM) في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريب ويستخدم لاكتشاف البرق.
يتم توجيه
أجهزة استشعار الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية المتطرفة (EXIS) نحو الشمس ، وتقيس التشمس (التعرض لأشعة الشمس) ويمكنها التقاط مشاعل شمسية
محتملة الخطورة .
يستهدف جهاز التصوير الشمسي بالأشعة فوق البنفسجية (SUVI) أيضًا الشمس وهو عبارة عن تلسكوب يعمل في نطاق الأشعة فوق البنفسجية وهو مصمم لمراقبة الثقوب التاجية والقذف الجماعي وظواهر أخرى تتعلق بالطقس الشمسي.
يراقب مقياس المغنطيسية (MAG) و Space Space In-Situ Suite (SEISS) المجالات المغناطيسية وتدفق الجسيمات عالية الطاقة ، على التوالي.
لكن الأداة الأكثر أهمية هي
جهاز التصوير الأساسي المتقدم (ABI) ، الذي يلتقط في 16 مدى تردد من المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء الظواهر الجوية التي تحدث على الكرة الأرضية. هناك حاجة إلى العديد من النطاقات لأنه ، على سبيل المثال ، يكون الثلج والجليد أكثر وضوحًا في نطاق الطول الموجي من 1.58-1.64 ميكرومتر ، والضباب والحرائق والبراكين - عند 3.80-4.00 ميكرومتر.
AHI ، نفس النوع من ABI ، بدون درع حراري. صور اكسلتعتمد الدقة البصرية على النطاق ، وفي أحسن الأحوال ، 0.5 كيلومتر لكل بكسل ، وهو ضعف دقة مستشعر القمر الصناعي GOES للجيل الثالث السابق. للمقارنة ، تجدر الإشارة إلى أن أجهزة استشعار GOES من الجيل الثالث لديها 5 نطاقات فقط.
بعد تكليف GOES-16 ، تفاخرت NOAA و NASA عن حق بالصور التي تلقاها.
تقدم مرئي ، أوصي بالنظر في حجم كبير
16 قناة ABI ، وصلة كبيرةالمشكلة
لكن للأسف ، الجمال المدرج في الفصل السابق يفسد بسبب مشكلة فنية - الأنابيب الحرارية المصممة لتبريد أجهزة الاستشعار لا يمكنها التعامل مع مهمتها. المبرد ، البروبيلين ، لا يدور بشكل جيد فيه. لم يتم تحديد سبب ذلك حتى الآن ؛ تعتبر الإصدارات: غاز مفرط غير مكثف (في أنابيب الحرارة ، يتحول الغاز إلى سائل التبريد ويتكثف ، وتتداخل فقاعات الغاز في السائل مع الدوران) ، وتلوث الأنبوب بجزيئات غريبة أو تلف ميكانيكي للأنابيب. سيستغرق الأمر من شهر إلى شهرين آخرين للتحقيق في السبب وإعادة إنتاج المشكلة على الأرض.
تعمل أجهزة الاستشعار المشابهة لـ ABI GOES-17 ، أربعة حاليًا في الفضاء. واحد مثبت على GOES-16 ، ويقع اثنان آخران من نفس النوع AHI على سواتل الأرصاد الجوية اليابانية الثابتة بالنسبة للأرض Himavari-8 و -9. تعمل الأجهزة اليابانية بشكل جيد ، ولكن التحليل التفصيلي للقياس عن بعد GOES-16 أظهر أن نظام التبريد ، الذي يعتبر نظام تبريد يعمل بشكل صحيح ، واجه نفس المشاكل ، ولكن بدرجة أقل. ظلت درجة حرارة ABI GOES-16 ضمن الحدود المقبولة ، لذلك لم ينتبهوا لعلامات عدم كفاية دوران المبرد. يشير تكرار الموقف إلى وجود مشكلة نظامية - سواء في التصميم أو في الإنتاج ، تم ارتكاب خطأ ، ولا يمكن إطلاق الأقمار الصناعية GOES الجديدة حتى يتم إصلاح العيب.
في موازاة ذلك ، واجهت مجموعة أخرى من المهندسين مشكلة على القمر الصناعي. بعد الإجراءات المتخذة (عذرًا ، لم يحددوا أيًا منها) ، زاد توفر النطاقات. تعمل الآن 13 من 16 نطاقًا على مدار 24 ساعة ، والباقي من 3 إلى 20 ساعة. لكن من السابق لأوانه الاسترخاء - يقترب سبتمبر ، عندما تشرق الشمس بشكل مباشر تقريبًا في المستشعر ، مما يزيد بشكل كبير من الحمل الحراري. الأرقام الدقيقة غير معروفة حتى الآن ، ولكن من المتوقع أن تتوفر على مدار الساعة 10 نطاقات من أصل 16 ، والجزء المتبقي في معظم الوقت.
الخلاصة
مثل أي تقنية متطورة ، يمكن للأقمار الصناعية الجديدة دائمًا تحقيق مفاجآت. وتظهر القصة مع GOES-17 عادةً وظيفة غير واضحة ، ولكنها ليست أقل إثارة للاهتمام في الحفاظ على الأقمار الصناعية في ترتيب العمل ، وتحديث برامجها وتعديل معلمات الأجهزة.