Szervezet | EUMETSAT |
---|---|
Terület | Meteorológia |
Másolatok száma | 7 (első generáció) |
csillagkép | Igen |
Állapot | Eltávolítva a szolgáltatásból |
Dob |
Meteosat-1: 1977. november 23 Meteosat-2: 1981. június 19 Meteosat-3: 1988. június 15 Meteosat-4: 1989. március 6 Meteosat-5: 1991. március 3 Meteosat-6: 1993. november 20 Meteosat-7: 1997. szeptember 2 |
Indító | Thor Delta (1) / Ariane 1 (1) / Ariane 4 (5) |
Feladat vége |
Meteosat-1: 1984 Meteosat-2: 1988 Meteosat-3: 1995 Meteosat-4: 1996 Meteosat-5: 2007 Meteosat-6: 2011 Meteosat-7: 2017 |
Élettartam | 5 év (elméleti) |
Szentmise induláskor | 696 kg |
---|---|
Tömeghangszerek | ~ 63 kg |
Méretek | 3,2 (ht) x ∅ 2,1 m |
Ergols | Hidrazin / szilárd hajtóanyag |
Hajtóanyag tömege | 376 kg |
Hozzáállás-ellenőrzés | Forgatással stabilizált |
Energiaforrás | Napelemek |
Elektromos energia | 200 Watt |
Pálya | Geostacionárius pálya |
---|---|
Elhelyezkedés |
Meteosat-1, 12 ° E Meteosat-5, 63 ° E Meteosat-6, 36 ° E Meteosat-7, 58 ° E. |
MVIRI | Képalkotó radiométer |
---|
A Meteosat ( Meteosat English) meteorológiai célú adatgyűjtési és terjesztési program, amely egy geostacionárius pályára helyezett speciális műholdak családjára épül . Ezeket az Európai Űrügynökség (ESA) felügyelete alatt fejlesztette ki az EUMETSAT üzemeltetője , az európai meteorológiai műholdak flottájának irányítója, amely magában foglalja a sarki pályán keringő műholdakat is ( MetOp és MetOp-SG ). .Egy geostacionárius pályán át hosszúsági 0 °, Meteosatra műholdak lehetővé teszik a folyamatos megfigyelését a félgömb a földgömb látható ebben a helyzetben.
A Meteosat műholdak óránként többször továbbítják a földgömb félgömbjének több hullámhosszán készített digitális képeket a földi állomásokra. Ezek más adatokkal kombinálva lehetővé teszik a meteorológusok számára, hogy anticiklonok , légköri mélyedések , felhőtömegek (stb.) Megfigyelései alapján időjárás-előrejelzéseket dolgozzanak ki. Ezek az adatok elengedhetetlenek bizonyos veszélyes meteorológiai jelenségek, például hurrikánok , viharok előrejelzéséhez is . Az összegyűjtött adatok a bolygó éghajlatának alakulását is nyomon követik .
A Meteosat kezdetben egy projekt volt, amelyet 1967-től a francia űrügynökség ( CNES ) fejlesztett ki. Ezt a projektet 1972-ben az Európai Űrügynökség ( ESRO, később ESA ) vette át . Három prototípust, amelyek fő eszköze egy képalkotó radiométer , 1977 és 1988 között állítottak pályára. Az EUMETSAT , az európai meteorológiai műholdak irányításáért felelős szervezet létrehozásával a program működési szakaszba lépett. Négy, a prototípushoz hasonló jellemzővel rendelkező műholdat indítottak útjára 1989 és 1997 között. Európa ma már legalább egy műholdat tartósan üzemben tart. A megnövekedett teljesítményű Meteosat műholdak második generációját 2002 és 2015 között telepítették. A harmadik generációnak 2021-ben kell debütálnia új funkciók bevezetésével: 3 tengelyes stabilizálás , infravörös atmoszférikus hangjelző szállítása.
1965-ben a francia űrügynökség ( CNES ), amely 1962-es megalakulása óta a Diamant űrhajó, valamint a technológiai és tudományos műholdak fejlesztésének szentelte magát, elkezdett dolgozni az űralkalmazásokon, vagyis a mesterséges műholdak kereskedelmi célú felhasználásával. vagy közszolgálati célokra a következő területeken: telekommunikáció , televíziós műsorszórás , Föld-megfigyelés , meteorológia , navigáció . Az ügynökségen belül a témát André Lebeau program- és tervezésigazgató kezeli . Létrejön egy programbizottság, amely segíti a feladatában. Számos tanulmány indult: a távközlés területén ezek a Safran, Saros, Symphonie , Socrate és Memini projektek , a légi navigáció területén a Dioscures projekt, a lokalizáció területén a Geole és a Dialogue projektek és a területen a meteorológia azok Eole és METEOSAT. Csak az Eole, a Météosat és a Symphonie projekt lépi át ezt a tanulmányi szakaszt, miközben a távérzékelés területén folytatódnak a megbeszélések.
A Meteosat projektet 1968-ban Pierre Morel professzor, a CNRS-en belüli Dinamikus Meteorológiai Laboratórium alapítója javasolta . A cél az, hogy dolgozzon ki egy meteorológiai műhold helyezzük geostacionárius pályán , amely része lenni egy sor öt műhold azonos típusú a NASA által kifejlesztett és a Szovjetunió, hogy megfeleljen az igényeinek a két program a Meteorológiai Világszervezet. : A VMM operatív program (a meteorológiai és geofizikai információk elérhetővé tétele minden ország számára) és a GARP ( Globális Légköri Kutatási Program ) kutatási program . A Meteosat program három összetevőből áll: műholdról készít képeket, földi állomásokon gyűjti az adatokat és terjeszti azokat a felhasználók számára. A CNES létrehoz egy projektcsoportot, amely meghatározza a felállítandó rendszer specifikációit (űrszegmens és földi szegmens), amely felméri a rendszer nehézségeit és költségeit. Ez azt mutatja, hogy a francia űrprogram számára előirányzott költségvetés nem teszi lehetővé annak végrehajtását, különösen azóta, hogy 1971-ben lefelé módosították.
A Météosat projekt megvalósításához szükséges pénzügyi lehetőségek megtalálása érdekében a francia projekt menedzserei 1971-ben úgy döntöttek, hogy felhívják az európai együttműködést azzal a kéréssel, hogy az Európai Űrügynökség (annak idején az ESRO ) integrálja a Météosat. Űrprogram-portfóliójába. Kényes tárgyalások kezdődtek Franciaország és az ESRO európai partnerei között, mert a CNES meg kívánja őrizni a projekt irányítását. Végül úgy határoztak, hogy a műhold fejlesztését egyenlő részekben fogják megvalósítani a toulouse-i CNES létesítményben és az ESTEC-ben , az ESRO létrehozásában. A végleges megállapodás megkötése:1972. március 23. Támogatja két műhold fejlesztésének, építésének, pályára állításának, irányításának és ellenőrzésének, az európai meteorológiai közösség igényeinek megfelelő földi létesítmények építésének és irányításának támogatását, valamint a globális VMM és GARP programokban való részvételt. Az Európai Űrügynökség számára kijelölt funkcióknak megfelelően az utóbbi csak az első hat hónapban veheti át a műholdak működését, ezt a szerepet aztán a felhasználóknak kell vállalniuk. A megállapodásban részt vevő európai nemzeti meteorológiai szolgálatok rendelkeznek a1975. december ezáltal három évre meghosszabbítva a Meteosat műholdak üzemeltetésének irányítását.
A Meteosat műholdak építését egy Cosmos névre keresztelt ipari konzorciumra bízzák , amelynek vezetője az Aerospatiale- i Cannes létrehozása . A legösszetettebb alkatrész, a radiométer építését a Matra cég végzi . A program menedzsere Roger Imbert. A passzív detektoros hűtőrendszer működésének érvényesítéséhez egy prototípust tesztelnek a kis SRET-2 technológiai műhold fedélzetén, amely a1965. június 6.
Megfelelő minőségű képek készítéséhez tanulmányokat végeznek a specifikáció szakaszában a CNES-nél . Folytatódik, miután megkezdődött a műholdak építése a cannes-i Aerospatiale -nél, a két fő gyártó képviselőiből álló csapat: a Matra a radiométerhez és az Aérospatiale a műholdhoz. A minőségromlást okozó hibák jellemzése után 1975-ben megkezdődött a kijavítást lehetővé tevő szoftverek fejlesztése. A szoftvert különösen az École des mines de Paris ARMINES laboratóriumában fejlesztették ki, amelyek az egészet újonnan hozták létre. a Sophia-Antipolis technopole . Javítószoftvert telepítenek a darmstadti ESOC -ra, még az első műhold indulásának idejére1977. november.
Nem sokkal az első műhold felbocsátása után rendellenesség jelent meg az infravörös csatorna kalibrációs mechanizmusában . Ez a kalibrálás különösen fontos adat a tenger hőmérsékletének pontosságának kiszámításához, például a halászflották kampányaihoz . Az infravörös információ tökéletes kalibrálása érdekében, amely reprezentálja a Földön megfigyelt hőmérsékleteket, a radiométer eltávolítható referencia „fekete testtel” van felszerelve. A fekete test elhelyezéséért felelős mechanizmus azonban elromlik. A csapat azt tervezi, hogy a Hold tengereit helyettesítő fekete testként használja, amely havonta többször látható a Meteosat által készített Föld-képeken. Ennek elérése érdekében modellezik a holdtengerek hőmérsékletét a napfény megvilágításának függvényében, és az eredményeket Cerga távcsövekkel végzett mérések segítségével igazolják.
Az első műholdat, a Meteosat 1 -et elindították 1977. november 23és elindul a második Meteosat 2 műhold1981. június 19. A jegyzőkönyv, amely a műholdak üzemeltetését az Európai Űrügynökségre bízta 2007 - ig1980. novemberhárom évre meghosszabbítják. 1995-ben az EUMETSAT (a meteorológiai műholdak kiaknázásának európai szervezete) hivatalosan vállalta a felelősséget a Meteosat műholdak finanszírozásáért és kiaknázásáért, valamint azok adatainak terjesztéséért.
A Meteosat program része a Föld Légkörének Globális Megfigyelő Rendszere ( GARP ), amelyet a Meteorológiai Világszervezet hozott létre az 1970-es évek közepén. Öt műholdat tartalmaz, amelyek geostacionárius pályán egyenlően oszlanak el , mind az Egyenlítő síkjában, a következő hosszanti pozíciók:
Ez a program az Európai Űrügynökség első jelentős operatív alkalmazási programja, amely garantálja a szolgáltatás folytonosságát a helyettesítő műholdaknak (első generációs, majd második generációs műholdaknak) köszönhetően. Az 1980-as évek óta a pálya körüli műholdak redundanciája van: a greenwichi meridiánon mindig ketten vannak , akik készen állnak a szolgáltatás folytatására, ha az egyik nem sikerül.
2007-ben a program fennállásának 30. évfordulóját ünnepelte. 2010-ben még két első generációs Meteosat műhold működik: a Meteosat 6 és a Meteosat 7 megfigyeli Indiát . 2015-ben a Meteosat-7 még mindig működik, és meghaladja az EUMETSAT európai üzemeltető geostacionárius időjárási műholdjának hosszú élettartamát : több mint 17 év és 4 hónap.
A 7 első generációs Meteosat műhold, amelyet 1977 és 1997 között állítottak pályára, 2,1 méter átmérőjű és 3, 2 méter teljes magasságú (az antennákat is beleértve) henger formájában vannak. Az indító tömeg 696 kilogramm, beleértve 376 kilogramm üzemanyagot (folyékony hajtóanyagok és szilárd hajtóanyagok) és körülbelül 63 kilogramm műszereket. A műhold forgatással stabilizálódik (100 fordulat / perc). A henger testét napelemek borítják, amelyek körülbelül 200 wattot termelnek. A műhold elméleti élettartama öt év.
A műhold fő eszköze az MVIRI ( Meteosat Visible and Infrared Imager ) képalkotó radiométer . Ez a 63 kilogrammos hangszer 1,35 méter magas, és a műhold központi részét foglalja el. Három spektrális sávban rögzíti a felület képét : látható fényben (VIS-csatorna: 0,5–0,9 mikron) IR- ben a vízgőz (WV-csatorna: 5, 7–7,1 mikron) és a termikus infravörös (TIR-csatorna) abszorpciós sávjában . : 10,5-12,5 mikron). A képek térbeli felbontása 2,5 kilométer látható fényben és 5 kilométer az infravörös tartományban.
A műszer egy Ritchey-Chrétien távcsövet tartalmaz , amelynek elsődleges tükre átmérője 400 mm, és másodlagos tükre 140 mm. A fókusztávolság az 3650 mm-es látható fény és 535 mm infravörös. A fénysugárzás három részre oszlik: a három spektrális sáv amelyek küldött egy közös fókuszsíkjában ahol elemzik a két szilícium-detektorok a csatorna látható fény és a detektorok a higany-kadmium-tellurid mindkét csatorna infravörös . Az infravörös detektorokat passzív hőszabályozó rendszer tartja 90 Kelvin hőmérsékleten . A műszer kalibrálását két fekete test alkalmazásával hajtják végre, amelyeket az egyiket 290 Kelvin, a másikat 340 Kelvin hőmérsékleten tartanak.
Amint a műhold 100 fordulat / perc sebességgel forog fő tengelye körül, a radiométer a föld felszínének „ képvonalait ” elemzi, amelyek 2500 digitalizált képponttá (képpont) alakulnak át. A Meteosat pályájának tengerszint feletti magasságától (36 000 km ) a Föld féltekéje 18 fokos szögben látható, így a Föld képeinek összegyűjtéséért felelős műszer csak a műhold forgásának huszadik részében látja (18/360). A forgatás hátralévő részében egy forgótükör, amely a képet elküldi a teleszkópnak, kissé elfordul, hogy a következő képvonalat visszaküldje az érzékelőkhöz. Így a következő elforgatás lehetővé teszi az előző új összefüggő vonalának felvételét. 2500 fordulat (azaz 25 perc) után elemeztek 2500 vonalat, így 6.250.000 pixeles mátrixot kaptak, különböző frekvenciasávokban. Néhány percig a radiométer gyorsan lefelé billen, készen áll az új beolvasásra. A beolvasás automatikusan elindul a H és H + 30 perc kerek órákban. Ezért naponta 48 vizsgálatot kapunk (ez az első generációs Meteosat-ra érvényes; a sebességet megduplázták a második generáció esetében).
A képeket szinte valós időben továbbítják a műholdakat irányító Európai Űrműveleti Központnak (ESOC), amely a németországi Darmstadtban található . A lefelé irányuló kapcsolat sebessége normál üzemmódban másodpercenként 333, burst módban pedig 2,7 megabit.
A nyers adatokat az ellenőrző központban dolgozzák fel, majd továbbítják különféle felhasználóknak, ideértve a matematikai cirkulációs modell kidolgozásáért felelős Readingben (Berkshire, Egyesült Királyság) található Európai Középtávú Időjárás- előrejelzési Központot (ECMWF), atmoszférikus, de a nemzeti meteorológiai hivatalok - köztük a Météo-France Űrhajózási Meteorológiai Központ (CMS, lásd a külső linket) - saját feldolgozásuk céljából, valamint a különböző televíziós csatornák rekonstruált képeinek és időjárási naplóinak szállítására.
Az első három Meteosat műhold prototípusnak számít, és az Európai Űrügynökség teljes körűen kezeli őket (adatgyűjtés, feldolgozás, terjesztés / archiválás) . Tól től1987. januárAz EUMETSAT átveszi a Meteosat program irányítását, és működési szakaszába lép. Az első üzemképes műhold a Meteosat-41989. március 6. A Meteosat ezen első generációjának utolsó műholdját kivonták a szolgálatból2006. június 10. Az első generáció műholdjainak fő célja, hogy képeket készítsenek az Európára koncentrált féltekéről. Erre a célra a műholdak a 0 ° hosszúságon vannak elhelyezve. A program története során az operatív műhold és az ezen a hosszúságon elhelyezett tartalék műhold mellett számos műhold elérhetővé válik, és néhányuknak más szolgáltatásokat kell nyújtania:
Kijelölés | Indulás dátuma |
Indító |
COSPAR azonosító |
Operatív indítás | Visszavonás | Helyzetelőzmények | Egy másik jellemző |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Meteosat-1 | 1977.11.23 | Delta | 1977-108A | 1977.12.9 | 1979.11.25 | 0 ° | Prototípus |
Meteosat-2 | 1981. 19/6 | Ariane 1 | 1981-057A | 1977.12.9 | 1979.11.25 | 0 ° | Prototípus |
Meteosat-3 | 1988.06.15 | Ariane 4 4 LP | 1988-051A | 1988.08.11 | 1995.05.31 | - 0 ° - ADC (1993/08/01–27 / 01/1993) - XADC 75 ° NY (1993/02/21–1995 / 31/05) |
Prototípus |
Meteosat-4 / MOP-1 | 1989. március 6 | Ariane 4 4 LP | 1989-020B | 1989/19/6 | 1995.11.11 | 0 ° | |
Meteosat-5 / MOP-2 | 1991.02.03 | Ariane 4 4 LP | 1991-015B | 1991.02.05 | 2007.04.16 | - 0 ° - IODC (01/07 / 1998–16 / 04/2007) |
|
Meteosat-6 / MOP-3 | 1993.11.20 | Ariane 4 4 LP | 1993-073B | 1996.10.21 | 15/4/2011 | - 0 ° - RSS (2007.05.22–08 / 01/2007) |
|
Meteosat-7 / MOP-4 | 1997.02.09 | Ariane 4 4 LP | 1997-049B | 1998.03.06 | 2017.3.31 | - 0 ° - IODC (2006/11/01–17 / 03/31) |
1995-ben az Eumetsat elindította a második generációs Meteosat műholdak programjának folytatását. Ezeknek a műholdaknak a forgási mozgása hasonló a helyettesítésükhöz, de a fő műszer 12 csatornás. Négy ilyen típusú műholdat indítottak útnak 2002 és 2015 között. 2017 óta a négy MSG műhold az egyetlen működő Meteosat műhold.
A harmadik generációs Meteosat műholdak , amelyeket az MTG rövidítéssel is emlegetnek , alkotják a geostacionárius pályán keringő európai meteorológiai műholdak harmadik generációját . 2021-től fokozatosan ki kell cserélniük az MSG műholdakat . A tervek szerint hat, kétféle típusú MTG műholdat (MTG-I és MTG-S) építenek, amelyek különböznek a hordozott műszerektől. Ennek a műhold-konstellációnak a működési konfigurációjában, amelynek 2025 körül kellene a helyén lennie, az Eumetsat üzemeltető azt tervezte, hogy három MTG-műholdat tartósan 0 fok hosszúságon helyezzen el: két MTG-I és egy MTG-S.
2009-ben az előzetes tanulmányok után az ESA az Eumetsat nevében eljárva meghirdette a harmadik generációs Meteosat műholdak harmadik generációs (MTG) nevű pályázati felhívását . A koncepció jelentősen fejlődött a két előző generációhoz képest, mivel kétféle műhold fog megvalósulni (egy képalkotó és egy hangjelző), mindkettő stabilizált háromtengelyes (míg a két előző generációt megpördítették), nagyon nagy pontossággal mutatva. A megfigyelési idő 5–100% -os növekedése a rotációs stabilizációs megoldáshoz képest elengedhetetlen a jövőbeni igények kielégítéséhez, amelyekhez a térbeli felbontás, az ismétlési ciklus és a jel / zaj arány növekedése szükséges.
Az MTG műholdak tömege meghaladja a 3,6 tonnát, beleértve a 600–800 kilogramm műszereket. Az MTG-I fő műszere egy olyan képalkotó, amely 16 hullámhosszon működik, a látható fénytől kezdve a termikus infravörösig, és 10 percenként képeket nyújt, térbeli felbontással 1-2 kilométer között. Bizonyos hullámhosszakon 2,5 perc időbeli és 0,5 km térbeli felbontás érhető el. Az MTG-S fő műszere egy infravörös hangjelző, amely a légkör függőleges profiljának fő jellemzőit (hőmérséklet, páratartalom, szél, ózon) 4 kilométeres térbeli felbontással és óránkénti frekvenciával biztosítja. Az MTG-I villámtérkép-műszert, míg az MTG-S hordozza a Sentinel-4 hangjelzőt .
Funkció | Meteosat | MSG | MTG -I | MTG -S |
---|---|---|---|---|
Állapot | Visszavont | Működési | Fejlesztés alatt | |
Indulás dátuma | 1977-1997 | 2002-2015 | 2021- | 2022- |
Műholdak száma | 7 | 4 | 4 | 2 |
Indítási súly (száraz) | 696 kg (282 kg ) | 2 040 kg | 3400 kg | 3600 kg |
Energia | 200 W | 600 W (élettartam vége) | 2 kW | |
Hozzáállás-ellenőrzés | Spinne | 3 tengely stabilizált | ||
Fő eszközök | 3 csatornás MVIRI radiométer | SEVIRI 12 csatornás radiométer | 16 csatornás FCI radiométer | IRS infravörös és UVN ultraibolya szondák |
Előadások | Felbontás 2.5 km 5 km Teljes kép a félgömb 30 percenként |
Felbontás 10 km A félgömb teljes képe 15 percenként |
10 percenként teljes félteke kép | |
Élettartam | 5 év | 7 év | 8,5 év fogyasztható 10,5 évig |