코스모스 156

코스모스 156

미션형	날씨
COSPAR	1967-039a
새캣	02762
임무 기간	13개월
우주선 속성
우주선형	유성
제조사	비아이엠
발사 질량	4730kg[1]
미션의 시작
출시일자	1967년 4월 27일, 12:50:02 GMT
로켓	보스토크-2M(8A92M) s/n R15000-22
발사장	플레세츠크, 사이트 41/1
계약자	OKB-1
미션 종료
마지막 연락처	1967년 8월 말
붕괴일자	1989년 10월 23일
궤도 매개변수
참조 시스템	지리학[2]
정권	로우 어스
페리기 고도	593km
아포기 고도	635km
기울기	81.17°
기간	96.96분
신기루	1967년 4월 27일

코스모스 156(러시아어: коос156)은 1967년 4월 27일 발사된 소련 기상위성으로, 1964년부터 1969년 사이에 소련이 발사한 11개의 기상위성 중 하나이다.^[3]그것은 실험적인 기상 위성 시스템의 일부를 구성했다.^[1]1969년, 코스모스 위성 시리즈는 보다 현대적이고 최신화된 유성 위성을 위해 폐기되었다.

우주선

코스모스 156은 길이 5m(16ft), 지름 1.5m(4ft 11in)의 대형 원통형 캡슐이었다.무게는 4730kg(10,430lb)이었다.^[1]각각 4개의 세그먼트로 구성된 대형 태양전지판 2개가 발사체로부터 위성을 분리한 후 실린더의 반대편에서 전개되었다.태양열 패널은 중심 차체의 상단 끝에 장착된 태양 센서 제어 구동 메커니즘을 사용하여 위성 주간 동안 지속적으로 태양을 향하도록 회전되었다.자력계, 465-MHz 무선 안테나, 궤도 제어 장치 등으로 구성된 기상 기구는 원통형 위성 본체의 지구 방향 끝에 위치한 밀폐된 작은 실린더에 수용되었다.위성은 전기 모터에 의해 구동되는 일련의 관성 플라이휠에 의해 3축적으로 안정화되었는데, 이 플라이휠의 운동 에너지는 지구의 자기장과 상호작용하는 전자석에 의해 생성되는 토크로 인해 축축해졌다.코스모스 156은 국부 수직선을 따라 한 축이 지구 방향으로 향했고, 또 다른 축은 궤도 속도 벡터를 따라 향했으며, 세 번째 축은 궤도면에 수직으로 향하였다.이 방향은 기구의 광학 축이 지속적으로 지구 방향으로 향하도록 했다.^[1]

계측

Kosmos 156의 계측기는 다음과 같이 구성되었다.

• 주간 클라우드 커버 사진용 비디콘 카메라 2대
• 지구와 구름의 야간 및 주간 영상 촬영을 위한 고해상도 스캐닝 적외선 방사계
• 구름과 바다에서 반사되는 복사 강도, 지구와 구름 상단의 표면 온도, 그리고 지구-대기권에서 우주로 이동하는 열 에너지의 총 유량을 측정하기^[1] 위한 0.3–3 µm, 8–12 µm 및 3–30 µm 채널을 덮고 있는 좁은 각도와 넓은 각도의 방사도계 배열.

듀얼 비디콘 카메라

코스모스 156의 듀얼 비디콘 카메라는 구소련 기상위성의 능력을 시험해 지구의 구름 덮개 분포, 국지 폭풍, 지구 기상 시스템의 주간 사진을 제공하도록 설계됐다.계측기는 위성기지에 탑재되어 지구를 향해 있는 두 개의 동일한 비디콘 카메라로 구성되었다.각 카메라는 위성 고도 600~700km(370~430mi)에서 나디르에 1.25km(0.78mi)의 해상도로 왼쪽과 나디르 오른쪽에 각각 500km(310mi)의 면적을 보았다.카메라는 연속된 프레임이 약간 겹쳐진 지구 구름 커버의 원프레임 이미지를 촬영해 연속적인 커버력을 제공했다.이 카메라는 태양이 수평선 위로 5° 이상 올라가 있을 때마다 자동으로 켜졌다.자동 센서는 다양한 조명 조건에서 고품질의 사진을 제작하도록 카메라 조리개를 조정했다.^[4]

지상국 두 곳 중 한 곳의 무선접속구역 안에 있는 위성이면 각 비디콘 튜브의 영상이 지상으로 직접 전송됐다.그렇지 않으면 나중에 전송하기 위해 자기 테이프에 녹음되었다.이들 지상국이 수신한 TV 영상은 처리되어 모스크바의 수문지리학센터로 전송되었으며, 예측과 분석에 사용되어 이후 보관되었다.

코스모스 156호는 미국 ESSA 위성(614km(382mi) 대 1400km(870mi)보다 궤도 고도가 현저히 낮았다.그 결과 ESA 위성에 탑재된 카메라의 해상도가 2.5배임에도 불구하고 글로벌 중첩 커버리지를 지속적으로 제공할 수 없었다.탐지 범위를 좁히기 위해서는 위성 시스템에 최소 2개의 위성이 필요했다.구름 덮개 모자이크는 소련의 수문학적 센터에서 10개 이상의 개별 구름 덮개 사진으로부터 제작되어 세계 기상 시스템을 보다 포괄적으로 관찰할 수 있도록 하였다.^[4]

고해상도 적외선 방사선계 스캔

고해상도 스캐닝 적외선(IR) 방사선계는 지구의 주야간과 야간에 구름 분포와 눈과 얼음 커버를 측정했다.방사선계는 8-12 µm 대기 창에서 지구-대기계로부터 방출되는 방사선을 측정하여 열 방출 밝기 패턴의 구성과 지구 표면 및 구름 상단의 동등한 방사선 온도를 결정할 수 있도록 했다.계측기는 순간 시야각이 1.5 × 1.5°인 좁은 각도 스캐닝 방사선계였다.그것은 국부 수직과 나중을 향해 광학 축을 향하도록 하여 위성 베이스의 밀폐된 계기실에 탑재되었다.방사선계는 지구의 방사선량과 우주에서 나오는 방사선량을 비교함으로써 방사선 방출 강도를 측정했다.서로 다른 유형의 방사선이 별도의 수직 방향 창문을 통해 방사선계에 들어왔다.지구-대기권 시스템에서 방출된 방사선은 위성 속도 벡터에 45° 각도로 탑재된 평면 스캐닝 미러에 떨어져 나디르에서 ± 50° 각도로 스캔했다.^[5]

서미스터 볼로미터에 도달하기 전에, 방사선이 스캐닝 미러에서 반사되어 고정된 변조 디스크와 필터 창을 통과하여 포물선 미러로 이동 가능한 변조 디스크를 통과하는 평행 빔에 마침내 초점을 맞추었다.정지 및 이동 가능한 변조 디스크는 먼저 지구-대기권 방사선을 전송한 다음 포물선 거울과 측광계로 우주 방사선을 전송하는 채널 전환을 제공했다.볼로미터는 복사 유량을 조절기 주파수와 같으며 볼로미터 출력에서 발달한 지구와 공간 사이의 복사 유량 강도 차이와 비례하는 주파수를 가변 전기 전압(0~6V)으로 변환했다.± 40° 구간을 통한 스캐닝 미러 이동 중 전방 및 후방 경로를 이용하여 궤도면에 정상적인 평면에서 대상 영역의 라인 스캐닝(40선/min)을 수행하였고, 비행 경로를 따라 스캔하는 것은 지구에 관한 위성의 상대적인 움직임으로 제공되었다.각 스캔에서, 위성의 궤도 고도로부터 표시된 시야각과 스캔 각도로, 방사선계는 너비 약 1,100 킬로미터(680 mi)의 대역에서 가장자리 약 15 킬로미터(9.3 mi)에서 약 24–27 킬로미터(15–17 mi)까지의 해상도를 기록했다.방사선계는 273K를 초과하는 온도의 경우 2-3° 이내, 273K 미만 온도의 경우 7~8° 이내에서 방사선 온도를 측정할 수 있었다.^[5]

vidicon 카메라로부터의 신호와 마찬가지로, 방사선계 비디오 신호는 증폭되어 나중에 전송하기 위해 위성 메모리 유닛으로 보내지거나 위성의 지상 수신 스테이션까지의 거리에 따라 지구로의 직접 전송을 위해 방사선 측정 유닛으로 보내졌다.지상 수신기는 전송된 데이터를 동시에 자기 테이프와 80mm 사진 필름에 지구대기계 열 릴리프의 밝기 이미지로 디지털로 녹음했다.자기 테이프에 관한 데이터는 소비에트 수문학적 센터에서 컴퓨터로 처리되었으며 초점화된 지리적 그리드를 가진 등가 방사선 온도장의 디지털 지도를 제작하는 데 사용되었다.사진 필름을 현상하여 적외선 그림으로 가공하였다.그 사진들은 수문학적 센터에 보관되었다.

액티노미터

Actinometer는 지구-대기권 시스템에서 나가는 장파 방사선(3~30µm), 지구-대기권 시스템에서 반사되고 역주사하는 자외선(UV), 가시성 및 근적외선(IR) 태양 복사(0.3~3µm), 그리고 지구 표면과 구름 상단의 유효 방사선 온도(3~30µm)를 측정하도록 설계되었다.8-12µm).^[6]

계측기는 스캐닝 한 쌍, 협각, 2채널 방사선계와 비통조각, 광각, 2채널 방사선계 두 쌍의 방사선계로 구성되었다.좁은 각도(4~5° 시야) 방사선계는 3개의 스펙트럼 대역 모두에서 방사선을 측정했고 광각(136–140°FOV) 방사선계는 0.3–3 및 3–30 µm 대역에서만 작동했다.좁은 각도 방사선계에서는 0.3~3µm 대역을 한 채널에서 측정했고, 8–12 및 3–30µm 대역을 두 번째 채널에서 결합했다.두 번째 채널에서는 방사선계가 다른 방향으로 스캔할 때 해당 필터의 교환에 의해 두 밴드가 분리되었다.^[6]

지구 방사선은 원통형 페어링(KRS-5 크리스털)을 통해 좁은 각도 방사계에 들어가 원뿔형 스캐닝 미러 위로 떨어졌다.방사선은 80Hz의 주파수로 방사선 유속을 변조하는 3연속 회전 미러 헬기를 통해 거울에서 반사되었다.헬기는 별도의 KRS-5 크리스털 창을 통해 들어온 지구 방사선과 우주 방사선을 컬러 필터 휠의 개구부 3개 중 1개(각 스펙트럼 밴드당 1개 필터)에 번갈아 반사했다.그 때 통과했던 특정 스펙트럼 밴드는 방사 유속이 대기압 수신기에 집중된 오프 축 포물선 거울 위에 떨어졌다.실리콘 표준 램프를 동시에 켜고 보는 스캐닝 미러가 나디르에서 90° 각도로 이동할 때 주기적인 보정이 이루어졌다.^[6]

0.3~3µm 채널은 2빔 시스템이나 필터 스위칭을 사용하지 않았다.전압계의 방사선 변조 흐름에서 나온 출력은 8개 채널에 걸쳐 증폭, 정류, 여과 및 무선 텔레미터 시스템에 공급되었다.광각 방사선계는 두 채널에 대해 동일한 광학 시스템을 가지고 있었다.지구 방사선은 통과 대역을 결정하는 코팅으로 석영 또는 KRS-5 결정으로 구성된 반구형 쉘을 통해 방사선계에 들어갔다.그 후 방사선은 64Hz의 주파수로 변조되어 대기압 수신기에 떨어졌다.협각 방사선계에서와 같이, 전압계 출력은 처리되어 무선 텔레미터 시스템에 공급되었다.광각 방사선계는 표준 64Hz 교정 주파수를 증폭 회로에 입력하여 협각 방사선계와 동시에 표준화되었다.^[6]

두 유형의 방사선계에 대한 상대적 루트 평균 제곱 측정 오차는 약 0.5%이었다.백업 기능을 제공하기 위해 광각 1개와 협각 방사선계 1개를 예비로 고정해 지상에서 활성화할 수 있도록 했다.위성의 방향은 지구에 상대적인 위성의 움직임에 의해 유지되었고, 이것은 방사선계의 1차 광학 축이 지구 표면의 조사를 향해 수직으로 아래쪽으로 향하도록 했다.좁은 각도 방사선계는 광학 축을 중심으로 스캐닝 미러를 흔들면서 궤도 평면에 정상적인 평면에서 나디르 양쪽으로 66°를 스캔했다.방사선계는 지구 표면의 약 2,500 킬로미터(1,600 mi) 폭의 띠를 덮었고, 지반 해상도는 50 킬로미터(31 mi)이었다.^[6]

이 데이터는 지상국에서 축소되어 수성지리학센터로 2진법으로 전송되었는데, 자석테이프에 디지털 형태로 기록되어 지구-대기 알베도 차트, 방사선 온도 지도 등 다양한 분석 제품을 생산하는 데 사용되었다.그 자료는 수문학적 센터에 보관되었다.

미션

코스모스 156은 실험용 '메터' 시스템에서 네 번째로 발표된 소련 기상위성이자 두 번째 중간 작전용 기상위성이었다.이 특별한 위성은 1965년에서 1969년 사이에 발사된 9개의 코스모스 기상 위성 중 하나이다.^[7]또한 플레세츠크 우주기지에서 극에 가까운 원형에 가까운 궤도로 발사된 두 번째 준운영성 기상위성이었다.그러나 미국의 기상위성과는 달리 지리적 한계로 인해 궤도는 (햇볕 동기화가 아닌) 프로그램이었다.코스모스 156은 지구의 낮과 밤의 구름 덮개, 눈 덮개, 얼음 벌판의 이미지를 얻기 위해 고안된 반작동 모드로 기상 기구를 시험하기 위해 발사되었다.또한 지구-대기권 시스템에 의해 반사되고 복사되는 나가는 방사선의 플럭스를 측정했다.

이 임무는 보스토크 2M (8A92M) s/n R15000-22 수송 로켓을 이용하여 플레세츠크 41/1 사이트에서 발사되었다.발사는 1967년 4월 27일 12시 50분 02초에 성공적으로 이루어졌다.코스모스 156호는 코스모스 144에 가까운 낮은 지구 궤도에서 운용돼 6시간마다 두 위성이 소련 상공을 통과하도록 했다.^[8]1967년 4월 27일, 그것은 593 킬로미터(368 mi), 635 킬로미터(395 mi), 경사도 81.17°, 궤도 주기의 96.96 분이었다.^[2]상승 노드의 경도에 적절한 차이를 보이는 두 개의 코스모스 "Meteor" 시스템 위성이 동시에 극에 가까운 궤도로 작동했을 때, 24시간 내에 지구 표면의 절반으로부터 데이터를 수신할 수 있었다.^[1]코스모스 156은 1967년 8월 말에 영업을 중단했다.

영상과 지도와 같이 수집된 기상 데이터 중 일부는 국제 기상 데이터 교환 프로그램의 일환으로 다양한 외국 기상 센터로 전송되었다.미국은 메릴랜드주 슈트랜드에 있는 국립환경위성서비스(NESS)에서 모스크바와의 '콜드라인' 팩시밀리 링크를 통해 이 사진들 중 일부를 받았다.이 실험은 수명이 짧았다; 사진은 1967년 4월 말에서 8월 말까지 NESS로 전송되었고, 그 후 실험은 종료되었을 것이다.이 사진들은 NESS에 1년 동안 보관되었고, 특별히 흥미롭지 않은 한, 버려졌다.^[4]코스모스 156의 Actinometer 데이터를 사용하여 제작한 알베도 차트와 방사선 온도 지도를 마이크로필름화하여 노스캐롤라이나주 아셰빌에 있는 NCC(National Climatic Center)에 보관했다.^[6]

참조