Планктон, Аэрозоль, Облако, Экосистема океана
Спутник наблюдения за Землей НАСА

Планктон, аэрозоль, облако, океаническая экосистема (PACE)
Художественное представление космического корабля NASA PACE на орбите.
ИменаДоаэрозольная, облачная и океаническая экосистема
Тип миссииДистанционное зондирование
ОператорНАСА / GSFC
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР2024-025А
Номер SATCAT58928
Веб-сайттемп.oceansciences.org/home.htm
Продолжительность миссии3-10 лет (планируется)
11 месяцев, 8 дней (в процессе)
Свойства космического корабля
Космический корабльШАГ
ПроизводительЦентр космических полетов имени Годдарда
Стартовая масса1694 кг (3735 фунтов)
Размеры1,5 м × 1,5 м × 3,2 м (4 фута 11 дюймов × 4 фута 11 дюймов × 10 футов 6 дюймов)
Власть1000 Вт
Начало миссии
Дата запуска8 февраля 2024 г., 06:33 UTC [1] [2] ( 8 февраля 2024, 06:33 ) 
РакетаСокол 9 Блок 5 ( B1081.4 )
Стартовая площадкаМыс Канаверал , SLC‑40
ПодрядчикSpaceX
Параметры орбиты
Система отсчетаГеоцентрическая орбита
РежимСолнечно-синхронная орбита
Высота676,5 км (420,4 мили)
Наклон98°
Период2-дневный глобальный охват Угол обзора прибора 60°
Транспондеры
ГруппаS-диапазон : Управление и телеметрия
Ka-диапазон : Научные данные

Логотип миссии ПАСЕ

Планктон, аэрозоль, облако, океаническая экосистема ( PACE ) — это спутниковая миссия NASA по наблюдению за Землей в 2020-х годах для наблюдения за глобальным цветом океана, биогеохимией и экологией , а также за углеродным циклом , аэрозолями и облаками . [3] PACE предназначен для определения масштабов и продолжительности цветения фитопланктона и улучшения понимания качества воздуха. [4] Ожидается, что эти и другие виды использования данных PACE принесут пользу экономике и обществу, согласно NASA, особенно секторам, которые зависят от качества воды , рыболовства и продовольственной безопасности . [5]

Несмотря на то, что в бюджете президента Трампа на 2018 финансовый год предлагалось отменить программу, в 2018 году она была профинансирована Конгрессом. [6] Проект PACE находится в ведении Центра космических полетов имени Годдарда в НАСА . [7] Основной инструмент и платформа были спроектированы и построены в Центре космических полетов имени Годдарда. [8]

4 февраля 2020 года NASA объявило о выборе SpaceX для запуска PACE на Falcon 9 , при этом общая стоимость миссии для NASA составила 80,4 млн долларов США, включая обслуживание запуска и другие расходы, связанные с миссией. [9] Общая стоимость миссии составляет 964 млн долларов США, включая строительство космического корабля, запуск и эксплуатацию. [10] PACE успешно стартовал 8 февраля 2024 года в 06:33 UTC . [11] 17 апреля 2024 года было объявлено о получении первых эксплуатационных данных. [12]

История

Спутник Pre-Aerosol, Cloud, and ocean Ecosystem (PACE) [13] был одобрен для выхода из предварительной стадии планирования 16 июня 2016 года на мероприятии Key Decision Point-A (KDP-A). По словам руководителя проекта Андре Дресса, важной вехой для следующего этапа стало то, что официальный бюджет миссии стал доступен для использования 1 июля 2016 года. [8]

Научный обзор

У PACE есть две фундаментальные научные цели: «расширить ключевые систематические записи данных о цвете океана, аэрозолях и облаках для изучения системы Земли и климата, а также решать новые и возникающие научные вопросы с помощью своих передовых инструментов, превосходя возможности предыдущих и текущих миссий». [3] Океан и атмосфера напрямую связаны, перемещая и передавая энергию, воду, питательные вещества, газы, аэрозоли и загрязняющие вещества. Аэрозоли, облака и фитопланктон также могут влиять друг на друга. [3]

PACE будет измерять атмосферные частицы и облака, которые рассеивают и поглощают солнечный свет. Улучшенная характеристика аэрозольных частиц позволит количественно оценить их воздействие на морскую биологию и химию океана , а также энергетический бюджет Земли и экологическое прогнозирование . [3] PACE позволит ученым лучше контролировать рыболовство, выявлять вредоносное цветение водорослей и наблюдать изменения в морских ресурсах. Цвет океана определяется взаимодействием солнечного света с веществами или частицами, присутствующими в морской воде, такими как хлорофилл , зеленый пигмент, обнаруженный в большинстве видов фитопланктона . Наблюдая за глобальным распределением и численностью фитопланктона, миссия будет способствовать пониманию сложных систем, которые управляют экологией океана . [3]

Инструменты

PACE в чистой комнате

Океаны играют важнейшую роль в поддержании жизни на Земле , а также в мировой экономике. Чтобы понять изменения в состоянии океана, связанные с изменением климата; [3] формулирование научных целей и требований к датчикам для передовой миссии спутника по изучению биологии океана началось в 2000 году с инициативы NASA по углеродному циклу, которая включала дисциплины, связанные с океаном, землей и атмосферой.

Требования к приборам для этой миссии по изучению экологии океана следующие: [3]

  • Ocean Color Instrument (OCI), основной датчик, представляет собой высокотехнологичный оптический спектрометр , который будет использоваться для измерения свойств света в различных частях электромагнитного спектра . Он позволит непрерывно измерять свет с более высоким разрешением по длине волны, чем предыдущие спутниковые датчики NASA, расширяя ключевые системные записи данных о цвете океана для изучения климата. [14] Он способен измерять цвет океана от ультрафиолетового до коротковолнового инфракрасного . [14] Длины волн УФ (350-400 нм), видимый (400-700 нм) и ближний инфракрасный (700-885 нм), а также несколько коротковолновых инфракрасных диапазонов; [3]
  • Спектрополяриметр для планетарных исследований (SPEXone) — это многоугловой поляриметр, который обеспечивает непрерывное покрытие длин волн в диапазоне 385–770 нм. Он измеряет интенсивность, степень линейной поляризации (DoLP) и угол линейной поляризации (AoLP) солнечного света, отраженного от атмосферы Земли , поверхности суши и океана. Основное внимание при разработке SPEXone уделяется достижению очень высокой точности измерений DoLP, что способствует точной характеристике аэрозолей в атмосфере. Он наблюдает за пикселем земли под 5 углами обзора (0°, ±20° и ±58° на земле), где окна обзора ±20° будут использоваться для кросс-калибровки с OCI. Аэрозоли — это небольшие твердые или жидкие частицы, взвешенные в воздухе, которые напрямую влияют на климат посредством взаимодействия с солнечным излучением. Аэрозоли влияют на климат косвенно, изменяя микро- и макрофизические свойства облаков. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата , аэрозоли являются крупнейшим источником ошибок в количественной оценке радиационного воздействия изменения климата. SPEXone позволит проводить измерения оптических и микрофизических свойств аэрозолей с беспрецедентной детализацией и точностью; [15]
  • Гиперугловой радужный поляриметр № 2 ( HARP2 ) — это широкоугольный поляриметр, предназначенный для измерения аэрозольных частиц и облаков, а также свойств земных и водных поверхностей. Количество и тип частиц во взвешенном состоянии в атмосфере имеют отношение к приложениям, касающимся воздействия на здоровье, жизненного цикла облаков и осадков, климата и т. д. HARP2 будет объединять данные с нескольких углов обзора вдоль трассы (до 60), четырех спектральных полос в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах и трех углов линейной поляризации для измерения микрофизических свойств атмосферных частиц, включая их распределение по размерам, количество, показатели преломления и форму частиц. HARP2 будет спроектирован и построен Институтом Земли и космоса Мэрилендского университета округа Балтимор (UMBC) . [16] Прибору HARP2 предшествовал HARP ( HyperAngular Rainbow Polarimeter ), кубсат NASA, который был запущен на МКС 2 ноября 2019 года, развернут с МКС 19 февраля 2020 года, достиг первого света 15 апреля 2020 года и сошел с орбиты 4 апреля 2022 года, COSPAR 1998-067QZ, SATCAT 45256. [17] [18]

Миссия

Запуск

Космический корабль PACE, заключенный в обтекатель полезной нагрузки Falcon 9, транспортируется на космодром 40 в четверг, 1 февраля 2024 года.
Запуск космического корабля PACE на борту ракеты Falcon 9

PACE был запущен 8 февраля 2024 года в 06:33 UTC мгновенное окно запуска на ракете SpaceX Falcon 9 с космодрома 40 на мысе Канаверал после двух дней задержек, вызванных плохой погодой. Вскоре после запуска ракета выполнила маневр «собачья нога» , чтобы выйти на южную траекторию. После отделения первой ступени ускоритель Falcon 9 выполнил импульс обратного ускорения и вернулся на стартовую площадку, где он будет отремонтирован и повторно использован в будущих полетах. Это был четвертый полет этого конкретного ускорителя, который обозначен как B1081 . Вторая ступень ракетного двигателя PACE вышла на свою конечную орбиту на высоте 676,5 километров, и космический корабль был отделен примерно через 13 минут после запуска. [19] [10]

Необычный для запуска с восточного побережья, это был полярный запуск , который вывел космический аппарат на солнечно-синхронную орбиту , тип орбиты, обычно используемый на спутниках наблюдения, поскольку он видит заданную точку на Земле в одно и то же время каждый день. Эти запуски обычно выполняются с Космической военной базы Ванденберг в Калифорнии , чтобы предотвратить приземление мусора на населенные районы, но SpaceX возобновила полярные запуски из Флориды в 2020 году из-за своей способности безопасно посадить ускоритель Falcon 9 и внедрения автономной системы безопасности полета на ракетах Falcon. PACE была первой правительственной миссией США, запущенной на полярную орбиту из Флориды с 1960 года. Выбор для запуска PACE из Флориды был просто вопросом удобства, поскольку он был расположен ближе к Центру космических полетов Годдарда , где управляется миссия. [19] [20] [10]

Стоимость запуска составила 80,4 млн долларов. [19] После запуска PACE вступил в 60-дневный период ввода в эксплуатацию перед публикацией данных. [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "SpaceX запускает спутник NASA PACE для изучения океанов, воздуха и климата Земли". 8 февраля 2024 г. Получено 8 февраля 2024 г.
  2. ^ "Liftoff! NASA's Earth Science Mission Launches Into Space Coast Sky". NASA (пресс-релиз). 8 февраля 2024 г. Получено 8 февраля 2024 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  3. ^ abcdefgh "PACE". NASA . Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  4. ^ "IOCCG News February 2021". IOCCG. Февраль 2021 . Получено 15 марта 2021 .
  5. ^ Foust, Jeff (24 мая 2018 г.). «Брайденстайн предлагает сенаторам заверения в программах NASA». SpaceNews . Получено 15 марта 2021 г. .
  6. ^ Foust, Jeff (22 марта 2018 г.). «NASA получает US$20,7 млрд в законопроекте об ассигнованиях». SpaceNews . Получено 15 марта 2021 г. .
  7. ^ «Новая миссия НАСА по изучению цвета океана, частиц в воздухе и облаков». 13 марта 2015 г. Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  8. ^ ab «Миссия NASA PACE раскроет новую информацию о здоровье наших океанов». NASA. 20 июля 2016 г. Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  9. ^ Кларк, Стивен (5 февраля 2020 г.). «SpaceX выигрывает контракт на запуск миссии NASA PACE Earth science». Spaceflight Now . Получено 15 марта 2021 г.
  10. ^ abcd Стивен Кларк. «NASA запускает миссию по исследованию Земли стоимостью в миллиард долларов, которую Трамп пытался отменить». Ars Technica . Получено 8 февраля 2024 г.
  11. ^ «NASA приглашает СМИ на запуск новой миссии по изучению океанов и облаков». NASA (пресс-релиз). 11 декабря 2023 г. Получено 11 декабря 2023 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  12. ^ "NASA's Near Space Network Enables PACE Climate Mission to "Phone Home"". 17 апреля 2024 г. Получено 18 апреля 2024 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  13. ^ «Предварительная миссия по изучению аэрозолей, облаков и океанической экосистемы (PACE)» (PDF) . NASA. 31 марта 2015 г. Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  14. ^ ab "Ocean Color Instrument (OCI)". NASA . Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  15. ^ "SPEXone Polarimeter". NASA . Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  16. ^ "HARP2 Polarimeter". NASA . Получено 15 марта 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  17. ↑ Мартинс, Дж. Вандерлей (23 июня 2020 г.). «HARP: Гиперугловой радужный поляриметр CubeSat» (PDF) . esto.nasa.gov . НАСА . Проверено 5 февраля 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  18. ^ Кребс, Гюнтер Д. (14 января 2023 г.). «HARP». Gunter's Space Page . Получено 11 декабря 2023 г.
  19. ^ abc Джастин Дэвенпорт. "Falcon 9 запускает научный спутник PACE для NASA". NASASpaceFlight . Получено 8 февраля 2024 г. .
  20. ^ Джефф Фауст. "Falcon 9 запускает миссию PACE Earth science". Spacenews . Получено 8 февраля 2024 г.
  • Домашняя страница миссии ПАСЕ
  • Цвет океана НАСА
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Планктон,_Аэрозоль,_Облако,_Океанская_Экосистема&oldid=1252490293"