Espacio profundo Observatorio Climático ( DSCOVR , anteriormente conocida como Triana , extraoficialmente conocido como GoreSat [3] ) es una Administración Oceánica y Atmosférica Nacional (NOAA), el clima espacial , el clima espacial y observación de la Tierra por satélite . Fue lanzado por SpaceX en un vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.1 el 11 de febrero de 2015, desde Cabo Cañaveral . [4] Este es el primer satélite de espacio profundo operativo de la NOAA y se convirtió en su sistema principal de advertencia a la Tierra en caso de tormentas magnéticas solares .[5]
Nombres | DSCOVR Triana GoreSat | |||||||||||
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Tipo de misión | Clima espacial | |||||||||||
Operador | NASA / NOAA | |||||||||||
ID COSPAR | 2015-007A | |||||||||||
SATCAT no. | 40390 | |||||||||||
Sitio web | www | |||||||||||
Duración de la misión | 5 años (planeado) [1] 6 años, 3 meses, 22 días (transcurridos) | |||||||||||
Propiedades de la nave espacial | ||||||||||||
Autobús | SMEX-Lite | |||||||||||
Fabricante | Centro de vuelo espacial Goddard | |||||||||||
Masa de lanzamiento | 570 kg (1260 libras) [2] | |||||||||||
Dimensiones | Sin desplegar: 1,4 × 1,8 m (4 pies 7 pulg × 5 pies 11 pulg) | |||||||||||
Energía | 600 vatios | |||||||||||
Inicio de la misión | ||||||||||||
Fecha de lanzamiento | 11 de febrero de 2015, 23:03:42 UTC | |||||||||||
Cohete | Falcon 9 v1.1 | |||||||||||
Sitio de lanzamiento | Cabo Cañaveral , SLC-40 | |||||||||||
Contratista | SpaceX | |||||||||||
Servicio ingresado | 8 de junio de 2015 | |||||||||||
Parámetros orbitales | ||||||||||||
Sistema de referencia | Órbita heliocéntrica [1] | |||||||||||
Régimen | Punto de Lagrange (L1) | |||||||||||
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Logotipo de DSCOVR Programa de clima espacial |
DSCOVR se propuso originalmente como una nave espacial de observación de la Tierra posicionada en el punto Sol-Tierra L 1 Lagrange , proporcionando video en vivo del lado iluminado por el sol del planeta a través de Internet, así como instrumentos científicos para estudiar el cambio climático. Los cambios políticos en los Estados Unidos resultaron en la cancelación de la misión, y en 2001 la nave espacial fue almacenada.
Los defensores de la misión continuaron presionando para que se restableciera, y un cambio en la administración presidencial en 2009 dio como resultado que DSCOVR se sacara del almacenamiento y se reacondicionara, y su misión se reorientó a la observación solar y la alerta temprana de eyecciones de masa coronal mientras seguía brindando observación de la Tierra. y vigilancia del clima. Se lanzó a bordo de un vehículo de lanzamiento SpaceX Falcon 9 el 11 de febrero de 2015 y alcanzó L 1 el 8 de junio de 2015.
NOAA opera DSCOVR desde su instalación de operaciones satelitales en Suitland, Maryland . Los datos espaciales adquiridos que permiten pronósticos meteorológicos precisos se llevan a cabo en el Centro de Predicción del Tiempo Espacial en Boulder, Colorado . Los registros de archivo están en manos de los Centros Nacionales de Información Ambiental y el procesamiento de los datos de los sensores terrestres está a cargo de la NASA . [1]
Historia
DSCOVR comenzó como una propuesta en 1998 por el entonces vicepresidente Al Gore con el propósito de la observación de toda la Tierra en el punto L 1 Lagrange Sol-Tierra , 1.5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 millas) de la Tierra. [3] [6] Originalmente conocida como Triana, llamada así por Rodrigo de Triana , el primero de la tripulación de Colón en avistar tierra en las Américas , el propósito original de la nave espacial era proporcionar una vista casi continua de toda la Tierra y hacer que imagen en vivo disponible a través de Internet. Gore esperaba no solo hacer avanzar la ciencia con estas imágenes, sino también crear conciencia sobre la Tierra misma, actualizando la influyente fotografía de Blue Marble tomada por el Apolo 17 . [7] Además de una cámara de imágenes, un radiómetro tomaría las primeras medidas directas de la cantidad de luz solar reflejada y emitida por toda la Tierra ( albedo ). Estos datos podrían constituir un barómetro del proceso de calentamiento global . Los objetivos científicos se expandieron para medir la cantidad de energía solar que llega a la Tierra, los patrones de las nubes, los sistemas climáticos, monitorear la salud de la vegetación de la Tierra y rastrear la cantidad de luz ultravioleta que llega a la superficie a través de la capa de ozono .
En 1999, el Inspector General de la NASA informó que "el concepto básico de la misión Triana no fue revisado por pares" y que "la ciencia agregada de Triana puede no representar el mejor gasto de los limitados fondos científicos de la NASA". [8] Los miembros del Congreso de los Estados Unidos preguntaron a la Academia Nacional de Ciencias si el proyecto valía la pena. El informe resultante, publicado en marzo de 2000, declaró que la misión era "sólida y científicamente vital". [9]
La administración Bush dejó el proyecto en suspenso poco después de la toma de posesión de George W. Bush en enero de 2001. [6] Triana fue eliminada de su oportunidad de lanzamiento original en STS-107 (la desafortunada misión de Columbia en 2003). [3] La nave espacial de US $ 150 millones [3] se colocó en un almacenamiento cubierto de nitrógeno en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en noviembre de 2001 y permaneció allí durante la administración Bush. [10] La NASA cambió el nombre de la nave espacial Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) en 2003 en un intento de recuperar el apoyo para el proyecto, [3] pero la misión fue formalmente terminada por la NASA en 2005. [11]
En noviembre de 2008, financiada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Fuerza Aérea de los EE. UU. , La nave espacial se retiró del almacenamiento y se sometió a pruebas para determinar su viabilidad para el lanzamiento. [12] [13] Después de que la administración Obama asumió la presidencia en 2009, el presupuesto de ese año incluyó 9 millones de dólares para la renovación y preparación de la nave espacial, [14] lo que resultó en que la NASA reacondicionara el instrumento EPIC y recalibrara el instrumento NISTAR. [15] Al Gore usó parte de su libro Our Choice (2009) como un intento de revivir el debate sobre la carga útil de DSCOVR. El libro menciona los esfuerzos legislativos de los senadores Barbara Mikulski y Bill Nelson para lanzar la nave espacial. [16] En febrero de 2011, la administración Obama intentó obtener fondos para reutilizar la nave espacial DSCOVR como un observatorio solar para reemplazar la nave espacial Advanced Composition Explorer (ACE), y solicitó 47,3 millones de dólares en el presupuesto fiscal de 2012 para este propósito. . [11] Parte de esta financiación fue para permitir que el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) construyera un generador de imágenes de eyección de masa coronal para la nave espacial, pero el tiempo requerido habría retrasado el lanzamiento de DSCOVR y finalmente no se incluyó. [1] [11] La NOAA asignó 2 millones de dólares EE.UU. en su presupuesto de 2011 para iniciar el esfuerzo de remodelación y aumentó la financiación a 29,8 millones de dólares EE.UU. en 2012. [3]
En 2012, la Fuerza Aérea asignó 134,5 millones de dólares para adquirir un vehículo de lanzamiento y financiar operaciones de lanzamiento, las cuales fueron otorgadas a SpaceX por su cohete Falcon 9 . [3] [17] En septiembre de 2013, la NASA autorizó a DSCOVR a pasar a la fase de implementación con el objetivo de un lanzamiento a principios de 2015, [18] que finalmente tuvo lugar el 11 de febrero de 2015. [12] El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA está proporcionando sistemas y administración ingeniería a la misión.
En el documental de 2017, An Inconvenient Sequel: Truth to Power , Al Gore habla de la historia de la nave espacial DSCOVR y su relación con el cambio climático. [19]
Astronave
DSCOVR está construido en el bus de la nave espacial SMEX-Lite y tiene una masa de lanzamiento de aproximadamente 570 kg (1260 lb). Los principales conjuntos de instrumentos científicos son el magnetómetro de plasma de observación del sol (PlasMag) y el radiómetro avanzado NIST de observación de la Tierra (NISTAR) y la cámara de imágenes policromáticas de la Tierra (EPIC). DSCOVR tiene dos paneles solares desplegables, un módulo de propulsión, brazo y antena. [20]
Desde su punto de vista, DSCOVR monitorea las condiciones variables del viento solar , proporciona una advertencia temprana de las eyecciones de masa coronal que se aproximan y observa los fenómenos en la Tierra, incluidos los cambios en el ozono, aerosoles, polvo y ceniza volcánica, altura de las nubes, cobertura vegetal y clima. En su ubicación Sol-Tierra L 1 tiene una vista continua del Sol y del lado iluminado por el sol de la Tierra. Después de que la nave espacial llegó al lugar y entró en su fase operativa, la NASA comenzó a publicar imágenes de la Tierra casi en tiempo real a través del sitio web del instrumento EPIC. [21] DSCOVR toma imágenes de la Tierra completa aproximadamente cada dos horas y es capaz de procesarlas más rápido que otros satélites de observación de la Tierra . [22]
La nave espacial orbita el punto de Lagrange L1 en un período de seis meses, con un ángulo entre la nave espacial y la Tierra y el Sol que varía de 4 ° a 15 °. [23] [24]
Instrumentos
PlasMag
El magnetómetro de plasma (PlasMag) mide el viento solar para predecir el clima espacial . Tiene la capacidad de proporcionar una detección de alerta temprana de la actividad solar que podría causar daños a los sistemas de satélites existentes y la infraestructura terrestre. Debido a que las partículas solares alcanzan L 1 aproximadamente una hora antes que la Tierra, PlasMag puede proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de que llegue una eyección de masa coronal (CME). Tiene la capacidad de hacer esto midiendo "el campo magnético y las funciones de distribución de velocidad de los electrones, protones y partículas alfa (núcleos de helio) del viento solar". [25] Tiene tres instrumentos: [25]
- El magnetómetro mide el campo magnético
- La copa de Faraday mide partículas cargadas positivamente
- El analizador electrostático mide electrones
ÉPICO
La cámara de imágenes policromáticas de la Tierra (EPIC) toma imágenes del lado iluminado por el sol de la Tierra para varios propósitos de monitoreo de las ciencias de la Tierra en diez canales diferentes, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano . Los niveles de ozono y aerosoles se controlan junto con la dinámica de las nubes, las propiedades de la tierra y la vegetación . [28]
EPIC tiene un diámetro de apertura de 30,5 cm (12,0 pulgadas), una relación focal de 9,38, un campo de visión de 0,61 ° y una resolución de muestreo angular de 1,07 segundos de arco . El diámetro aparente de la Tierra varía de 0,45 ° a 0,53 ° de ancho total. El tiempo de exposición para cada uno de los 10 canales de banda estrecha (317, 325, 340, 388, 443, 552, 680, 688, 764 y 779 nm ) es de aproximadamente 40 ms. La cámara produce imágenes de 2048 × 2048 píxeles, pero para aumentar el número de imágenes descargables a diez por hora, la resolución se promedia en 1024 × 1024 a bordo. La resolución final es de 25 km / píxel (16 mi / píxel). [28]
NISTAR
El Radiómetro Avanzado del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NISTAR) fue diseñado y construido entre 1999 y 2001 por Ball Aerospace & Technologies en Gaithersburg, Maryland . NISTAR mide la irradiancia de la faz de la Tierra iluminada por el sol. Esto significa que NISTAR mide si la atmósfera de la Tierra está absorbiendo más o menos energía solar de la que irradia hacia el espacio. Estos datos se utilizarán para estudiar los cambios en el balance de radiación de la Tierra causados por actividades naturales y humanas. [29]
Con los datos de NISTAR, los científicos pueden ayudar a determinar el impacto que la humanidad está teniendo en la atmósfera de la Tierra y realizar los cambios necesarios para ayudar a equilibrar el balance de radiación. [30] El radiómetro mide en cuatro canales:
- Para radiación total en ultravioleta , visible e infrarrojo en el rango de 0,2 a 100 µm
- Para radiación solar reflejada en ultravioleta, visible e infrarrojo cercano en el rango de 0,2 a 4 µm
- Para radiación solar reflejada en infrarrojos en el rango de 0,7 a 4 µm
- Para fines de calibración en el rango de 0,3 a 1 µm
Lanzamiento
El lanzamiento de DSCOVR fue realizado por el proveedor de lanzamiento SpaceX utilizando su cohete Falcon 9 v1.1 . El lanzamiento de DSCOVR tuvo lugar el 11 de febrero de 2015, luego de dos lanzamientos depurados. DSCOVR tardó 110 días desde que salió de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS), Florida , para llegar a su destino objetivo 1,5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 millas) de la Tierra en el punto L1 Lagrange . [31] [32]
Historial de intentos de lanzamiento
Intento | Planificado | Resultado | Giro de vuelta | Razón | Punto de decisión | El tiempo va (%) | Notas |
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1 | 8 de febrero de 2015, 11:10:00 pm | Fregado | - | Técnico | (T02: 30: 00) | > 90 | Problemas de alcance : seguimiento, [33] problemas con el transmisor de video de primera etapa notados |
2 | 10 de febrero de 2015, 11:04:49 pm | Fregado | 1 día, 23 horas, 55 minutos | Tiempo | 80 | Los vientos de nivel superior en la plataforma de lanzamiento excedieron los 100 nudos (190 km / h; 120 mph) a 7.600 m (24.900 pies) | |
3 | 11 de febrero de 2015, 11:03:42 pm | Éxito | 0 días, 23 horas, 59 minutos | > 90 |
Prueba de vuelo posterior al lanzamiento
SpaceX planeó realizar un vuelo de prueba en el que intentarían traer la primera etapa de regreso a la atmósfera y aterrizar la primera etapa gastada en una plataforma de aterrizaje flotante de 90 m × 50 m (300 pies × 160 pies) . [34] [35]
En comparación con las pruebas anteriores, el retorno de la primera etapa en DSCOVR fue mucho más desafiante, especialmente en la reentrada atmosférica debido a la naturaleza del espacio profundo de la trayectoria de lanzamiento Tierra-Sol L 1 para DSCOVR. Esta sería solo la segunda vez que SpaceX intenta recuperar la primera etapa del vehículo de lanzamiento Falcon 9. [31] SpaceX esperaba que las cargas de fuerza de desaceleración fueran dos veces más altas y que el calentamiento del cohete se cuadruplicara sobre las condiciones de reentrada en el vuelo 14 del Falcon 9 . [36] Antes del lanzamiento, el avión no tripulado estaba en condiciones de la superficie del océano que hicieron inviable el aterrizaje de la barcaza. Por lo tanto, se canceló el intento de plataforma de aterrizaje y la primera etapa realizó un aterrizaje suave sobre el agua en su lugar. Esto continuó la recopilación de datos de prueba de la primera etapa retornables en todas las fases anteriores de la prueba de vuelo y agregó datos sobre la supervivencia de la etapa después de una entrada atmosférica de alta velocidad y alta carga. [37]
Operación
El 6 de julio de 2015, DSCOVR devolvió su primera vista publicada públicamente de todo el lado iluminado por el sol de la Tierra desde 1.475.207 km (916.651 millas) de distancia, tomada por el instrumento EPIC. EPIC proporciona una serie diaria de imágenes de la Tierra , lo que permite el estudio por primera vez de las variaciones diarias en todo el mundo. Las imágenes, disponibles de 12 a 36 horas después de su creación, se han publicado en una página web dedicada desde septiembre de 2015 [26].
DSCOVR se puso en funcionamiento en el punto de Lagrange L1 para monitorear el Sol , porque el flujo constante de partículas del Sol (el viento solar ) alcanza L1 unos 60 minutos antes de llegar a la Tierra. DSCOVR generalmente podrá proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de que una oleada de partículas y campo magnético de una eyección de masa coronal (CME) llegue a la Tierra y cree una tormenta geomagnética . Los datos de DSCOVR también se utilizarán para mejorar las predicciones de las ubicaciones de impacto de una tormenta geomagnética para poder tomar medidas preventivas. Las tecnologías electrónicas, como los satélites en órbita geosincrónica, corren el riesgo de sufrir interrupciones no planificadas sin advertencias de DSCOVR y otros satélites de monitoreo en L1. [38]
El 16 y 17 de julio de 2015, DSCOVR tomó una serie de imágenes que mostraban a la Luna en tránsito por la Tierra. Las imágenes fueron tomadas entre las 19:50 y las 00:45 UTC . La animación se compuso de imágenes monocromáticas tomadas en diferentes filtros de color a intervalos de 30 segundos para cada fotograma, lo que resultó en una ligera franja de color para la Luna en cada fotograma terminado. Debido a su posición en el Sol-Tierra L1, DSCOVR siempre verá la Luna iluminada y siempre verá su lado lejano cuando pase frente a la Tierra. [39]
El 19 de octubre de 2015, la NASA abrió un nuevo sitio web para albergar imágenes casi en vivo de " Blue Marble " tomadas por EPIC of Earth. [21] Se publican doce imágenes cada día, cada dos horas, que muestran a la Tierra mientras gira sobre su eje. [40] La resolución de las imágenes varía de 10 a 15 km por píxel (6 a 9 mi / píxel), y los cortos tiempos de exposición hacen que los puntos de luz estelar sean invisibles. [40]
El 27 de junio de 2019, DSCOVR se puso en modo seguro debido a una anomalía con el giroscopio láser de la Unidad de medición inercial en miniatura (MIMU), parte del sistema de control de actitud de la nave espacial . [41] Los operadores programaron un parche de software que permite que DSCOVR funcione sin un giroscopio láser, utilizando solo el rastreador de estrellas para obtener información de velocidad angular. [42] DSCOVR salió de la bodega segura el 2 de marzo de 2020 y reanudó sus operaciones normales. [43]
Animaciones
Ver también
- Las nubes y el sistema de energía radiante de la Tierra
- ESTÉREO
- Cámara de monitoreo visual
- Lista de lanzamientos de Falcon 9 y Falcon Heavy
Referencias
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enlaces externos
- Sitio web de DSCOVR en NOAA.gov
- DSCOVR en eoPortal.org
- Imágenes globales EPIC en NASA.gov
Otras lecturas
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