NOAA-18

NOAA-18

궤도상의 NOAA-18의 컴퓨터 생성 이미지
이름	NOAA-N
미션형	날씨
연산자	NOA A.
COSPAR	2005-018a
새캣	28654
임무 기간	2년(계획) 16년, 8개월, 10일(추정)
우주선 속성
우주선형	티로스
버스	어드밴스트 TIROS-N
제조사	록히드 마틴 스페이스
발사 질량	2,232 kg(4,921 lb)
건질량	1479kg
치수	길이 4.19m(13.7ft) 지름 1.88m(6ft 2인치) 2.73x6.14m(배열 배열)
힘	833와트
미션의 시작
출시일자	2005년 5월 20일 10:22:01 UTC[4]
로켓	델타 II 7320-10C (Delta D312)
발사장	반덴버그, SLC-2W
계약자	록히드 마틴 스페이스
입력서비스	2005년 8월 30일
궤도 매개변수
참조 시스템	지구 궤도[5]
정권	태양-동기 궤도
고도	854km(531mi)
기울기	98.74°
기간	102.12분
계기 AVHR/3 고급 초고해상도 방사선계 HIRS/4 고해상도 적외선 경보 발생기 SEM-2 공간 환경 모니터 아르고스 DCS-2 데이터 수집 시스템 사삿 검색 및 구조 위성 지원 추적 시스템 SBUV/2 태양 백스캐터 자외선 방사계 암수아 첨단 마이크로파 음향 장치 MHS 마이크로파 습도 경보 발생기
티로스 프로그램 ← NOAA-17 NOAA-19 →

발사 전 NOAA-N으로도 알려진 NOAA-18은 국립해양대기청(NASS)이 운용하는 극궤도 기상위성 시리즈(NOAA K-N)이다. NOAA-18은 또한 1983년 NOAA-8(NOAA-E)의 발사로부터 시작되었지만 NOAA A-M 시리즈와 새로운 발사체(Titan 23G)에 대한 추가적이고 개선된 계측기로 일련의 첨단 TIROS-N(ATN) 우주선을 계속 발사하였다. NOAA-18은 오후 적도를 가로지르는 궤도 안에 있었고 NOAA-17을 주요 오후 우주선으로 대체하기 위한 것이었다.^[6]

발사하다

NOAA-18은 2005년 5월 20일 반덴버그 공군기지에서 10:22:01 UTC로 발사된 델타 II 발사체에 의해 지구 상공 854km의 태양 동기 궤도에서 102.12분마다 궤도를 선회했다. NOAA-18은 오후 적도 횡단 궤도에 있었고 NOA-17을 오후의 주요 우주선으로 대체했다.^[5]

우주선

NOAA/NESS 극궤도 프로그램의 목표는 기상 예측 및 경고, 해양 및 수문학적 서비스, 우주 환경 모니터링에 사용되는 출력물을 제공하는 것이다. 극궤도 시스템은 NOAA/NESS 정지 기상 위성 프로그램(GOES)을 보완한다. NOAA-18 고급 TIROS-N 우주선은 국방 기상 위성 프로그램(DMSP Block 5D) 우주선을 기반으로 하며 ATN 우주선(NOAA 6-11, 13-17)을 변형하여 새로운 계측기, 지원 안테나 및 전기 서브시스템을 수용한다. 우주선 구조는 반응 시스템 지원(RSS) 1°, 장비 지원 모듈(ESM) 2°, 계기 장착 플랫폼(IMP) 3°, 태양열(SA) 4°의 네 가지 구성 요소로 구성된다.^[6]

계기

모든 계측기는 ESM과 IMF에 위치한다. 우주선 전력은 태양 전지의 8개 패널로 구성된 단일 태양열 어레이로부터 직접 에너지 전달 시스템에 의해 제공된다. 인오빗 자세 결정 및 제어 서브시스템(ADACS)은 피치, 롤링 및 요 업데이트를 위해 ESA(Earth Sensor Assembly)로부터 입력된 3개의 상호 직교 모멘텀 휠에서 토크를 제어하여 3축 포인팅 제어를 제공한다. ADACS는 세 축의 방향이 ± 0.2° 이내, 피치, 롤링 및 요가 0.1° 이내로 유지되도록 우주선 자세를 제어한다. ADACS는 접지 센서 어셈블리(ESA), 선 센서 어셈블리(SA), 4개의 반응 휠 어셈블리(RWA), 2개의 롤/요 코일(RYC), 2개의 피치 토킹 코일(PTC), 4개의 자이로, 데이터 처리를 위한 컴퓨터 소프트웨어로 구성된다. ATN 데이터 처리 서브시스템은 낮은 데이터 전송 속도 계측기를 위한 TIROS 정보 프로세서(TIP), 높은 데이터 전송 속도 AVHR을 위한 MIRP, 디지털 테이프 레코더(DTR), 크로스 스트랩 장치(XSU)로 구성된다.^[6]

The NOAA-18 instrument complement consists of: 1° an improved six-channel Advanced Very High Resolution Radiometer/3 (AVHRR/3); 2° an improved High Resolution Infrared Radiation Sounder (HIRS/4); 3° the Search and Rescue Satellite Aided Tracking System (SARSAT), which consists of the Search and Rescue Repeater (SARR) and the Search and Rescue Processor (SARP-2); 4° the French/CNES-provided improved Argos Data Collection System (Argos DCS-2); 5° the Solar Backscatter Ultraviolet Spectral radiometer (SBUV/2); and 6° the Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU), which consists of three separate modules, A1, A2, and B to replace the previous MSU and SSU instruments. NOAA-18은 첨단 마이크로파 음향 장치(AMSU-B) 대신 마이크로파 습도 경보 발생기(MHS)를 사용한 최초의 NOAA POES 위성이다.^[6]

고해상도 고급 방사선계(AVHR/3)

ATN(Advanced TIros-N) NOAA K-L 시리즈의 AVHR/3 극궤도 기상 위성은 이전 AVHR보다 개선된 계기다. AVHRR/3은 여섯 번째 채널을 추가하며 지구상에서 동일한 영역의 가시적, 근거리 IR 및 적외선에 영상 및 방사선 데이터를 제공하는 크로스 트랙 스캐닝 기기다. 가시적 및 근거리 IR 채널의 데이터는 식물, 구름, 눈, 얼음 등에 대한 정보를 제공한다. 근IR 및 열 채널의 데이터는 육지 및 해양 표면 온도와 구름의 복사 특성에 대한 정보를 제공한다. 주/야간 운용을 위해 채널 3A와 3B를 개폐하면서 동시에 5개 채널만 송신이 가능하다. 계측기는 1.1km 해상도의 고해상도 사진 전송(HRPT) 모드 또는 4km의 감소된 해상도의 자동 사진 전송(APT) 모드에서 데이터를 생성한다. AVHRR/3은 궤도 트랙 양쪽에 있는 스캔 라인당 55.4°를 스캔하고 분당 360선을 스캔한다. The six channels are: 1) channel 1, visible (0.58-0.68 µm); 2) channel 2, near-IR (0.725-1.0 µm); 3) channel 3A, near-IR (1.58-1.64 µm); 4) channel 3B, infrared (3.55-3.93 µm; 5) channel 4, infrared (10.3-11.3 µm); and 6) channel 5 (11.5-12.5 µm).^[7]

고해상도 적외선 경보 발생기(HIRS/4)

첨단 TIROS-N (ATN) NOAA K-N 시리즈의 극궤도 기상 위성에서 개선된 HIRS/4는 20 채널의 단계별 스캔, 가시 및 적외선 분광계로 대기 온도와 수분 프로파일을 제공하도록 설계되었다. HIRS/4 계측기는 음향 정확도를 개선하기 위해 6개의 스펙트럼 밴드의 변화를 제외하고 기본적으로 이전 우주선에서 비행한 HIRS/3과 동일하다. HIRS/4는 수증기, 오존 및 구름 액체 수분 함량을 유도하는 데 사용된다. 이 기기는 궤도 트랙의 양쪽에서 17.4km의 내측에서 지반 해상도로 49.5°를 스캔한다. 이 기기는 트랙을 따라 IFOV 사이 42km에서 각 1,125km 스캔 라인당 56개의 IFOV를 생산한다. 계측기는 14.95, 14.71, 14.49, 14.22, 13.97, 13.64, 13.35, 11.11, 9.71, 12.45, 7.33, 6.52, 4.57, 4.52, 4.45, 4.13, 4.13, 4.0,^[8] 3.76, 0.69 µm로 구성되어 있다.

첨단 마이크로파 음향 장치(AMSU-A)

AMSU-A는 첨단 TIROS-N(ATN) NOAA K-N 계열 운용 기상 위성의 계기다. AMSU는 기능적으로 독립된 두 개의 유닛, AMSU-A와 AMSU-B로 구성된다. AMSU-A는 지구 표면에서 약 3 밀리바 압력 높이까지의 대기 온도 프로파일을 도출하기 위해 23.8 - 89 GHz의 15개 채널에서 장면 광도를 측정하도록 설계된 라인 스캔 기기다. 계측기는 절반 전력점에서 시야(FOV)가 3.3°인 총 전력계통이다. 안테나는 궤도 선로 양쪽에서 50°의 교차 선로 스캔을 제공하며 스캔 라인당 총 30개의 IFOV가 있다. AMSU-A는 블랙바디와 공간을 참조로 사용하여 온보드에서 보정된다. AMSU-A는 물리적으로 우주선과 독립적으로 연결되는 두 개의 개별 모듈로 나뉘어 있다. AMSU-A1은 5mm 산소 채널(채널 3-14)과 80GHz 채널을 모두 포함하고 있다. AMSU-A2 모듈은 두 개의 저주파 채널(채널 1과 2)로 구성된다. 15개 채널의 중심 주파수는 23.8, 31.4, 50.3, 52.8, 53.6, 54.4, 54.94, 55.5, 57.29, 89GHz이다.^[9]

마이크로파 습도 경보 발생기(MHS)

MHS는 첨단 TIROS-N(ATN) NOAA K-N 시리즈의 운용 기상 위성이다. EADS Astrium이 제작하고 유럽기상위성발굴기구(UMETSAT)가 기증한 마이크로파 습도 경보장치(MHS)는 주로 대기 습도 프로파일을 측정하기 위한 5채널 마이크로파 기기다.^[10]

공간 환경 모니터(SEM-2)

첨단 TIROS-N(ATN) 극궤도 기상위성 NOAA K-N 시리즈의 SEM-2는 태양 활동의 결과로 지구 방사선 벨트의 모집단과 상층 대기 중 전하 입자 강수에 대한 데이터를 결정하기 위한 측정을 제공한다. SEM-2는 TED(총 에너지 검출기)와 MEPED(중간 에너지 양성자/전자 검출기) 두 개의 개별 센서로 구성된다. 또한 SEM-2에는 공통 데이터 처리 장치(DPU)가 포함되어 있다. TED는 8개의 프로그래밍된 정전기 곡선 판형 분석기를 사용하여 입자 유형과 에너지를 선택하고 채널트론 검출기를 사용하여 선택된 에너지 대역의 강도를 측정한다. 입자 에너지는 50 eV에서 20 keV까지 다양하다. MEPED는 30 keV에서 수십 meV까지의 에너지를 가진 양성자, 전자, 이온을 검출한다. MEPED는 4개의 방향 고체 상태의 검출기 망원경과 4개의 전방위 센서로 구성되어 있다. DPU는 이벤트를 정렬하고 카운트하며, 결과는 다중화하여 위성 원격측정 시스템에 통합된다. 지상에서 일단 수신되면, SEM-2 데이터는 나머지 데이터로부터 분리되어 콜로라도 주 볼더에 있는 NOAA 우주 환경 연구소로 보내져 처리 및 보급이 이루어진다.^[11]

태양 백스캐터 자외선 방사계(SBUV/2)

ATN(Advanced TIros-N) NOAA K-N 시리즈의 SBUV/2는 성층권 오존 측정을 위한 이중 단색계 자외선 그래팅 분광계이다. SBUV/2는 160 ~ 406 nm의 자외선 스펙트럼 범위에서 장면 광도와 일조 스펙트럼 방사조도를 측정하도록 설계됐다. 측정은 이산 모드 또는 스위프 모드에서 이루어진다. 이산 모드에서 측정은 총 오존과 오존의 수직 분포를 도출하는 12개의 스펙트럼 밴드로 이루어진다. 스위프 모드에서 160 ~ 406nm의 연속 스펙트럼 스캔은 주로 자외선 태양 광도 계산을 위해 이루어진다. 12개 스펙트럼 채널은 (nm 단위): 252.0, 273.61, 283.1, 287.7, 292,29, 297.59, 301.97, 305.87, 312.57, 317.56, 331.26, 339.89nm이다.^[12]

SARSAT(Search and Rescue Satellite Aided Tracking System)

첨단 TIROS-N(ATN) 극궤도 기상위성 NOAA K-N 계열의 사스AT는 비상 로케이터 송신기(ELT)와 비상 위치 표시 무선 비콘(EPIRB)을 탐지하고 위치시키도록 설계되었다. 사스AT 계측기는 SARR(Search and Rescue Repeater)과 SARP-2(Search and Rescue Processor)의 두 가지 요소로 구성된다. The SARR is a radiofrequency (RF) system that accepts signals from emergency ground transmitters at three very high frequency (VHF/UHF) ranges (121.5 MHz, 243 MHz and 406.05 MHz) and translates, multiplexes, and transmits these signals at L-band frequency (1.544 GHz) to local Search and Rescue stations (LUTs or Local User Terminals) on the ground. 송신기의 위치는 LUT의 릴레이 신호에서 도플러 정보를 검색하여 결정한다. SARP-2는 UHF에서 비상 지상 송신기로부터 디지털 데이터를 수신하고 데이터를 디모듈화, 처리, 저장 및 SARR로 중계하는 수신기 및 프로세서로서, 3개의 SARR 신호와 결합되어 L-밴드 주파수를 통해 지역 방송국으로 전송된다.^[13]

ARGOS 데이터 수집 시스템(Argos DCS-2)

극궤도 기상위성의 첨단 TIROS-N(ATN) NOAA K-N 시리즈에 있는 아르고스 데이터 수집 시스템(DCS-2)은 상황 플랫폼(이동 가능 및 고정)에서 기상 데이터를 수집하기 위한 임의 접근 시스템이다. ARGOS DCS-2는 데이터 수집 플랫폼(부표, 자유 부유 풍선 및 원격 기상 관측소 등)에서 단방향 RF 링크를 사용하여 원격 측정 데이터를 수집하고, 우주선에서 온보드 저장 및 이후 전송을 위한 입력을 처리한다. 자유 유동 플랫폼의 경우, DCS-2 시스템은 5~8km RMS 이내의 위치와 1.0~1.6mps RMS의 정확도로 속도를 결정한다. DCS-2는 들어오는 신호 주파수와 시간을 측정한다. 포맷된 데이터는 NOAA 방송국으로 전송하기 위해 위성에 저장된다. DCS-2 데이터는 NOAA/NESDIS에 의해 GAC 데이터에서 벗겨지고 프랑스 CNES의 아르고스 센터에 전송되어 처리, 사용자에게 배포, 보관한다.^[14]

통신

TIP는 낮은 비트 전송률 기기와 원격 측정기를 테이프 레코더와 직접 판독기로 포맷한다. MRP는 높은 데이터 전송률 AVHRR을 테이프 레코더(GAC) 및 직접 판독(HRPT 및 LAC)에 처리한다. 온보드 레코더는 GAC 110분, HRPT 10분, TIP 250분을 저장할 수 있다.^[15]

미션

APT 전송 주파수는 137.9125MHz이다(2009년 6월 23일 NOAA-19로 NOA-18 주파수 변경).^[16]

참조

외부 링크

• 궤도 추적