님버스 프로그램

Nimbus program
님버스
Nimbus rendering.jpg
아티스트가 그린 인공위성 님버스 시리즈의 일반 디자인. 태양 전지판 "날개"는 위성 궤도의 일광 부분 동안 태양을 추적하기 위해 하루 종일 움직인다. 10피트 높이의 이 위성은 발판이 달린 직경 5피트짜리 "센서 링"(중앙)과 분리된 자세 제어 시스템을 상단에 갖추고 있다. 감각 링은 링(하단) 아래에 장착된 각 센서의 배터리와 전자장치를 고정한다.
제조사제너럴 일렉트릭
RCA 아스트로
원산지미국
연산자나사
적용들날씨
사양
정권로우 어스
생산
상태사용 안 함
빌드됨8
실패함1
처녀 발사님버스 1호
마지막 발사님버스 7호

님버스 위성은 1964년부터 1978년 사이에 발사된 미국의 2세대 로봇 우주선이다. 이 우주선은 대기 과학 데이터를 감지하고 수집하기 위한 첨단 시스템 시험을 위한 안정화된 지구 지향 플랫폼 역할을 하도록 설계되었다. 7개의 님버스 우주선이 1964년 8월 28일 님버스 1호를 시작으로 거의 극지방, 태양과 같은 궤도로 발사되었다. 님버스 위성은 다른 스펙트럼 영역에서 영상, 음향 및 기타 연구를 위한 다양한 계측기가 탑재되어 있다. 님버스 위성은 토르-아제나 로켓(님버스 1–4)과 델타 로켓(님버스 5–7)에 실려 발사됐다.

첫 번째 인공위성이 발사된 지 20년이 넘는 기간 동안 님버스 일련의 임무는 지구의 위성 원격 감지를 위한 미국의 주요 연구 개발 플랫폼이었다. 14년에 걸쳐 발사된 7개의 님버스 위성은 30년 동안 우주에 근거한 관측을 공유했다. NASA는 님버스 임무에 의해 시험되고 정제된 기술을 운용 중인 위성 기구에 대해 국립해양대기청(NOAA)에 이전했다. 님버스 임무에서 얻은 기술과 교훈은 NASA와 NOAA가 지난 30년 동안 쏘아 올린 대부분의 지구 관측 위성들의 유산이다.[1]

기부금

일기예보

NASA 님버스 하청업체[2]
회사 시스템 금액*
제너럴 일렉트릭 프라임 $2,100,000
제어 & 안정화 1,515,710
5와트 송신기 92,652
RCA 카메라 & 태양열 발전 302,324
비디콘과 태양열 발전 해당 없음
IT&T 연구소 고해상도 IR 방사선계 139,235
산타바바라연구센터 중해상도 IR 343,426
뉴멕시코 농공예대학 안테나 69,384
캘리포니아 컴퓨터 제품, 주식회사 시계 해당 없음
암펙스 테이프 리코더 해당 없음
방사선 주식회사 PCM 원격 측정 해당 없음
계약 총액은 처음 두 개의 님버스 출시를 위한 개발 및 납품을 위한 연구용이다.

발사 당시 지구 수백마일 상공에서 궤도를 도는 위성을 이용해 기압과 같은 무형의 성질을 관측할 수 있다는 생각은 혁명적이었다.[citation needed] 과학자들은 님버스 임무를 통해 해양과 대기 온도, 기압, 구름 등 기상 예보를 개선하는 대기 특성을 수집할 수 있는 능력을 넓혔다. 1969년 님버스 3호 위성을 시작으로 대기열을 통한 온도 정보가 동부 대서양과 태평양 대부분에서 온 위성에 의해 검색되기 시작하였고, 이로 인해 상당한 예측 개선이 이루어졌다.[3] 님버스 위성이 제공하는 전지구적 커버리지는 처음으로 정확한 3~5일 예측이 가능해졌다.[citation needed]

특히 전자기 스펙트럼의 마이크로파 영역인 다중 파장(다중 스펙트럼 데이터)에서 전자기 에너지를 감지하는 님버스 위성의 능력은 과학자들이 대기를 들여다보고 구름 속의 수증기와 액체 상태의 물을 구분하는 것을 가능하게 했다.[citation needed] 게다가, 그들은 심지어 구름이 있는 곳에서도 대기 온도를 [citation needed]측정할 수 있었는데, 이것은 과학자들이 허리케인의 "따뜻한 중심"에서 온도를 측정할 수 있게 해주는 기능이다.[citation needed]

방사선예산

님버스 임무의 가장 중요한 과학적 기여 중 하나는 지구의 방사능 예산 측정이었다. 처음으로, 과학자들은 지구 시스템에 들어오고 나가는 태양 복사의 양을 전지구적으로 직접 관찰했다. 이러한 관찰은 초기 기후 모델을 검증하고 개선하는 데 도움이 되었으며, 여전히 기후 변화 연구에 중요한 기여를 하고 있다. 과학자들이 지구 온난화의 원인과 영향을 고려할 때 님버스 방사선 예산 데이터는 장기 분석의 기반을 제공하고 변화 감지 연구를 가능하게 한다. 님버스 기술은 NASA의 테라 위성과 아쿠아 위성에 있는 CERES 기기와 같은 현재의 방사선 예산 센서들을 발생시켰다.[4]

오존층

님버스 위성이 지구의 오존층에 대한 관측을 모으기 시작하기도 전에 과학자들은 오존층을 유지하거나 파괴하는 과정에 대해 어느 정도 이해하고 있었다. 그들은 이 층이 어떻게 형성되는지 알고 있다고 확신했고[citation needed], 실험실 실험을 통해 할로겐이 오존을 파괴할 수 있다는 것을 알았다. 마침내, 기상 관측 기구는 대기 중의 오존 농도가 시간이 지남에 따라 변한다는 것을 밝혀냈고, 과학자들은 기상 현상이나 계절적 변화가 원인이라고 의심했다. 그러나 이 모든 정보들이 어떻게 전세계적인 규모로 함께 작용했는지는 여전히 불분명했다.[citation needed]

과학자들은 NASA 실험 항공기로부터 실험을 했고, 냉매와 에어로졸 스프레이에서 방출된 클로로플루오로카본스(CFCs)와 같은 대기 화학 물질들이 오존을 파괴한다는 것을 증명했다. 님버스 7호 위성 관측은 1978년과 1994년 사이에 축적되면서, CFC가 남극 상공에서 겨울마다 오존 구멍을 만들고 있다는 것이 점점 더 분명해졌다. 그뿐만 아니라, 몇 년간의 변화에도 불구하고, 그 구멍은 점점 커지고 있는 것처럼 보였다. 님버스 측정을 통해 오존층 구멍이 얼마나 심각한지 분명히 밝혀냈다.[5]

해빙

님버스 위성은 1960년대 중반 극지방 캡의 범위에 대한 궤도 데이터를 수집했으며, 이는 스펙트럼의 가시 및 적외선 부분에 기록되었다. 지구 빙산의 첫 번째 세계 스냅사진은 기후 변화 연구에 귀중한 기준점을 제공한다. 데이터 고고학의 기회가 좁아지는 동안, 국립 눈 및 얼음 데이터 센터(NDISC)와 NASA는 1966년부터 북극과 남극의 빙하 전체를 보여주는 고해상도 님버스 2 영상을 재구성할 수 있는 데이터를 복구할 수 있었다.[6]

1972년 님버스 5호 우주선이 발사되었을 때, 과학자들은 전세계에 비가 어디서 얼마나 내렸는지에 대한 세계적인 관측을 수집하기 위해 전기 스캐닝 마이크로파 방사선계를 계획했다. 그러나, 이 센서의 새로운 우선 순위는 세계 해빙 농도의 지도 제작이라는 출시 후 몇 달 동안 진화했다. 1978년 님버스 7호가 발사되었을 때, 과학자들은 다채널 마이크로파 방사선계(SMR) 센서를 통해 새롭게 형성된 해빙(즉, "첫해")과 오래된 해빙을 구별할 수 있을 정도로 기술이 향상되었다. 그것이 9년의 수명 동안 수집한 데이터는 오늘날 과학자들이 기후 변화에 대한 연구에 사용하는 지구의 해빙 농도에 대한 장기 기록의 상당 부분을 제공한다.

님버스 임무가 가능했던 가장 우연한 발견들 중 하나는 1974-76년 남반구 겨울에 남극대륙 주변 해빙에 있는 틈새 구멍이었다. 그 이후로 관찰되지 않았던 현상에서는, 폴리아라고 불리는 거대한 얼음 없는 물의 조각이 매년 겨울 남극을 감싸는 계절 얼음 속에서 3년 연속으로 발달했다. 웨델 바다에 위치한 폴리니아는 매년 여름 용해와 함께 사라졌지만, 이듬해에 돌아왔다. 개방된 수역은 2,500미터까지 내려간 해양 온도에 영향을 미쳤고 넓은 지역에 걸친 해양 순환에 영향을 미쳤을 수 있다. 웨델 해 폴리냐호는 70년대 중반 님버스 위성이 목격했던 사건 이후 관측되지 않고 있다.

위성위치확인시스템

님버스 위성(1969년 님버스 3호로 시작)은 작전 검색과 구조, 데이터 수집 시스템으로 현대 GPS 시대의 궤적을 불살라버렸다. 인공위성은 위성들이 멀리 떨어진 곳에 설치된 기상 관측소를 찾고 관측소에 데이터를 위성에게 다시 전송하도록 명령할 수 있는 최초의 기술을 시험했다. 이 신기술의 가장 유명한 시연은 1971년 최초로 북극 상공을 단독 비행할 때 님버스 내비게이션과 로케이터 통신 시스템을 시험한 영국의 비행사 쉴라 스콧의 기록적인 비행을 통해서였다.

님버스 지상 대 위성 통신 시스템은 최초의 위성 기반 검색 및 구조 시스템을 시연했다. 가장 초기 성공으로는 1977년 북대서양에 내려간 두 명의 열기구를 구조한 것이 있었고, 그 해 말 그린랜드를 통해 처음으로 북극으로 혼자 간 일본인 모험가를 추적한 것이 있었다. 지난 30년 동안 수 만 명의 사람들이 NOAA 위성 검색 및 구조 위성 지원 추적(SARSAT) 작전 시스템을 통해 구조되었다.

원자력

님버스-3는 우주에서 SNAP-19 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)를 사용한 최초의 인공위성이었다. 앞서 님버스-B-1에 대한 SNAP-19 RTG 발사 시도가 있었지만 로켓이 파괴돼 핵연료가 산타바바라 해협에 떨어졌다. 이후, 연료는 300피트(91m) 깊이에서 잔해에서 회수되었고, 님버스-3를 위해 SPAP-19B로 재구매되었다.[7] 이 전원은 태양열을 28.2 W의 추가 전력으로 증강시켰다.[8]

님버스 위성의 운용 이력

위성 시작 날짜 붕괴 날짜 페리기 아포지 시작 사이트 런치 차량 COSPAR 미사
님버스 1호 1964년 8월 28일 1974년 5월 16일 429km 937km 반덴버그 75-1-1 토르-아제나 B 1964-052a 374kg
님버스 2호 1966년[9] 5월 15일 1969년 1월 17일 1103km 1169km 반덴버그 75-1-1 토르-아제나 B 1966-040a 413kg
님버스 B 1968년[10] 5월 18일 발사 시 파괴됨 --- --- 반덴버그 SLC-2E 토르-아제나 D 해당 없음 572kg
님버스 3호 1969년 4월 13일 1972년 1월 22일 1075km 1135km 반덴버그 SLC-2E 토르-아제나 B 1969-037a 576kg
님버스 4호 1970년 4월 8일 1980년 9월 30일 1092km 1108km 반덴버그 SLC-2E 토르아제나 1970-025a 619kg
님버스 5호 1972년 12월 11일
-
 1089km 1101km 반덴버그 SLC-2W 델타 1972-097a 770kg
님버스 6호 1975년 6월 12일
-
 1093km 1101km 반덴버그 SLC-2W 델타 1975-052a 585kg
님버스 7호 1978년 10월 24일
1994
 941km 954km 반덴버그 SLC-2W 델타 1978-098a 832kg

참고 항목

참조

  1. ^ Lindsey, Rebecca (July 19, 2005). "Nimbus: 40th Anniversary". NASA Earth Observatory. Retrieved May 16, 2006.
  2. ^ 미사일과 로켓, 1961년 3월 13일 페이지 34.
  3. ^ National Environmental Satellite Center (January 1970). "SIRS and the Improved Marine Weather Forecast". Mariners Weather Log. Environmental Science Services Administration. 14 (1): 12–15.
  4. ^ "The Earth's Radiation Budget". Retrieved October 30, 2017.
  5. ^ Bhartia, Pawan Kumar; McPeters, Richard D. (2018). "The discovery of the Antarctic Ozone Hole". Comptes Rendus Geoscience. Elsevier BV. 350 (7): 335–340. Bibcode:2018CRGeo.350..335B. doi:10.1016/j.crte.2018.04.006. ISSN 1631-0713.
  6. ^ 테크노-아카이ology, NSIDC(National Snow and Ice Data Center), 2010년 1월 WebCitation Archive Wayback Machine에서 기후 데이터를 구조함
  7. ^ "Atomic Power in Space II: A History 2015" (PDF). inl.gov. Idaho National Laboratory. September 2015. Retrieved June 13, 2018.
  8. ^ "Nimbus III – NASA Radioisotope Power Systems". NASA Radioisotope Power Systems. NASA. Retrieved June 15, 2018.
  9. ^ Environmental Science Services Administration (July 1966). "On the Editor's Desk". Mariners Weather Log. Department of Commerce. 10 (4): 122.
  10. ^ 스미스소니언 잡지 마야웨이하스(2017년 1월)의 님버스 기상위성 폭발의 날

외부 링크