Aeolus , o, en su totalidad, Atmospheric Dynamics Mission Aeolus ( ADM-Aeolus ), es un satélite de observación de la Tierra operado por la Agencia Espacial Europea (ESA). Fue construido por Airbus Defence and Space y lanzado el 22 de agosto de 2018. [1] ADM-Aeolus es el primer satélite con equipo capaz de realizar una observación global del perfil de los componentes del viento y proporcionará información muy necesaria para mejorar la previsión meteorológica . [3] Aeolus es el primer satélite capaz de observar lo que hacen los vientos en la Tierra, desde la superficie del planeta hasta la estratosfera de 30 km de altura.
Tipo de misión | Satélite meteorológico |
---|---|
Operador | ESA |
ID COSPAR | 2018-066A |
SATCAT no. | 43600 |
Duración de la misión | 3 años (planeado) |
Propiedades de la nave espacial | |
Fabricante | Airbus Defence and Space |
Masa de lanzamiento | 1.366 kg (3.012 libras) |
Secado masivo | 1200 kg (2600 libras) |
Dimensiones | 1,74 m × 1,9 m × 2 m |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 22 de agosto de 2018, 21:20 UTC [1] |
Cohete | Vega |
Sitio de lanzamiento | Kourou ELV |
Contratista | Arianespace |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Geocéntrico |
Régimen | Sincrónico con el sol |
Altitud | 320 km (200 millas) [2] |
Inclinación | 97 grados |
Intervalo de repetición | 7 días |
Época | Planificado |
Transpondedores | |
Banda | Banda S (soporte TT&C) Banda X (adquisición de datos científicos) |
Banda ancha | Descarga de 8 kbit / s (banda S) Descarga de 10 Mbit / s (banda X) Carga de 2 kbit / s (banda S) |
Instrumentos | |
ALADIN (Instrumento Doppler láser atmosférico) | |
El orbitador recibió su nombre de Eolo , un dios de la mitología griega , el gobernante de los vientos.
Programa
El programa se aprobó inicialmente en 1999 para su lanzamiento en 2007, pero los obstáculos tecnológicos causaron 11 años de retraso, ya que se lanzó el 22 de agosto de 2018. [4] Por un costo estimado del programa de 481 millones de euros (568 millones de dólares), debería proporcionar 64.000 al día. perfiles de marzo o abril de 2019. Su altitud es de 320 km (200 millas) [2] para una sensibilidad a la luz retrodispersada suficiente, lo que induce una esperanza de vida corta de 3,25 años. [5]
Misión
Aeolus es el quinto satélite planeado en el Programa Planeta Vivo (LPP) de la Agencia Espacial Europea (ESA). El objetivo principal de esta misión es desarrollar aún más el conocimiento de la atmósfera y los sistemas meteorológicos de la Tierra . Al registrar y monitorear el clima en diferentes partes del mundo, Aeolus permitirá a los científicos construir modelos climáticos complejos , que luego pueden usarse para ayudar a predecir cómo se comportará ese entorno en el futuro. Estas predicciones serán útiles a corto plazo, ya que se pueden aplicar a la predicción meteorológica numérica para que las predicciones sean más precisas. De este modo, la misión mejorará el conocimiento de todo tipo de fenómenos meteorológicos, desde el calentamiento global hasta los efectos de la contaminación del aire . Aeolus se considera una misión que allanará el camino para futuros satélites meteorológicos operativos dedicados a estudiar los perfiles del viento de la Tierra .
Satélite
La nave espacial fue construida por Airbus Defence and Space . [6] En 2014 se completó la integración del instrumento ALADIN y se iniciaron las pruebas de vacío y vibración. [7] : 70
Lanzamiento
Aeolus fue diseñado para ser compatible con muchos vehículos de lanzamiento de pequeña capacidad como Vega , Rockot o Dnepr . [8] En noviembre de 2013, la ESA programó el lanzamiento de un VEGA en uno de los cinco vuelos del Programa VERTA, [6] [9] pero en 2015 el lanzamiento se pospuso hasta agosto de 2018 debido a problemas con su desarrollo LIDAR . [10] El 7 de septiembre de 2016 se firmó un contrato de lanzamiento de 32,57 millones de euros con Arianespace . [11] El lanzamiento finalmente tuvo lugar el 22 de agosto de 2018 en un cohete Vega de la Guayana Francesa a las 18:20 hora local. [12]
Estado
El satélite se lanzó el 22 de agosto de 2018. Se realizaron tres meses de pruebas antes de incluir datos en los modelos meteorológicos . [13] Un año de uso ha resultado en una reducción de la potencia del láser principal. Después de cambiar al segundo láser, el instrumento está cumpliendo los objetivos de la misión. [14]
Carga útil científica
Los perfiles de los componentes del viento serán medidos por el Instrumento Atmosférico LAser Doppler (ALADIN).
ALADIN
El instrumento ALADIN (Instrumento Doppler láser atmosférico) es un lidar láser ultravioleta de detección directa que consta de tres elementos principales: un transmisor, un conjunto de receptor de retrodispersión Mie y Rayleigh combinado y un telescopio Cassegrain con un diámetro de 1,5 metros (4,9 pies). [15] La arquitectura del transmisor se basa en un láser Nd: YAG bombeado por diodos pulsados de 150 mJ , con frecuencia triplicada para proporcionar pulsos de luz ultravioleta de 60 mJ a 355 nm. [15] Esta frecuencia se eligió debido al aumento de la dispersión de Rayleigh en la región ultravioleta del espectro y porque es segura para los ojos a distancias superiores a varios cientos de metros. [15] [16] El receptor Mie consta de un interferómetro Fizeau con una resolución de 100 MHz (equivalente a 18 m / s). La señal de retrodispersión recibida produce una franja lineal cuya posición está directamente relacionada con la velocidad del viento; la velocidad del viento está determinada por la posición del centroide de la franja a mejor que una décima parte de la resolución (1,8 m / s). [15] El receptor Rayleigh emplea un interferómetro Fabry-Pérot de doble filtro con una resolución de 2 GHz y un espaciado de 5 GHz. Analiza las alas del espectro de Rayleigh con un CCD; el etalon se divide en dos zonas, que se visualizan por separado en el detector. [15] El lidar apunta a 35 ° desde el nadir y 90 ° a la trayectoria del satélite (en el lado alejado del Sol). [15]
El procesamiento de las señales de retrodispersión producirá perfiles de componentes del viento en la línea de visión por encima de nubes espesas o hacia la superficie en aire limpio a lo largo de la trayectoria del satélite, cada 200 kilómetros (120 millas). También se puede obtener información sobre el viento en nubes delgadas o en la parte superior de nubes densas; del procesamiento de datos, también se puede extraer información sobre otros elementos como nubes y aerosoles. Los datos se difundirán a los principales centros de predicción meteorológica numérica casi en tiempo real.
El desarrollo del instrumento ALADIN ha sido problemático. El láser ultravioleta estaba causando daños a las superficies ópticas en el vacío. Los científicos de la ESA solicitaron apoyo a la NASA ; sin embargo, la NASA tiene una experiencia mínima con LIDAR de este diseño. La tecnología requerida para el satélite estaba ampliando los límites de la tecnología; por lo tanto, después de un desarrollo problemático, la ESA pidió a Airbus que realizara pruebas adicionales de modelos completos en el vacío antes de continuar con el desarrollo de la misión. Las complicaciones generales implicadas en el instrumento provocaron un sobrecoste final estimado del 50%, por lo que la ESA tuvo que aportar financiación adicional para el proyecto. [10]
A mediados de 2019, la ESA determinó que el láser UV estaba perdiendo potencia: comenzó con pulsos de 65 milijulios una vez que alcanzó la órbita, pero esa energía disminuyó entre un 20 y un 30 por ciento en los primeros nueve meses y perdió un milijulio por semana en mayo. . Luego, la ESA decidió cambiar a un láser de respaldo que no se había utilizado, ofreciendo la oportunidad de completar la vida útil esperada de 3 años del satélite. El informe [17] también dijo que la órbita del satélite a 320 km requería un refuerzo cada semana, limitando la vida del satélite al propulsor disponible.
Ver también
- BIOMASA
- CryoSat y CryoSat-2
- Cuidado de la tierra
- FLEXIONAR
- Explorador de circulación oceánica en estado estable y campo de gravedad (GOCE)
- Humedad del suelo y salinidad del océano (SMOS)
- Enjambre
Referencias
- ^ a b "Aeolus alimentado" . ESA . Consultado el 5 de agosto de 2018 .
- ^ a b Operaciones de ADM-Aeolus . ESA. Consultado el 12 de junio de 2018.
- ^ "Tellus A: número especial con manuscritos relacionados con la misión de dinámica atmosférica de la ESA / Aeolus" . Código bibliográfico : 2008TellA..60..189K . doi : 10.1111 / j.1600-0870.2007.00296.x . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ esa. "Lanzamiento del satélite eólico Aeolus de la ESA" . Agencia Espacial Europea . Consultado el 28 de agosto de 2018 .
- ^ Thierry Dubois (12 de junio de 2018). "Satélite Aeolus de la ESA para medir el viento a nivel mundial" . Semana de la aviación y tecnología espacial .
- ^ a b "Aeolus: vigilancia del viento" . Airbus Defence and Space . Consultado el 30 de mayo de 2015 .
- ^ "Boletín ESA 161 (1er trimestre de 2015)" (PDF) . Esro / Boletín Cers / Cecles . ESA . 2015. ISSN 0376-4265 . Consultado el 30 de mayo de 2015 .
- ^ "Operaciones ADM-Aeolus" . ESA . 7 de diciembre de 2012 . Consultado el 30 de mayo de 2015 .
- ^ "Programa VERTA" . ESA. 20 de noviembre de 2013. Archivado desde el original el 19 de octubre de 2015 . Consultado el 30 de mayo de 2015 .
- ^ a b de Selding, Peter B. (22 de mayo de 2015). "Costo, problemas de programación en 2 misiones Lidar empujan a la ESA a cambiar los procedimientos del contrato" . Spacenews . Consultado el 4 de junio de 2015 .
- ^ "Vega lanzará la misión eólica de la ESA" . ESA . 7 de septiembre de 2016 . Consultado el 7 de septiembre de 2016 .
- ^ "Satélite: ADM-Aeolus" . Organización Meteorológica Mundial . Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2017 . Consultado el 19 de septiembre de 2017 .
- ^ Aeolus: El láser espacial comienza a perseguir el viento . Jonathan Amos, BBC News . El 6 de septiembre de 2018.
- ^ "El segundo láser aumenta el poder de Aeolus" . ESA. 23 de julio de 2019
desde su lanzamiento hace casi un año. Sin embargo, parte del instrumento, el transmisor láser, ha ido perdiendo energía lentamente. Como resultado, la ESA decidió cambiar al segundo láser del instrumento, y la misión ahora está de nuevo en plena forma.
- ^ a b c d e f "ADM-Aeolus (Misión de dinámica atmosférica)" . ESA . Consultado el 30 de mayo de 2015 .
- ^ Sandip Pal, Andreas Behrendt, Marcus Radlach, Thorsten Schaberl y Volker Wulfmeyer, Lidar de aerosol de escaneo seguro para los ojos a 355 nm
- ^ Láser de respaldo para reactivar el satélite sensor de viento Aeolus , Jeff Hecht, IEEE Spectrum , 27/06/2019
enlaces externos
- Página de Aeolus en Airbus Defence and Space
- Páginas de Aeolus en la ESA, con las últimas novedades
- Página de Aeolus en Operaciones de naves espaciales de la ESA
- Blog Aeolus de Gilles Labruyère, ingeniero mecánico del proyecto Aeolus