Kosmos 144 (ruso: Космос 144 que significa Cosmos 144), fue lanzado el 28 de febrero de 1967, Meteor No.6L , y fue uno de los once satélites meteorológicos lanzados por la Unión Soviética entre 1964 y 1969. [3] Kosmos 144 fue el segundo anunciado. Satélite meteorológico ruso y primer satélite meteorológico operativo provisional del sistema experimental de satélites Kosmos ' Meteor '. También fue el primer lanzamiento del satélite meteorológico semi-operacional desde el sitio de Plesetsk a una órbita casi polar, casi circular. [1]Sin embargo, a diferencia de los satélites meteorológicos estadounidenses, la órbita era prograda (no sincronizada con el sol) porque, como resultado de las limitaciones geográficas, no era posible una órbita retrógrada. El Kosmos 144 fue orbitado para probar, en un modo semi-operacional, instrumentos meteorológicos diseñados para obtener imágenes de la capa de nubes, la capa de nieve y los campos de hielo en los lados diurno y nocturno de la Tierra y para medir los flujos de radiación saliente reflejada e irradiada por el sistema Tierra-atmósfera. El lanzamiento del satélite Kosmos 144 se produjo después del éxito del Kosmos 122, otro satélite meteorológico que se lanzó el 25 de junio de 1966. [4] Estos satélites se utilizaron hasta 1969 cuando fueron reemplazados por un modelo mejorado oficialmente llamado Meteor 1 . [4]El Kosmos 144 difería de la misión Kosmos 122 desde el cosmódromo de Baikonur al cosmódromo de Plesetsk que se utilizó para colocar el satélite en la inclinación que dejó el satélite. [4] Al Kosmos 144 también se le unió pronto el Kosmos 156 , el 27 de abril de 1967, que debido a la órbita en la que estaban posicionados los satélites llegó a donde uno de los satélites pasaría cada seis horas. [4]
Tipo de misión | Tiempo |
---|---|
ID COSPAR | 1967-018A |
SATCAT no. | 02695 |
Duración de la misión | 13 meses |
Propiedades de la nave espacial | |
Tipo de nave espacial | Meteorito |
Fabricante | VNIIEM |
Masa de lanzamiento | 4730 kg [1] |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 28 de febrero de 1967, 14:34:59 GMT |
Cohete | Vostok-2M (8A92M) s / n N15000-55 |
Sitio de lanzamiento | Plesetsk , sitio 41/1 |
Contratista | OKB-1 |
Fin de la misión | |
Ultimo contacto | 16 de marzo de 1968 |
Fecha de decaimiento | 14 de septiembre de 1982 |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Geocéntrico [2] |
Régimen | Tierra baja |
Altitud del perigeo | 574 kilometros |
Altitud de apogeo | 644 kilometros |
Inclinación | 81,25 ° |
Período | 96.88 minutos |
Época | 28 de febrero de 1967 |
Astronave
El satélite tenía la forma de una gran cápsula cilíndrica, de 5 metros (16 pies) de largo y 1,5 metros (4 pies 11 pulgadas) de diámetro. Kosmos 144 tenía una masa de 4.730 kilogramos (10.430 libras). [1] Se desplegaron dos grandes paneles de células solares de cuatro segmentos cada uno desde lados opuestos del cilindro después de la separación del satélite del vehículo de lanzamiento. Los paneles solares se rotaron para mirar constantemente al sol durante el día satelital por medio de un mecanismo de accionamiento controlado por un sensor solar instalado en el extremo superior del cuerpo central. Los instrumentos meteorológicos, un magnetómetro, antenas de radio de 465 MHz y dispositivos de control orbital estaban alojados en un cilindro complejo, más pequeño y herméticamente sellado ubicado en el extremo orientado hacia la tierra del cuerpo cilíndrico del satélite. El satélite fue estabilizado triaxialmente por una serie de volantes inerciales, impulsados por motores eléctricos, cuya energía cinética fue amortiguada por pares producidos por electroimanes que interactúan con el campo magnético de la Tierra. Kosmos 144 fue orientado por sensores terrestres con uno de sus ejes dirigido hacia la Tierra a lo largo de la vertical local, un segundo orientado a lo largo del vector de velocidad orbital y un tercero orientado perpendicular al plano orbital. Esta orientación aseguró que los ejes ópticos de los instrumentos estuvieran constantemente dirigidos hacia la tierra. [1]
Instrumentos
Esta instrumentación constaba de dos cámaras vidicón para imágenes diurnas de nubosidad, un radiómetro infrarrojo de barrido de alta resolución para imágenes nocturnas y diurnas de la tierra y las nubes, y una serie de radiómetros de ángulo estrecho y gran angular que cubren el rango de 0,3 a 3 µm. , Canales de 8 a 12 µm y de 3 a 3 µm para medir la intensidad de la radiación reflejada por las nubes y los océanos, las temperaturas de la superficie de la tierra y las cimas de las nubes, y el flujo total de energía térmica del sistema Tierra-atmósfera en el espacio, respectivamente. [1]
Cámaras vidicon duales
El experimento de la cámara de doble vidicón Kosmos 144 fue diseñado para probar la capacidad de los satélites meteorológicos rusos para proporcionar imágenes diurnas de la distribución de la capa de nubes de la Tierra, las tormentas locales y los sistemas meteorológicos globales para su uso por el Servicio Hidrometeorológico Soviético. La instrumentación constaba de dos cámaras vidicón idénticas que estaban montadas en la base del satélite y estaban dirigidas hacia la Tierra. Cada cámara vio un área de 500 kilómetros (310 millas) por 500 kilómetros (310 millas), una a la izquierda y la otra a la derecha del nadir, con una resolución de 1,25 kilómetros (0,78 millas) en el nadir desde una altitud de satélite de 600 kilómetros (370 millas) a 700 kilómetros (430 millas). Las cámaras tomaron una imagen de un fotograma de la capa de nubes de la Tierra con una ligera superposición de fotogramas sucesivos para proporcionar una cobertura continua. Las cámaras se encienden automáticamente cada vez que el sol está a más de 5 ° por encima del horizonte. Debido a que la iluminación de la Tierra variaba tanto, los sensores automáticos ajustaron las aperturas de la cámara para producir imágenes de alta calidad en una variedad de condiciones de iluminación. [5]
La imagen formada por cada tubo vidicón se transmitió directamente al suelo si el satélite estaba en contacto por radio con cualquiera de las dos estaciones terrestres en Moscú o Novosibirsk o se grabó en cinta magnética para su posterior transmisión si el satélite estaba más allá de la zona de radio. comunicación. Las imágenes de televisión recibidas por estas estaciones terrestres fueron procesadas y transmitidas al Centro Hidrometeorológico de Moscú, donde fueron analizadas y utilizadas en diversos productos de predicción y análisis. Las imágenes fueron archivadas en el Centro Hidrometeorológico. Las cámaras Kosmos 144, aunque tienen 2,5 veces la resolución de las que llevan los satélites ESSA , no pueden proporcionar una cobertura global superpuesta continua como lo hacen las cámaras ESSA debido a la órbita más baja del satélite Kosmos 144 (609 kilómetros (378 millas) en comparación con 1.400 kilómetros (870 millas)). Por lo tanto, para cerrar las brechas en la cobertura, se necesitaron al menos dos satélites en el sistema de satélites meteorológicos. Además, se produjeron mosaicos de nubosidad a partir de 10 o más imágenes individuales de nubosidad en el Centro Hidrometeorológico para proporcionar una visión más completa de los sistemas meteorológicos mundiales. [5]
Algunas de las imágenes individuales y los mosaicos de nubes se transmitieron a varios centros meteorológicos extranjeros como parte de un programa internacional de intercambio de datos meteorológicos. Estados Unidos recibió algunas de estas imágenes en el Servicio Nacional de Satélites Ambientales (NESS) en Suitland, Maryland, a través del enlace facsímil de "línea fría" con Moscú. Las imágenes de Kosmos 144 se transmitieron a NESS desde el 2 de marzo de 1967 hasta el 25 de octubre de 1967, intercaladas con algunas de Kosmos 156 . La transmisión se renovó el 23 de diciembre de 1967 y continuó hasta el 16 de marzo de 1968, cuando se cree que se terminaron las operaciones experimentales. Estas imágenes se archivaron en NESS durante 1 año y luego, a menos que tuvieran un interés inusual, se descartaron. [5]
Radiómetro infrarrojo de alta resolución de escaneo
El radiómetro de escaneo infrarrojo (IR) de alta resolución fue diseñado para realizar mediciones de la distribución de las nubes y la capa de nieve y hielo en el lado diurno y nocturno de la Tierra. El radiómetro midió la radiación saliente del sistema Tierra-atmósfera en la ventana atmosférica de 8 a 12 µm. Las mediciones realizadas en esta región espectral permitieron la construcción de patrones de brillo del relieve térmico y la determinación de las temperaturas de radiación equivalentes de la superficie de la Tierra y las cimas de las nubes. El instrumento era un radiómetro de barrido de ángulo estrecho con un ángulo de visión instantáneo de 1,5 x 1,5 °. Se montó en la base del satélite en un compartimiento de instrumentos sellado con su eje óptico dirigido a lo largo de la vertical local y hacia el nadir. El radiómetro midió la intensidad de la radiación saliente comparando el flujo de radiación de la Tierra con el flujo de radiación del espacio. Cada tipo de radiación ingresó al radiómetro a través de ventanas separadas, que estaban orientadas en direcciones perpendiculares entre sí. La radiación del sistema Tierra-atmósfera cayó sobre un espejo de barrido plano que se montó en un ángulo de 45 ° con respecto al vector de velocidad del satélite y se escaneó en un ángulo de ± 50 ° desde el nadir. [6]
La radiación se reflejaba desde el espejo de escaneo a través de un disco modulador estacionario y una ventana de filtro en un espejo parabólico que enfocaba el haz paralelo a través de un disco modulador móvil en un bolómetro termistor . Los discos moduladores estacionarios y móviles proporcionaron la conmutación de canal, enviando primero la radiación de la Tierra-atmósfera y luego la radiación espacial al espejo parabólico y finalmente al bolómetro. El bolómetro convirtió el flujo radiante en voltajes eléctricos variables (0 a 6 V) cuya frecuencia era igual a la frecuencia del modulador y cuyas magnitudes eran proporcionales a las diferencias en las intensidades del flujo radiante entre la tierra y el espacio desarrolladas a la salida del bolómetro. Durante el movimiento del espejo de escaneo a través de un sector de ± 40 °, el escaneo lineal (40 líneas / min) del área objetivo se logró en un plano normal al plano orbital usando una trayectoria hacia adelante y hacia atrás, mientras que se realizó el escaneo a lo largo de la trayectoria de vuelo. proporcionada por el movimiento relativo del satélite con respecto a la Tierra. En cada exploración, con los ángulos de visualización y exploración indicados desde la altitud orbital del satélite, el radiómetro registró las intensidades medias de radiación de una banda de aproximadamente 1,100 kilómetros (680 millas) de ancho con una resolución de aproximadamente 15 kilómetros (9,3 millas) en el nadir hasta aproximadamente 24 kilómetros (15 millas) a 27 kilómetros (17 millas) en los bordes. El radiómetro era capaz de medir temperaturas de radiación entre 2 o 3 ° para temperaturas superiores a 273 K y entre 7 y 8 ° para temperaturas inferiores a 273 K. [6]
Las señales de video fueron amplificadas y enviadas a la unidad de memoria del satélite para su posterior transmisión oa la unidad de radiotelemetría para su transmisión directa a la Tierra, dependiendo de si el satélite estaba más allá o dentro de la zona de comunicaciones por radio con una estación receptora terrestre, respectivamente. . Los receptores terrestres registraron los datos transmitidos en forma digital en cinta magnética y simultáneamente en película fotográfica de 80 mm en forma de imagen brillante del relieve térmico del sistema Tierra-atmósfera. Los datos en cinta magnética se procesaron por computadora en el Centro Hidrometeorológico Soviético y se utilizaron para producir un mapa digital del campo de temperatura de radiación equivalente con una cuadrícula geográfica superpuesta. La película fotográfica se reveló y procesó en una imagen infrarroja también con una cuadrícula superpuesta. Las imágenes fueron archivadas en el Centro Hidrometeorológico. Algunas de estas imágenes se transmitieron a los distintos centros meteorológicos extranjeros como parte de un programa internacional de intercambio de datos meteorológicos. Estados Unidos recibió estas imágenes en el Servicio Nacional de Satélites Ambientales (NESS), Suitland, Maryland, a través del enlace facsímil de "línea fría" con Moscú. Las imágenes se transmitieron a NESS desde principios de marzo de 1967 hasta mediados de marzo de 1968, cuando se cree que finalizaron las operaciones experimentales. Estas imágenes infrarrojas se guardaron en NESS durante 1 año y luego, a menos que tuvieran un interés inusual, se descartaron. [6]
Instrumento actinométrico
El experimento actinométrico fue diseñado para medir la radiación de onda larga saliente (3 a 30 µm) del sistema Tierra-atmósfera; la radiación solar saliente del ultravioleta cercano (UV), visible e infrarrojo cercano (IR) (0.3 a 3 µm) reflejada y retrodispersada por el sistema Tierra-atmósfera; y la temperatura de radiación efectiva de la superficie de la Tierra y las cimas de las nubes (8 a 12 µm). [7]
La instrumentación consistía en cuatro radiómetros: un par de escaneo, estrecho-ángulo, de dos canales radiómetros y un par de radiómetros nonscanning, de gran angular, dos canales. Los radiómetros de ángulo estrecho (campo de visión de 4 por 5 ° (FOV)) midieron la radiación en las tres bandas espectrales, mientras que los radiómetros de gran angular (FOV de 136 a 140 °) funcionaron solo en los 0,3 a 3 y de 3 a 30 µm. bandas. En el radiómetro de ángulo estrecho, se midió la banda de 0,3 a 3 µm en un canal y las bandas de 8 a 12 y de 3 a 30 µm se combinaron en el segundo canal. En el segundo canal, las dos bandas se separaron mediante el intercambio de filtros correspondientes a medida que el radiómetro escaneaba en direcciones alternas. [7]
La radiación de la Tierra ingresó al radiómetro de ángulo estrecho a través de un carenado cilíndrico (cristal KRS-5) y cayó sobre un espejo de escaneo cónico. La radiación se reflejaba en el espejo a través de un interruptor de espejo giratorio de tres lóbulos que modulaba el flujo de radiación a una frecuencia de 80 Hz. El helicóptero reflejaba alternativamente la radiación terrestre y la radiación espacial, que ingresaba a través de una ventana de cristal KRS-5 separada, en una de las tres aberturas en una rueda de filtros de color, un filtro para cada banda espectral. La banda espectral particular que atravesó cayó sobre un espejo parabólico fuera del eje que enfocó el flujo de radiación en un receptor bolométrico. Se realizó una calibración periódica cuando el espejo de escaneo se movió a un ángulo de 90 ° desde el nadir con encendido y visualización simultáneos de una lámpara estándar de silicio . [7]
El canal de 0,3 a 3 µm no utilizó el sistema de dos haces ni la conmutación de filtro. La salida del flujo de radiación modulado en el bolómetro se amplificó, rectificó, filtró y alimentó al sistema de radiotelemetría a través de ocho canales. Los radiómetros de gran angular tenían sistemas ópticos idénticos para ambos canales. La radiación de la Tierra ingresó al radiómetro a través de una capa hemisférica compuesta de cuarzo o cristal KRS-5 con un recubrimiento que determinaba la banda de paso. Luego, la radiación se moduló con una frecuencia de 64 Hz y cayó sobre un receptor bolométrico. Al igual que en los radiómetros de ángulo estrecho, la salida del bolómetro se procesó y se introdujo en el sistema de radiotelemetría. El radiómetro de gran angular se estandarizó simultáneamente con el radiómetro de ángulo estrecho mediante la entrada de una frecuencia de calibración estándar de 64 Hz en el circuito de amplificación. [7]
El error relativo de medición RMS para ambos tipos de radiómetros fue de aproximadamente 0,5%. Para proporcionar una capacidad de respaldo, un radiómetro de ángulo amplio y uno de ángulo estrecho se mantuvieron en reserva y podrían haber sido activados por orden desde el suelo. La orientación del satélite Kosmos 144 aseguró que los ejes ópticos primarios de los radiómetros estuvieran orientados verticalmente hacia abajo hacia el levantamiento de la superficie de la Tierra por ambos radiómetros se llevó a cabo por el movimiento del satélite en relación con la Tierra. Además, el radiómetro de ángulo estrecho escaneó 66 ° a cada lado del nadir en un plano normal al plano orbital al balancear el espejo de escaneo sobre el eje óptico. Los radiómetros cubrían una franja de unos 2.500 kilómetros (1.600 millas) de ancho en la superficie de la Tierra y tenían una resolución terrestre de 50 kilómetros (31 millas) en el nadir. [7]
Los datos se redujeron en las estaciones terrestres y se transmitieron en forma binaria al Centro Hidrometeorológico de Moscú, donde se registraron en forma digital en cinta magnética y se utilizaron para producir diversos productos de análisis, como gráficos de albedo Tierra-atmósfera y mapas de temperatura de radiación. . Los datos fueron archivados en el Centro Hidrometeorológico. Algunas de estas cartas se transmitieron en forma gráfica a varios centros meteorológicos extranjeros, incluido el Servicio Nacional de Satélites Ambientales (NESS), Suitland, Maryland. Estos gráficos actinométricos se recibieron en NESS a través del enlace facsímil de "línea fría" con Moscú desde principios de marzo de 1967 hasta finales de octubre de 1967 y desde finales de febrero de 1968 hasta mediados de marzo de 1968, cuando se cree que las operaciones experimentales terminaron. Los gráficos se microfilmaron y archivaron en el Centro Climático Nacional (NCC), Asheville, Carolina del Norte. [7]
Misión
El Kosmos 144 se lanzó utilizando un cohete portador Vostok-2M (8A92M) s / n N15000-55 , que voló desde el Sitio 41/1 en Plesetsk . El lanzamiento se produjo a las 14:34:59 GMT del 28 de febrero de 1967 y fue un éxito. Kosmos 144 fue operado en una órbita terrestre baja , en una época del 28 de febrero de 1967, tenía un perigeo de 574 kilómetros (357 millas), un apogeo de 644 kilómetros (400 millas), una inclinación de 81,25 ° y un período orbital de 96,88 minutos. [2] Kosmos 144 cesó sus operaciones en marzo de 1968.
Cuando dos de los satélites del sistema Kosmos "Meteor" estaban en funcionamiento al mismo tiempo en órbitas casi polares y con diferencias adecuadas en las longitudes de los nodos ascendentes, se podían recibir datos de la mitad de la superficie de la Tierra en 24 horas. período. [1]
Referencias
- ^ a b c d e f "Cosmos 144: Display 1967-018A" . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de febrero de 2020 . Consultado el 3 de abril de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b "Cosmos 144: Trayectoria 1967-018A" . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de febrero de 2020 . Consultado el 3 de abril de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Sistemas de satélites meteorológicos, 1. Sl: Springer, Nueva York, 2014, impresión.
- ^ a b c d Hendrickx, Bart. "Una historia de los satélites meteorológicos soviéticos / rusos". Space Chronicle: JBIS 57 (2004): págs. 56-102. Web. 17 de abril de 2016.
- ^ a b c "Cosmos 144: Experimento 1967-018A-01" . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de febrero de 2020 . Consultado el 3 de abril de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c "Cosmos 144: Experimento 1967-018A-02" . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de febrero de 2020 . Consultado el 10 de abril de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c d e f "Cosmos 144: Experimento 1967-018A-03" . nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de febrero de 2020 . Consultado el 10 de abril de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .