Le satellite météorologique GOES-17, lancé en mars, a un problème - la caméra infrarouge de nouvelle génération ne fonctionne que partiellement en raison d'un mauvais refroidissement. Et maintenant, une équipe d'ingénieurs essaie de réduire les périodes d'heures de travail incomplètes, et la seconde est de déterminer la cause du problème. Ces deux tâches sont importantes car l'analyse de la télémétrie du prédécesseur, GOES-16, a montré qu'il y avait également des signes de fonctionnement anormal du système de refroidissement, et il semble que la quatrième génération de satellites météorologiques GOES était confrontée à un problème systémique.
Préparation du lancement de GOES-17, photo de la NASAChronologie
Lancer la diffusionGOES-17 a été lancé le 1er mars. Le 12 mars, l'appareil a atteint l'orbite géostationnaire et a commencé à tester les systèmes embarqués. Et il y avait une surprise désagréable. Pour un fonctionnement normal de l'instrument optique primaire du satellite, le Advanced Baseline Imager (ABI), une température basse était nécessaire. Les capteurs infrarouges doivent être refroidis, certains jusqu'à 60 ° Kelvin (-213 ° C), afin qu'ils puissent fonctionner normalement. Et il s'est avéré que le système de refroidissement ne pouvait pas assumer ses responsabilités. Heureusement, la charge de température du satellite dépendait de l'heure du jour et du jour de l'année, donc l'appareil s'est avéré être partiellement opérationnel, mais, néanmoins, 13 des 16 bandes de fréquences étaient inaccessibles chaque jour pendant plusieurs heures.
Matériel
Le satellite GOES-17 est le deuxième de la quatrième génération des satellites géostationnaires météorologiques GOES. GOES-16 a été le premier à entrer en orbite en 2016. Selon le programme GOES, deux satellites occupent des points fixes à l'est et à l'ouest des deux Amériques afin d'avoir une couverture de haute qualité des États-Unis. Deux autres points sont utilisés pour vérifier et stocker les satellites de rechange.
Carte de localisation des satellites GOES, remplissage - zone de visibilité. Illustration de la NASAGOES-16 occupait la pointe est, et pour les 17 satellites, celui de l'ouest était prévu. Avant le lancement, les satellites ont des noms alphabétiques, donc le seizième a été désigné GOES-R et le dix-septième -S. Structurellement, les appareils sont construits sur la plate-forme Lockheed Martin A2100, qui a été développée pour les satellites de télécommunications et le GPS, et transportent des appareils à diverses fins.
Instrumentation satellite NASALe géostationnaire Lightning Mapper (GLM) fonctionne dans le proche infrarouge et est utilisé pour détecter la foudre.
Les capteurs d'irradiance ultraviolets et rayons X extrêmes (EXIS) sont dirigés vers le soleil, mesurent l'insolation (exposition au soleil) et peuvent capturer
des éruptions solaires
potentiellement dangereuses .
Le Solar Ultraviolet Imager (SUVI) est également destiné au Soleil et est un télescope opérant dans la gamme des ultraviolets et conçu pour observer les trous coronariens, les éjections de masse et d'autres phénomènes météorologiques solaires.
Le magnétomètre (MAG) et la suite spatiale in situ (SEISS) surveillent respectivement les champs magnétiques et les flux de particules à haute énergie.
Mais l'outil le plus important est le
Advanced Baseline Imager (ABI) , qui dans 16 gammes de fréquences du visible à l'infrarouge capture les phénomènes atmosphériques se produisant sur le globe. De nombreuses gammes sont nécessaires parce que, par exemple, la neige et la glace sont mieux visibles dans la gamme de longueurs d'onde de 1,58-1,64 micromètres, et le brouillard, les incendies et le volcanisme - de 3,80-4,00 micromètres.
AHI, le même type d'ABI, sans écran thermique. Photos chez ExelisLa résolution optique dépend de la portée et, au mieux, est de 0,5 km par pixel, soit deux fois la résolution du capteur satellite GOES de la troisième génération précédente. De plus, à titre de comparaison, il convient de noter que les capteurs GOES de troisième génération n'avaient que 5 plages.
Après la mise en service du GOES-16, la NOAA et la NASA se sont vantées à juste titre des images qu'elles avaient reçues.
Progrès visuel, je recommande de regarder une grande taille
16 canaux ABI, grande liaisonLe problème
Mais hélas, la beauté répertoriée dans le chapitre précédent est gâchée par un problème technique - les caloducs conçus pour refroidir les capteurs ne peuvent pas faire face à leur tâche. Le liquide de refroidissement, le propylène, n'y circule pas assez bien. La raison n'a pas encore été établie; des versions sont envisagées: gaz sans condensation excessif (dans les caloducs, le liquide de refroidissement est gazéifié et se condense, des bulles de gaz dans le liquide interfèrent avec la circulation), contamination du tube par des particules étrangères ou endommagement mécanique des tubes. Il faudra encore 1-2 mois pour enquêter sur la cause et reproduire le problème sur terre.
Des capteurs similaires à ABI GOES-17, quatre travaillent actuellement dans l'espace. Un est installé sur GOES-16 et deux autres du même type AHI sont situés sur les satellites météorologiques géostationnaires japonais Himavari-8 et -9. Les appareils japonais fonctionnent bien, mais une analyse détaillée de la télémétrie GOES-16 a montré que le système de refroidissement, considéré comme un système de refroidissement fonctionnant correctement, ne rencontrait les mêmes problèmes que dans une moindre mesure. La température de l'ABI GOES-16 est restée dans des limites acceptables, par conséquent, ils n'ont pas fait attention aux signes de circulation insuffisante du liquide de refroidissement. Une répétition de la situation indique un problème systémique - que ce soit dans la conception ou la production, une erreur a été commise et de nouveaux satellites GOES ne peuvent pas être lancés tant que le défaut n'est pas corrigé.
En parallèle, un autre groupe d'ingénieurs a lutté avec le problème sur le satellite. Après les mesures prises (désolé, elles n’ont pas précisé lesquelles), la disponibilité des gammes a augmenté. Aujourd'hui, 13 des 16 gammes fonctionnent 24 heures sur 24 et les 3 à 20 heures restantes. Mais il est trop tôt pour se détendre - septembre approche, lorsque le soleil brillera presque directement dans le capteur, augmentant considérablement la charge thermique. Les chiffres exacts ne sont pas encore connus, mais il est prévu que 24 des 16 bandes seront disponibles 24h / 24 et le reste du temps.
Conclusion
Comme toute technique sophistiquée, les nouveaux satellites peuvent toujours surprendre. Et l'histoire avec GOES-17 montre généralement un travail discret, mais non moins intéressant, pour maintenir les satellites en état de marche, mettre à jour leur logiciel et ajuster les paramètres matériels.