Ortak Polar Uydu Sistemi - Joint Polar Satellite System

NOAA-20 Uydusunun Sanatçı İllüstrasyonu.

Ortak Polar Uydu Sistemi ( JPSS ) ABD kutupsal yörüngeli olmayan yere eşzamanlı, çevre uydularının son nesil. JPSS, tahminler için sayısal hava tahmin modellerinde kullanılan küresel çevresel verileri ve iklim izleme için kullanılan bilimsel verileri sağlayacaktır. JPSS , Ticaret Bakanlığı'nın bir kuruluşu olan ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin (NOAA) misyonunu yerine getirmede yardımcı olacaktır . JPSS'den elde edilen veriler ve görüntüler, iklim ve hava olaylarıyla ilgili kamu uyarılarının ve tahminlerinin zamanında ve doğruluğunu artıracak, böylece olası can ve mal kayıplarını azaltacak ve ülke ekonomisini geliştirecektir. JPSS, JPSS'nin işletilmesinden sorumlu olan Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) için Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) tarafından geliştirilmiştir. JPSS uydu takımyıldızı için üç ila beş uydu planlanmaktadır. JPSS uyduları uçurulacak ve JPSS'den gelen bilimsel veriler JPSS – Common Ground System (JPSS-CGS) tarafından işlenecektir.

JPSS'deki ilk uydu, 28 Ekim 2011'de fırlatılan Suomi NPP uydusudur. Bunu, sözleşmenin 2010'da verildiğinden üç yıl sonra, 18 Kasım 2017'de fırlatılan JPSS-1 izledi. 21 Kasım 2017'de son yörüngesine ulaştıktan sonra JPSS-1, NOAA-20 olarak yeniden adlandırıldı . 2022 ve 2031 yılları arasında üç JPSS uydusu daha fırlatılacak.

Ayrıca 19 Kasım 2013 tarihinde ABD Hava Kuvvetleri Uzay Test Programı Uydu-3 (STPSat-3) üzerinde başlatılan TSI Kalibrasyon Transfer Deneyi de JPSS'nin bir parçasıdır.

Tarih

Amerika Birleşik Devletleri, her ikisi de 1960'larda başlayan iki ana kutup yörüngeli uydu programına sahipti. NOAA'nın POES (Polar Orbiting Operasyonel Çevre Uydusu) serisi ve USAF'nin DMSP'si (Savunma Metrolojik Uydu Programı). JPSS, Ulusal Kutup Yörüngeli Çevresel Uydu Sistemi (NPOESS) programının yeniden yapılandırılmasının ardından Şubat 2010'da Beyaz Saray tarafından oluşturuldu . NPOESS programından gelen orijinal uydu yörünge konsepti iki sponsor kuruluş arasında bölündü: öğleden sonra yörüngesinin sorumluluğu NOAA'ya verilirken, sabah yörüngesinden çevresel ölçümler Savunma Hava Uydu Sisteminden (DWSS) alınacaktı. DWSS Nisan 2012'de iptal edildi. Ordu , Hava Durumu Sistemi Takip uyduları faaliyete geçene kadar Hava Kuvvetleri Savunma Meteorolojik Uydu Programı (DMSP) uydu takımyıldızına güvenmeye devam edecek .

JPSS dahil olmak üzere toplam NOAA uydu kuruluşunun bağımsız bir değerlendirmesini sağlamak için bağımsız bir inceleme ekibi (IRT) görevlendirildi. Bulguları 2012'de yayınlandı.

Amaç

Ortak Polar Uydu Sistemi'nden elde edilen veri görüntüleri, iklim, hava durumu ve doğal tehlikeler gibi kamu uyarılarının zamanında ve doğruluğunu artıracak, böylece olası can, mal kayıplarını azaltacak ve ülke ekonomisini geliştirecektir.

JPSS, NOAA ve hem POES'in hem de Savunma Meteorolojik Uydu Programının (DMSP) yer işleme bileşeni tarafından yönetilen mevcut Polar-yörüngeli Operasyonel Çevresel Uyduların (POES) yerini alacaktır . Kutup yörüngesinden kaynaklanan operasyonel çevresel gereksinimler, 28 Ekim 2011'de başlatılan NPOESS Hazırlık Projesi (NPP) (şimdi Suomi Ulusal Kutup Yörünge Ortaklığı veya Suomi NPP veya S-NPP olarak adlandırılmaktadır ) tarafından da karşılanmaktadır .

JPSS sisteminden elde edilen veriler, ABD'nin Küresel Yer Gözlem Sistemleri Sistemi (GEOSS) taahhütlerini desteklemek amacıyla, Birleşik Devletler Hükümeti tarafından yerli ve uluslararası kullanıcılara ücretsiz olarak sunulacaktır .

Entegrasyon ve performans testi gerçekleştiren Ball Aerospace

Enstrümanlar

JPSS uyduları, yeryüzü, okyanuslar, atmosfer ve yakın dünyaya ilişkin meteorolojik, oşinografik, klimatolojik ve güneş jeofizik gözlemlerini toplamak için tasarlanmış bir dizi sensör taşıyacak.

JPSS Sensörleri/Enstrümanlar:

Görünür Kızılötesi Görüntüleme Radyometresi Paketi (VIIRS)
yüksek zamansal çözünürlükte kara, okyanus ve atmosfer parametrelerinin küresel görünür ve kızılötesi gözlemlerini alır. Dan geliştirilen MODIS Aqua ve Terra üzerinde uçakla enstrüman Dünya Gözlem Sistemi uyduları, bu önemli ölçüde daha iyi performansa sahiptir AVHRR önceden NOAA uydusuna üzerinde uçakla radyometreyi.
Çapraz İzli Kızılötesi Siren (CrIS)
yüksek çözünürlüklü, üç boyutlu sıcaklık, basınç ve nem profilleri üretir. Bu profiller, hava tahmini modellerini geliştirmek için kullanılacak ve hem kısa hem de uzun vadeli hava tahminlerini kolaylaştıracak. Daha uzun zaman dilimlerinde, El Niño ve La Niña gibi iklim olaylarının anlaşılmasını geliştirmeye yardımcı olacaklar . Bu, çığır açan performansa sahip yepyeni bir enstrümandır. CrIS, NOAA'nın eski kızılötesi sirenleri olan Yüksek Çözünürlüklü Kızılötesi Radyasyon Sirenleri (HIRS) üzerinde önemli bir geliştirmeyi temsil eder ve Kızılötesi Atmosferik Sondaj Girişimölçerinin (IASI) karşılığı olması amaçlanmıştır .
İleri Teknoloji Mikrodalga Siren (ATMS)
22 kanallı bir çapraz iz tarayıcı, sivil operasyonel hava tahmini için atmosferik sıcaklık ve nem profillerini almak için gereken sondaj gözlemlerinin yanı sıra iklim izleme amaçları için bu ölçümlerin sürekliliğini sağlar. Önceki NOAA ve NASA uydularında uçan önceki AMSU ve MHS cihazlarının yeni performans yetenekleri olmadan daha hafif bir versiyonudur .
Ozon Haritalama ve Profil Oluşturucu Paketi (OMPS)
üç hiperspektral enstrümandan oluşan gelişmiş bir takım , 25 yılı aşkın toplam ozon ve ozon profili kayıtlarını genişletir. Bu kayıtlar ozon-değerlendirme araştırmacıları ve politika yapıcılar tarafından ozon tabakasının sağlığını izlemek için kullanılır. OMPS veri ürünlerinin geliştirilmiş dikey çözünürlüğü, troposfer yakınında ozon tahribatıyla ilgili karmaşık kimyanın daha iyi test edilmesini ve izlenmesini sağlar. OMPS ürünleri, bulut tahminleriyle birleştirildiğinde, daha iyi ultraviyole indeks tahminleri üretmeye de yardımcı olur. OMPS, 1970 yılında Nimbus 4 uydusu ile başlayan ve Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV ve SBUV/2), Toplam Ozon Haritalama Spektrometresi (TOMS) ve Ozon İzleme Aleti (OMI) cihazlarıyla devam eden uzay kaynaklı ozon ölçümlerinde uzun bir geleneği sürdürmektedir. çeşitli NASA, NOAA ve uluslararası uydularda. Bu enstrümanların çalıştığı 30 yılı aşkın süre boyunca, ozonun küresel dağılımının çok ayrıntılı ve önemli uzun vadeli bir kaydını sağladılar.
Bulutlar ve Dünyanın Radyant Enerji Sistemi (CERES)
atmosferin tepesinden Dünya yüzeyine hem güneşten yansıyan hem de Dünya'dan yayılan radyasyonu algılar. Bulut özellikleri, VIIRS gibi diğer JPSS araçları tarafından eş zamanlı ölçümler kullanılarak belirlenir ve bulutların rolünün ve küresel iklim değişikliğinde enerji döngüsünün daha iyi anlaşılmasına yol açacaktır .
Radyasyon Bütçe Aracı (RBI)
Dünya tarafından yayılan yansıyan güneş ışığını ve termal radyasyonu ölçecekti. JPSS-2 üzerinden JPSS-4 üzerinden fırlatılacak olan RBI ölçümleri, Dünya Radyasyon Bütçe Deneyi ile başlayan rekoru devam ettirecek ve 1998-2017 yılları arasında başlatılan yedi CERES cihazı ile devam edecekti. Proje iptal edildi. 26 Ocak 2018'de; NASA , teknik, maliyet ve zamanlama sorunlarına ve beklenen RBI maliyet artışının diğer programlar üzerindeki etkisine değindi.
Toplam Güneş Işığı (TSI) Kalibrasyon Transfer Deneyi (TCTE)
TCTE, güneşin enerji çıkışını ölçen bir araçtır. ABD Hava Kuvvetleri Uzay Test Programı Uydu-3'te (STPSat-3) barındırıldı ve 19 Kasım 2013'te NASA Wallops Uçuş Tesisi, Wallops Adası, Va'dan fırlatıldı. TSI gözlemlerinin sürekliliğini sağlamak için düşük maliyetli bir yol sağlar.

Operasyonlar

JPSS için yer iletişim ve işleme sistemi, JPSS Ortak Yer Sistemi (JPSS CGS) olarak bilinir ve bir Komuta, Kontrol ve İletişim Bölümünden (C3S) ve Arayüz Veri İşleme Bölümünden (IDPS) oluşur. Her ikisi de Raytheon Intelligence and Information Systems (IIS) tarafından geliştirilmiştir . IDPS, ABD hükümeti tarafından işletilen NOAA ve DoD işleme merkezlerine çevresel veri ürünleri (diğer bir deyişle Çevresel Veri Kayıtları veya EDR'ler) sağlamak için JPSS uydu verilerini işleyecektir . IDPS, NPP ile başlayan EDR'leri işledi ve JPSS ve WSF-M sistemlerinin ömrü boyunca bunu yapmaya devam etmesi planlanıyor .

C3S, uzay ve yer varlıklarının kontrolü ve durumundan, işlenmek üzere Uzay Bölümlerinden (SS) IDPS'ye zamanında, yüksek kaliteli verilerin teslim edilmesini sağlamaya kadar genel JPSS (ve potansiyel olarak WSF-M) görevlerini yönetmekten sorumludur. Ek olarak, C3S, uydular ve işlem konumları arasında görev, telemetri ve komut verilerini toplamak ve taşımak için gerekli küresel olarak dağıtılmış yer varlıklarını sağlar.

JPSS Ortak Yer Sistemi (CGS), NOAA-NASA sivil kutup çevre uydu programı, NPOESS Hazırlık Projesi (NPP) ve Hava Kuvvetlerinin Savunma Hava Uydu Sistemi (DWSS) yer sistemlerini hem ABD'yi hem de ABD'yi tatmin edecek tek bir ortak sistemde birleştirir. ve kutup yörüngesinden uluslararası çevresel izleme uydusu ihtiyaçlarının ortağı.

uydular

JPSS'nin bir parçası olarak tasarlanmış yalnızca bir işletim uydusu NOAA-20 vardır, ancak programla ilişkili iki uydu daha vardır.

Daha önce Ulusal Polar Yörüngeli Operasyonel Çevresel Uydu Sistemi ( NPOESS ) Hazırlık Projesi ( NPP ) ve NPP-Köprü olarak bilinen Suomi Ulusal Kutup Yörüngeli Ortaklığı ( Suomi NPP ), NOAA-20 ile neredeyse aynı bir tasarıma sahip ve bazı zemin paylaşıyor ancak JPSS'nin bir parçası olarak tasarlanmamıştır. Başlangıçta bir kavram kanıtı uydusu olarak önerildi ve şimdi NOAA ve DoD operasyonlarını destekliyor. Suomi NPP , 28 Ekim 2011 saat 09:48 GMT'de California'daki Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden fırlatıldı . NOAA-20'de bulunan JPSS yer sisteminin ve anahtar sensörlerin ilk uçuş içi kullanımıdır ve JPSS programı için hem risk azaltma hem de erken uçuş fırsatı olarak hizmet etmiştir.

Ayrıca ABD Hava Kuvvetleri Uzay Test Programı Uydu-3 (STPSat-3) üzerinde 19 Kasım 2013 tarihinde başlatılan Toplam Güneş Işığı (TSI) Kalibrasyon Transfer Deneyi, JPSS sistemi altında deneysel bir payloaddır. Güneşin enerji çıkışını ölçen bir araçtır ve TSI gözlemlerinin sürekliliğini korumanın bir yolu olarak bir araç paylaşımı fırsatı olarak piyasaya sürülmüştür.

NOAA-20 , 18 Kasım 2017'de piyasaya sürüldü. NOAA-20 şu araçları barındırıyor: (1) VIIRS, (2) CrIS, (3) ATMS, (4) OMPS-N ve (5) CERES.

JPSS-2'nin 2022'de fırlatılması planlanıyor. JPSS-2 uzay aracı şu araçları barındıracak: (1) VIIRS, (2) CrIS, (3) ATMS ve (4) OMPS-N.

JPSS-3'ün 2027'de piyasaya sürülmesi planlanıyor. JPSS-3, (1) VIIRS, (2) CrIS, (3) ATMS ve (4) OMPS-N'nin güncellenmiş sürümlerini taşıyacak.

JPSS-4'ün 2031'de piyasaya sürülmesi planlanıyor. JPSS-3 gibi, JPSS-4 de (1) VIIRS, (2) CrIS, (3) ATMS ve (4) OMPS-N'nin güncellenmiş sürümlerini taşıyacak.

Büyük müteahhitler

Top Havacılık

Boulder, CO'daki Ball Aerospace & Technologies Corp. (BATC) , hem JPSS-1 uydusu hem de JPSS programı ve NPP üzerindeki Ozon cihazı (OMPS) için uzay aracı yüklenicisidir.

Northrop Grumman

Northrop Grumman Innovation Systems , Dulles, VA, JPSS-2 uzay aracını inşa etmek için seçildi.

Azusa, CA'dan Northrop Grumman Aerospace Systems (NGAS) , daha önce NPP görevinde uçan eski bir cihaz olan Advanced Technology Microwave Sounder'ın (ATMS) geliştiricisi ve üreticisidir.

Redondo Beach, CA'daki Northrop Grumman Aerospace Systems (NGAS), daha önce NASA Dünya Gözlem Sistemi (EOS) uydularında uçan eski bir araç olan Bulutlar ve Dünya'nın Radyant Enerji Sisteminin (CERES) geliştiricisi ve kurucusudur.

Raytheon Şirketi

Aurora, CO'nun Raytheon İstihbarat ve Bilgi Sistemleri (IIS) , NPP uzay aracının çalışması için gerekli ana bileşenleri teslim edilen JPSS Ortak Yer Sisteminin (CGS) ana yüklenicisidir. Arayüz Veri İşleme Sistemleri (IDPS), hava durumu merkezi olarak bilinen iki ABD devlet işleme tesisinde kurulmuştur.

El Segundo, CA'daki Raytheon Uzay ve Hava Sistemleri (SAS) , Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) geliştiricisi ve üreticisidir .

L3Harris

L3Harris Technologies Fort Wayne, Indiana bölümü, birinci ve ikinci Ortak Kutup Uydu Sisteminde (JPSS-1 ve JPSS-2) uçması planlanan Çapraz İzli Kızılötesi Siren (CrIS) cihazının geliştiricisi ve üreticisidir.

Referanslar

daha fazla okuma

  1. Ulusal Çevre Uydu Veri ve Bilgi Servisi - Ortak Polar Uydu Sistemi (arşivlenmiş)
  2. Heckmann, Gary (2011-01-26). "Dağıtılan NPP-JPSS-DWSS Ortak Zemin Sisteminin Özellikleri" . Amerikan Meteoroloji Derneği . 2016-12-18 alındı .
  3. http://www.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol18_no2/18_2_4_Fischer.pdf
  4. [1]
  5. https://web.archive.org/web/20110725062022/http://www.oso.noaa.gov/history/future-polar.htm

Dış bağlantılar