Orbiting Carbon-Observatorium

Marco Buchholz April 6, 2016 O 0 0
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Die Orbiting Carbon-Observatorium ist ein NASA-Satelliten-Mission soll globale raumgestützten Beobachtungen von atmosphärischem Kohlendioxid bereitzustellen. Die ursprüngliche Raumsonde wurde in einem Fehlstart am 24. Februar 2009 verloren, wenn die Nutzlastverkleidung der Taurus-Rakete, die es trug, konnte während des Aufstiegs zu trennen. Die zusätzliche Masse der Verkleidung verhindert den Satelliten vom Erreichen der Umlaufbahn. Es anschließend wieder in die Atmosphäre und stürzte in den Indischen Ozean in der Nähe der Antarktis. Der Ersatz Satelliten, Umkreisen Carbon-Observatory-2, wurde gestartet, 2. Juli 2014 an Bord einer Delta II Rakete nach einer 1. Juli geschrubbt Einführung.

Missionsbeschreibung

OCO den Messungen ausgelegt genau genug, um zum ersten Mal die geographische Verteilung der Kohlendioxidquellen und -senken auf regionaler Ebene zeigen, sein. Die Daten sind geplant, um das Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislauf, die natürlichen Prozesse und menschliche Aktivitäten, die die Größe und Verteilung der Treibhausgase beeinflussen zu verbessern. Dieses verbesserte Verständnis soll zuverlässigere Prognosen zukünftiger Veränderungen in der Größe und Verteilung von Kohlendioxid in der Atmosphäre und dem Effekt, dass diese Veränderungen auf das Klima der Erde haben, zu ermöglichen.

Der OCO Raumsonde wurde von Orbital Sciences Corporation. Während seiner zweijährigen Mission wird OCO in einer polaren Umlaufbahn in der Nähe, die das Gerät in den meisten der Erdoberfläche mindestens einmal alle 16 Tage beobachten können fliegen. Es ist beabsichtigt, in loser Formation mit einer Reihe von anderen Satelliten in der Erdumlaufbahn als Earth Observing System Nachmittag Constellation oder die A-Zug bekannt zu fliegen. Diese koordinierte Flug Bildung sollte den Wissenschaftlern ermöglichen, OCO-Daten mit anderen Instrumenten auf anderen Raumfahrzeug gewonnenen Daten zu korrelieren. Insbesondere wäre Geowissenschaftler gerne OCO Daten mit fast gleichzeitigen Messungen von der Atmospheric Infrared Sounder Instrument an Bord der NASA-Satelliten Aqua und bodengestützte Daten aus der Gesamtkohlenstoffsäule Observing Netzwerk erworben zu vergleichen. Die Angleichung an den A-Zug verlangt einen besonders kurzen Startfenster von 30 Sekunden.

Die ursprünglichen Kosten der Mission war US $ 280 Millionen. Es wurde von der NASA Earth System Science Pathfinder-Programm gefördert. NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, verwaltet OCO für die NASA Science Mission Directorate.

Technologie

Der Satellit wird ein einheitliches Instrument entwickelt, um die präzise Messungen von atmosphärischem Kohlendioxid je von Raum Rechnung zu tragen tragen. Das Gerät besteht aus drei parallelen, hochauflösendes Spektrometer, in eine einheitliche Struktur integriert sind und von einem gemeinsamen Teleskop speist. Die Spektrometer werden gleichzeitige Messungen der Kohlendioxid und molekularen Sauerstoff Absorption des Sonnenlichts von der gleichen Stelle auf der Erdoberfläche reflektiert wird, wenn in dem nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums, unsichtbar für das menschliche Auge betrachtet werden.

Wie Sonnenlicht strömt durch die Atmosphäre der Erde und wird von der Erdoberfläche reflektiert wird, Moleküle von atmosphärischen Gasen absorbieren sehr spezifischen Farben des Lichts. Wenn das Licht in einem Regenbogen von Farben unterteilt, genannt ein Spektrum, das von jedem Gas absorbiert bestimmte Farben erscheinen als dunkle Linien. Verschiedene Gase absorbieren verschiedenen Farben, so dass das Muster der Absorptionslinien bietet eine verräterische spektralen "Fingerabdruck" für das Molekül. OCO Spektrometer haben wurden entwickelt, um diese molekularen Fingerabdrücken zu ermitteln.

Jeder der drei Spektrometer wurde abgestimmt, um die Absorption in einem bestimmten Bereich von Farben zu messen. Jeder dieser Bereiche weist Dutzende von entweder Kohlendioxid oder molekularem Sauerstoff hergestellt dunklen Absorptionslinien. Die Lichtmenge in jeder Spektrallinie absorbiert steigt mit der Anzahl von Molekülen entlang des optischen Weges. OCO Spektrometer haben messen den Anteil der in jeder dieser Linien mit sehr hoher Präzision absorbierte Licht. Diese Information wurde dann analysiert werden, um die Anzahl von Molekülen entlang des Weges zwischen dem Oberrand der Atmosphäre und der Oberfläche zu bestimmen.

Wenn die Menge von Kohlendioxid ist von Ort zu Ort, wird die Menge der Absorption auch variieren. Um diese Abweichungen zu beheben, wird Instrument der Beobachtungsstelle ein Bild des von jedem Spektrometer dreimal erzeugt jede Sekunde Spektrum aufnehmen, wie der Satellit fliegt über die Oberfläche bei mehr als vier Meilen pro Sekunde. Diese Informationen würden dann zu dem Boden, wo Kohlendioxidkonzentrationen würden in vier getrennte Abdrücke für jedes gesammelte Bild abgerufen werden übertragen. Diese räumlich variierenden Kohlendioxidkonzentration Schätzungen würde dann mit globalen Transport-Modelle, wie sie für die Wettervorhersage verwendet, um die Positionen der Kohlendioxid-Quellen und Senken folgern analysiert werden.

Der OCO Instrument wurde von Hamilton Sundstrand Sensor Systems in Pomona, Kalifornien, und dem Jet Propulsion Laboratory entwickelt.

Ursprüngliche Produkteinführung

Der Satellit wurde ursprünglich von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien auf einem dedizierten Taurus XL-Rakete gestartet. Allerdings ist die Nutzlastverkleidung eine Muschel muschelförmige Abdeckung, die den Satelliten während des Abschusses schützt offensichtlich nicht von der Raumsonde trennen. "Wir haben nicht einen erfolgreichen Start heute Abend hatten und nicht in der Lage, um eine erfolgreiche OCO Mission zu haben", sagte NASA-Kommentator George Diller.

  • Datum: 24. Februar 2009, 01.55 Uhr PST
  • Launch Vehicle: Orbital Sciences Taurus XL
  • Startplatz: Vandenberg Air Force Base - Launch Pad SLC 576-E

Der OCO Start fehlgeschlagen, da der Taurus-XL Werfer Nutzlastverkleidung nicht zu trennen. Ein Nutzlastverkleidung ist ein Klapphandy förmige Abdeckung, die umschließt und schützt eine Nutzlast auf dem Pad und während der frühen Flug. Verkleidungen sind eine Standardkomponente von Verbrauchsträgerraketen, und sie sind immer über Bord geworfen so bald wie möglich, nachdem eine Rakete hoch für Heizung von Luftreibung nicht mehr Risiko Beschädigung der Nutzlast stieg genug. Auf diesem Flug, die Verkleidung hätte einige Sekunden nach Stufe 2 Zündung über Bord geworfen haben. Die zusätzliche Masse der Verkleidung war nicht ein wichtiger Faktor während des Fluges der größeren unteren Stufen, aber es hielt die relativ kleine Stufe 3 aus der Addition genug Geschwindigkeit, um die Umlaufbahn zu erreichen, so dass die resultierende suborbitalen ballistischen Weg führte die Nutzlast in den Ozean nahe der Antarktis, 17 Minuten nach dem Start.

Am 17. Juli 2009 veröffentlichte die NASA eine Zusammenfassung seiner Missgeschick Untersuchungsstelle Bericht. In dem Bericht der Vorstand vorgesehen Empfehlungen an alle zukünftigen Probleme mit den vier Hardware-Komponenten, die den Fehler verursacht haben könnte vermieden werden.

Flugwiederholung

Drei Tage nach dem gescheiterten Februar 2009 Markteinführung, schickte der OCO Wissenschaftsteam der NASA einen Vorschlag zu bauen und starten eine OCO-Kopie bis Ende 2011. Am 1. Februar 2010 hat die NASA Budget Anfrage GJ 2010 sind US $ 170 Mio. für die NASA entwickelt und fliegen Sie einen Ersatz für das Orbiting Carbon-Observatorium: OCO-2.

NASA, im Jahr 2010, ursprünglich ausgewählten Orbital Sciences für den Start des Ersatz im Februar 2013 auf einer Taurus XL 3110 von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien. Doch im Februar 2012 sowohl die NASA und Orbital Sciences zu einer Einigung, um die Markteinführung Vertrag zu kündigen.

OCO-2 wurde ursprünglich für den Start um 2:56 am PDT an Bord einer Delta II Rakete geplant am 1. Juli 2014, obwohl das Markteinführung wurde auf 46 Sekunden auf der Countdown-Uhr geschrubbt, aufgrund einer fehlerhaften Ventils auf dem Wasser Unterdrückungssystem, das verwendet wird um den Wasserfluss auf der Startrampe, um die akustische Energie während des Starts zu dämpfen. Die Rakete startete 2. Juli zur gleichen Zeit.

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