El Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario ( GOES ), operado por la División del Servicio Nacional de Satélites, Datos e Información Ambiental de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de los Estados Unidos , apoya la predicción del tiempo , el seguimiento de tormentas severas y la investigación meteorológica . Las naves espaciales y los elementos terrestres del sistema trabajan juntos para proporcionar un flujo continuo de datos ambientales. El Servicio Meteorológico Nacional (NWS) y el Servicio Meteorológico de Canadá usan el sistema GOES para sus operaciones de monitoreo y pronóstico del clima en América del Norte, y los investigadores científicos usan los datos para comprender mejor la dinámica de la tierra, la atmósfera, los océanos y el clima.
Fabricante | |
---|---|
País de origen | Estados Unidos |
Operador | |
Especificaciones | |
Autobús | |
Régimen | Geoestacionario |
Producción | |
Estado | En servicio |
Lanzado | 18 |
Operacional | 4 |
Retirado | 13 |
Ha fallado | 1 |
Lanzamiento inaugural | GOES-1 |
Último lanzamiento | GOES-17 |
Nave espacial relacionada | |
Derivado de | Satélite meteorológico síncrono |
El sistema GOES utiliza satélites ecuatoriales geosincrónicos que, desde el lanzamiento del SMS-1 en 1974, han sido un elemento básico del monitoreo y pronóstico del clima de EE. UU.
La adquisición, el diseño y la fabricación de los satélites GOES son supervisados por la NASA .
NOAA es el proveedor oficial de datos terrestres del GOES y de datos meteorológicos espaciales del GOES . También se puede acceder a los datos mediante el software SPEDAS .
Historia
El primer satélite GOES, GOES-1, fue lanzado en octubre de 1975. Le siguieron dos más, lanzados con casi dos minutos de diferencia de un año, el 16 de junio de 1977 y 1978, respectivamente. Antes de los satélites GOES se habían lanzado dos satélites de satélites meteorológicos síncronos (SMS); SMS-1 en mayo de 1974 y SMS-2 en febrero de 1975. Los satélites derivados del SMS eran naves espaciales con giro estabilizado, que proporcionaban imágenes a través de un radiómetro de barrido de giro visible e infrarrojo , o VISSR. Los primeros tres satélites GOES utilizaron un bus Philco-Ford desarrollado para la generación anterior de satélites meteorológicos sincrónicos (SMS). [1]
Después de las tres naves espaciales SMS GOES, se adquirieron cinco satélites de Hughes , que se convirtieron en los satélites GOES de primera generación. Cuatro de ellos alcanzaron la órbita, y el GOES-G se perdió en un lanzamiento fallido. [2]
Los siguientes cinco satélites GOES fueron construidos por Space Systems / Loral , bajo contrato con la NASA. [3] El generador de imágenes y los instrumentos de sonda fueron producidos por la División de Comunicaciones / Aeroespacial de ITT . GOES-8 y -9 fueron diseñados para funcionar durante tres años, mientras que -10, -11 y -12 tienen una vida útil esperada de cinco años. Los GOES-11 y -12 se lanzaron con suficiente combustible para diez años de operación, en caso de que sobrevivieran más allá de su vida útil esperada.
Un contrato para desarrollar cuatro satélites GOES de tercera generación fue adjudicado a Hughes Corporation , con los satélites programados para su lanzamiento en cohetes Delta III entre 2002 y 2010. [4] Después de una fusión con Hughes, Boeing se hizo cargo de los contratos de desarrollo, con lanzamientos transferidos. al Delta IV , tras la retirada del Delta III. El contrato para el cuarto satélite, GOES-Q, se canceló más tarde, [5] y ese satélite solo se completará en caso de que otro satélite de tercera generación se pierda en un lanzamiento fallido o falle poco después del lanzamiento. El primer satélite de tercera generación, GOES-13, se lanzó en mayo de 2006 y originalmente sirvió como respaldo en órbita. [6] Sin embargo, en abril de 2010, GOES-12 se trasladó a la cobertura de América del Sur y GOES-13 se trasladó a la función de GOES-East. [7] Los satélites de tercera generación tienen una vida útil prevista de siete años, pero llevarán un exceso de combustible para permitirles operar durante más tiempo si es posible, como ocurre con los satélites de la última generación de dos segundos.
Nombre | Longitud | Satélite |
---|---|---|
VA-Este | 75 ° W | GOES-16 [8] |
VA-Oeste | 137 ° O | GOES-17 [9] |
VA-Sur | 60 ° W | Vacante |
Lockheed Martin está construyendo los satélites de cuarta generación, la serie GOES-R, [10] utilizando el bus de satélite A2100 . La serie GOES-R es un programa de cuatro satélites (GOES-R, -S, -T y -U) que ampliará la disponibilidad del sistema operativo de satélites GOES hasta 2036. [11] El primer satélite de la serie, el El homónimo GOES-R, fue lanzado el 19 de noviembre de 2016. [10] Fue rebautizado como GOES-16 al llegar a la órbita. El segundo satélite de la serie, el homónimo GOES-S, fue lanzado el 1 de marzo de 2018. Fue rebautizado como GOES-17 al llegar a la órbita.
Satélites
Disponible operativamente
Hay cuatro satélites GOES disponibles para uso operativo.
El GOES-14 está almacenado a 105 ° W. El lanzamiento de este satélite, que fue designado como GOES-O antes de orbitar, se retrasó varias veces. [12] [13] Fue lanzado con éxito el 27 de junio de 2009 desde el Space Launch Complex 37, a cuestas en un cohete Delta IV. [14] Se sometió a pruebas posteriores al lanzamiento hasta diciembre de 2009 y luego se colocó en un almacenamiento en órbita. [15] Este satélite es parte de la serie GOES-N. El GOES-14 se ha activado y se activará si otro satélite del GOES sufre un problema o se da de baja. [16] Fue designado temporalmente GOES-East debido a dificultades técnicas con GOES-13 y se trasladó hacia la ubicación GOES-East. Después de la resolución de esos problemas, el GOES-14 se volvió a almacenar. [17]
El GOES-15 , que fue designado GOES-P antes de orbitar, se lanzó con éxito el 4 de marzo de 2010. [18] [19] De 2011 a 2018, ocupó la posición GOES-West a 135 ° W sobre el Océano Pacífico. [20] Se movió hacia el este hasta 128 ° W a partir del 29 de octubre de 2018 para dejar espacio al GOES-17 , que asumió la posición del GOES-Oeste el 10 de diciembre de 2018. [21] Actualmente está operando en paralelo con el GOES- 17 con fines de evaluación de usuarios, pero está previsto que se retire en algún momento después de 2019. [22]
El GOES-16 ocupa la posición GOES-Este a 75 ° W. Este satélite, que fue designado como GOES-R antes de orbitar, fue lanzado por un cohete Atlas V desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida el 19 de noviembre de 2016 . [23] Se sometió a post-lanzamiento y ensayo hasta principios de 2017 antes de reemplazar el GOES-13 a medida que pasa asiático.
El GOES-17 ocupa la posición GOES-West en 137,2 ° W. El satélite, designado como GOES-S antes de orbitar, fue lanzado por un cohete Atlas V desde el Space Launch Complex 41 el 1 de marzo de 2018. [24] Después de las pruebas posteriores al lanzamiento y solución de problemas en su generador de imágenes, el satélite se declaró operativo en febrero de 2019.
Inactivo o reutilizado
Varios satélites GOES todavía están en órbita, pero están inactivos o han sido rediseñados.
Aunque el GOES-3 dejó de usarse para operaciones meteorológicas en 1989, pasó más de 20 años como una parte fundamental de las comunicaciones entre los EE. UU. Y la estación Amundsen-Scott South Pole antes de ser desmantelado en 2016. [25] Los satélites geoestacionarios gastan combustible para mantener ellos mismos estacionarios sobre el ecuador y, por lo tanto, normalmente no pueden verse desde los polos. Cuando ese combustible se agota, las perturbaciones solares y lunares aumentan la inclinación del satélite de modo que su trayectoria terrestre comienza a describir un analema (una figura de 8 en la dirección norte-sur). Esto generalmente termina la misión principal del satélite. Sin embargo, cuando la inclinación es lo suficientemente alta, el satélite puede comenzar a elevarse por encima de los horizontes polares en los extremos de la figura 8, como fue el caso del GOES-3. Se construyó una antena parabólica de nueve metros en la estación y se pudo obtener comunicación con el satélite durante unas cinco horas al día. Las velocidades de datos fueron de alrededor de 2.048 megabytes / segundo (bidireccional) en condiciones óptimas.
GOES-8 , que fue designado GOES-I antes de orbitar, era el satélite GOES-East cuando estaba en funcionamiento. Se encuentra en una órbita de estacionamiento y se desplaza hacia el oeste a una velocidad de unos 4 ° diarios. [26] Fue dado de baja el 1 de abril de 2003 y desactivado el 5 de mayo de 2004 tras el fallo de su sistema de propulsión. [27]
GOES-10 , que fue designado como GOES-K antes de la órbita, fue dado de baja el 2 de diciembre de 2009 y fue impulsado a una órbita cementerio . Ya no tenía el combustible para las maniobras necesarias para mantenerlo en posición. [28]
El GOES-11 , que fue designado como GOES-L antes de orbitar, tuvo una falla parcial el 6 de diciembre de 2011. Fue dado de baja el 16 de diciembre de 2011 y puesto en una órbita de cementerio.
GOES-12 , que fue designado GOES-M antes de orbitar, fue dado de baja el 16 de agosto de 2013 y puesto en una órbita de cementerio. [29]
GOES-13 , que fue designado como GOES-N antes de orbitar, fue dado de baja el 3 de enero de 2018 y puesto en órbita de almacenamiento. Se transfiere a la Fuerza Espacial de EE. UU. Y se coloca a 61,5ºE bajo el nuevo nombre EWS-G1.
Mapa de cobertura de GOES-11 y GOES-12 cuando están activos (2007).
Imagen de luz visible del GOES-12.
Imagen de vapor de agua del GOES-12.
Propósito
Diseñada para operar en una órbita geoestacionaria a 35.790 kilómetros (22.240 millas) sobre la Tierra, la nave espacial GOES observa continuamente los Estados Unidos continentales , los océanos Pacífico y Atlántico, América Central , América del Sur y el sur de Canadá. El diseño de tres ejes estabilizado por el cuerpo permite a los sensores "mirar" a la Tierra y, por lo tanto, obtener imágenes de nubes con mayor frecuencia, monitorear la temperatura de la superficie terrestre y los campos de vapor de agua , y sondear la atmósfera en busca de sus estructuras térmicas y de vapor verticales. Se puede seguir la evolución de los fenómenos atmosféricos , asegurando una cobertura en tiempo real de eventos meteorológicos como tormentas locales severas y ciclones tropicales . La importancia de esta capacidad se comprobó durante los huracanes Hugo (1989) y Andrew (1992).
La nave espacial GOES también mejora los servicios operativos y mejora el apoyo a la investigación científica atmosférica, los modelos numéricos de predicción del tiempo y el diseño y desarrollo de sensores ambientales.
Los datos satelitales se transmiten en la banda L y se reciben en la estación terrestre de Adquisición de Datos y Comando de la NOAA en Wallops Island, Virginia [30], desde donde se difunden a los usuarios. Además, cualquier persona puede recibir datos directamente de los satélites utilizando un plato pequeño y procesando los datos con un software especial. [31]
Los satélites GOES se controlan desde el Centro de Control de Operaciones de Satélites en Suitland, Maryland. Durante condiciones meteorológicas importantes u otros eventos, los horarios normales pueden modificarse para proporcionar la cobertura solicitada por el NWS y otras agencias.
GOES-12 y superiores también han proporcionado una plataforma para el generador de imágenes de rayos X solar (SXI) y los instrumentos de monitoreo del entorno espacial (SEM).
El SXI proporciona monitoreo de alta cadencia de estructuras solares a gran escala para respaldar la misión del Centro de Servicios Ambientales Espaciales (SESC). Sin embargo, la unidad SXI del GOES-13 fue dañada por una erupción solar en 2006. El SESC, como el servicio de "clima espacial" de la nación, recibe, monitorea e interpreta una amplia variedad de datos solares-terrestres. También emite informes, alertas y pronósticos de eventos especiales como erupciones solares o tormentas geomagnéticas. Esta información es importante para el funcionamiento de los sistemas de navegación y comunicaciones por satélite y de ondas de radio militares y civiles. La información también es importante para las redes de energía eléctrica, las misiones de exploradores geofísicos, astronautas de la Estación Espacial, aviadores de gran altitud e investigadores científicos.
El SEM mide el efecto del Sol en el entorno electromagnético solar-terrestre cercano a la Tierra, proporcionando datos en tiempo real al SESC.
Carga útil
La misión principal de un satélite GOES la llevan a cabo los instrumentos de carga útil principal, que son el Imager y el Sounder. El Imager es un instrumento multicanal que detecta la energía radiante infrarroja y la energía solar reflejada visible de la superficie y la atmósfera de la Tierra. El Sounder proporciona datos para la temperatura atmosférica vertical y los perfiles de humedad, la temperatura de la superficie y la cima de las nubes y la distribución del ozono .
GOES también ofrece el Sistema de recopilación de datos, un servicio de recopilación y retransmisión de datos de plataforma meteorológica terrestre. [33] Otros instrumentos a bordo de la nave espacial son el equipo SEM, que consta de un magnetómetro , un sensor de rayos X , un detector de partículas alfa y protones de alta energía y un sensor de partículas energéticas.
Las naves espaciales de la serie GOES-N (GOES-13 a GOES-15) también tienen un sensor ultravioleta extremo apuntado hacia el sol.
Además, los satélites GOES llevan un repetidor de búsqueda y rescate que recopila datos de balizas de radio indicadoras de posición de emergencia y balizas de transmisor de localización de emergencia, que se utilizan durante las operaciones de búsqueda y rescate por el Centro de Coordinación de Rescate de la Fuerza Aérea de EE . UU .
Serie GOES-R
El paquete de instrumentos propuesto para la serie GOES-R incluía inicialmente lo siguiente: [34] [35]
- Generador de imágenes avanzado de línea de base (ABI)
- Suite ambiental hiperespectral (HES)
- Space Environment In-Situ Suite (SEISS), que incluye dos sensores de partículas magnetosféricas (MPS-HI y MPS-LO), un sensor de iones pesados energéticos y un sensor de protones solar y galáctico
- Suite de imágenes solares, que incluye el generador de imágenes solar ultravioleta (SUVI), el sensor solar de rayos X (XRS) y el sensor ultravioleta extremo (EUVS)
- Mapeador geoestacionario de rayos (GLM)
- Magnetómetro
En septiembre de 2006, se canceló el HES.
Designaciones de satélites
Antes de ser lanzados, los satélites GOES se designan con letras (A, B, C, etc.). Una vez que un satélite GOES se lanza con éxito, se vuelve a designar con un número (1, 2, 3, etc.). Entonces, GOES-A a GOES-F se convirtió en GOES-1 a GOES-6. Debido a que GOES-G fue un error de lanzamiento, nunca recibió un número. GOES-H a GOES-R se convirtió en GOES-7 a GOES-16 (omitiendo GOES-Q, que no fue construido).
Una vez en funcionamiento, las diferentes ubicaciones utilizadas por los satélites reciben un nombre correspondiente a las regiones que cubren. Estos son GOES-East y GOES-West, que miran las mitades este y oeste de los EE. UU., Respectivamente. GOES-East está ocupado por GOES-16, [36] mientras que GOES-West está ocupado por GOES-17. La designación -East / -West se usa con más frecuencia que la designación numérica del satélite. GOES-IO ( Océano Índico ), una nueva designación revelada a principios de mayo de 2020, está actualmente ocupado por GOES-13 (DOD-1). [37]
También hubo una posición de GOES-Sur, que está destinada a proporcionar una cobertura dedicada de América del Sur. Antes de que la serie GOES-R entrara en funcionamiento, a menos que se dedicara un satélite a este continente, las imágenes de América del Sur se actualizaban cada 3 horas en lugar de cada 30 minutos. [38] La estación GOES-Sur se asignó generalmente a satélites más antiguos cuyas operaciones en América del Norte han sido asumidas por nuevos satélites. Por ejemplo, GOES-10 se movió de la posición GOES-West a GOES-South después de que fue reemplazado en la estación -West por GOES-11. Cuando el GOES-10 fue dado de baja el 1 de diciembre de 2009, GOES-South fue absorbido por GOES-12. Desde el retiro del GOES-12 el 16 de agosto de 2013, la estación GOES-South ha estado desocupada. Desde entonces, el GOES-16 ha hecho obsoleta la necesidad de un satélite dedicado al GOES-Sur; A partir de 2019, el satélite produce imágenes de disco completo cada 10 minutos.
Desarrollo de la serie GOES-R
En septiembre de 2006, la NOAA redujo el número planificado de satélites GOES-R de cuatro a dos debido a preocupaciones por sobrecostos. El cronograma de entrega planificado también se ralentizó para reducir los costos. El costo esperado de la serie es de $ 7,69 mil millones, un aumento de $ 670 millones con respecto a la estimación anterior de $ 7 mil millones. [39]
El contrato para construir los satélites y fabricar el magnetómetro, SUVI y GLM fue adjudicado a Lockheed Martin. Este premio fue impugnado por la pérdida del postor Boeing; [40] sin embargo, la protesta fue posteriormente desestimada.
El instrumento ABI fue entregado por L3Harris (anteriormente ITT Exelis ). [41] El SEISS fue entregado por Assurance Technology Corporation.
XRS y EUVS se están combinando en los sensores de irradiancia de rayos X y ultravioleta extrema (EXIS), que fue entregado por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado . [42]
El contrato para el sistema terrestre, incluido el procesamiento de datos, fue adjudicado a un equipo liderado por la división Weather Systems de L3Harris , incluyendo subcontratos a Boeing, Atmospheric and Environmental Research (AER), Honeywell , Carr Astronautics, Wyle Laboratories y Ares . [43]
Estado de los satélites GOES
Las naves espaciales GOES han sido fabricadas por Boeing (GOES-D hasta -H y GOES-N hasta -P) y Space Systems / Loral (GOES-A hasta -C y GOES-I hasta -M). La serie GOES-I (IM) y la serie GOES-N actual (NP) están documentadas en el "Libro de datos del GOES I – M" y el "Libro de datos de la serie GOES-N" , respectivamente. La serie GOES-R está siendo construida por Lockheed Martin con el primero y el segundo de la serie, GOES-16 y -17, operativos a partir de junio de 2019.[actualizar].
Boeing habría construido y lanzado GOES-Q solo si GOES-O o GOES-P no se hubieran entregado en órbita en buen estado de funcionamiento.
- GOES-1 , botado el 16 de octubre de 1975, dado de baja el 7 de marzo de 1985
- GOES-2 , lanzado el 16 de junio de 1977, dado de baja el 5 de mayo de 2001, ante el cual un comsat para el Polo Sur, Peacesat
- GOES-3 , lanzado el 16 de junio de 1978, dado de baja el 29 de junio de 2016, ante el cual un comsat para el Polo Sur, Peacesat
- GOES-4 , botado el 9 de septiembre de 1980, dado de baja el 9 de octubre de 1988
- GOES-5 , lanzado el 22 de mayo de 1981, dado de baja el 18 de julio de 1990
- GOES-6 , botado el 28 de abril de 1983, dado de baja el 19 de mayo de 1992
- El GOES-G , lanzado el 3 de mayo de 1986, no logró alcanzar la órbita.
- GOES-7 , botado el 26 de febrero de 1987, dado de baja el 12 de abril de 2012, ante el cual un comsat para Peacesat [44]
- GOES-8 , botado el 13 de abril de 1994, dado de baja el 5 de mayo de 2004
- GOES-9 , lanzado el 23 de mayo de 1995, dado de baja el 15 de junio de 2007
- GOES-10 , botado el 25 de abril de 1997, clausurado el 2 de diciembre de 2009 [45]
- GOES-11 , lanzado el 3 de mayo de 2000, dado de baja el 16 de diciembre de 2011
- GOES-12 , lanzado el 23 de julio de 2001, dado de baja el 16 de agosto de 2013, antes del cual proporcionó cobertura para América del Sur [46]
- GOES-13 , lanzado el 24 de mayo de 2006, dado de baja el 3 de enero de 2018, operativo nuevamente para el Océano Índico desde el 8 de septiembre de 2020 como EWS-G1
- GOES-14 , lanzado el 27 de junio de 2009, en espera, ubicado a 105 ° W
- GOES-15 , lanzado el 4 de marzo de 2010, en funcionamiento desde el 14 de diciembre de 2011, paralelo al GOES-17 desde el 11 de noviembre de 2018 [15]
- GOES-16 , lanzado el 19 de noviembre de 2016, en funcionamiento como GOES-East desde el 18 de diciembre de 2017 [8]
- GOES-17 , lanzado el 1 de marzo de 2018, [47] en funcionamiento como GOES-West desde el 12 de febrero de 2019 [48]
- GOES-T , programado para su lanzamiento en diciembre de 2021 [49]
- GOES-U , programado para su lanzamiento en 2024 [49]
Ver también
- Aplicaciones Tecnología Satélites
- Satélite de transporte multifuncional
- Satélites ambientales operacionales polares
- Sensores remotos
- Cámara de imágenes policromáticas terrestres
Otras lecturas
Lombardi, Michael A .; Hanson, D. Wayne (marzo-abril de 2005). "El servicio de código de tiempo de GOES, 1974-2004: una retrospectiva" . Revista de Investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . 110 (2): 79–96. doi : 10.6028 / jres.110.008 . PMC 4847573 . PMID 27308105 .
Referencias
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
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- ^ Graham, William (1 de marzo de 2018). "ULA Atlas V se lanza con éxito con GOES-S" . NASASpaceFlight.com . Consultado el 1 de marzo de 2018 .
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- ^ a b Ray, Justin (24 de octubre de 2016). "El viaje del satélite meteorológico GOES-R al espacio se apila en Cabo Cañaveral" . Vuelo espacial ahora . Archivado desde el original el 25 de octubre de 2016.
enlaces externos
- Imágenes satelitales del Servicio Meteorológico Nacional (actual más ciclos de 3,6,12 y 24 horas)
- Operaciones GOES en el sitio web de la NOAA
- Asociación LM / SAIC / IBM anunciada para GOES
- Galería GOES
- Introducción a las imágenes de satélite
- Panorama esférico de GOES-O en la sala limpia
- Estado de los satélites GOES 8-12 fuera de servicio