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 ERBS宇宙船 | |||||||
| ミッションタイプ | 地球観測 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） | ||||||
| コスパーID | 1984-108B | ||||||
| SATCAT番号 | 15354 | ||||||
| Webサイト | https://science.nasa.gov/missions/erbs | ||||||
| ミッション期間 | 最終: 38歳3ヶ月3日 | ||||||
| 宇宙船の特性 | |||||||
| メーカー | ボールエアロスペース | ||||||
| 打ち上げ質量 | 2,449 kg (5,399 ポンド) [1] | ||||||
| 乾燥質量 | 2,307 kg (5,086 ポンド) [2] | ||||||
| 寸法 | 4.6 × 3.5 × 1.5 m (15.1 × 11.5 × 4.9 フィート) | ||||||
| 力 | 470ワット | ||||||
| ミッション開始 | |||||||
| 発売日 | 1984年10月5日 22:18 UTC | ||||||
| ロケット | スペースシャトル チャレンジャー(STS-41-G) | ||||||
| 発射場 | ケネディ LC-39A | ||||||
| ミッション終了 | |||||||
| 廃棄 | 制御不能な再突入 | ||||||
| 無効化 | 2005年10月14日 | ||||||
| 減衰日 | 2023年1月8日 | ||||||
| 軌道パラメータ | |||||||
| 参照システム | 地球中心 | ||||||
| 政権 | ローアース | ||||||
| 偏心 | 0.00194 | ||||||
| 近地点高度 | 572 km (355 マイル) | ||||||
| 遠地点高度 | 599 km (372 マイル) | ||||||
| 傾斜 | 56.9度 | ||||||
| 期間 | 96.4分 | ||||||
| エポック | 1984年10月5日[3] | ||||||
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地球放射線収支衛星( ERBS )は、NASAの科学研究衛星でした。この衛星は、地球の放射線収支を調査するための NASA の研究プログラムである地球放射線収支実験 (ERBE) の 3 つの衛星のうちの 1 つでした。この衛星には、成層圏のエアロゾルとガスを研究する機器も搭載されていました。
ERBSは1984年10月5日、スペースシャトルチャレンジャー号のSTS -41-Gミッションで打ち上げられ、2005年10月14日に非活性化された。[4] 2023年1月8日、ベーリング海のアリューシャン列島付近で大気圏に再突入した。[ 5] [6] NASAのCERES機器は1997年以降もERBのデータ記録を継続している。
ミッション
ERBS宇宙船は、1984年10月5日（飛行初日）、カナダ製のRMS（遠隔操作システム）と呼ばれる長さ約16メートルの機械アームを使用して、スペースシャトルチャレンジャー号から展開されました。展開時に、ERBSの太陽電池パネルの1つが最初は適切に展開しませんでした。そのため、ミッションスペシャリストのサリー・ライドは、遠隔操作ロボットアームで衛星を揺らし、最後に動かなくなったパネルを太陽光に当ててパネルを展開しなければなりませんでした。[7]
ERBS衛星はスペースシャトルミッションによって打ち上げられ展開された最初の宇宙船であった。[7]
高度610kmの非太陽同期軌道を周回していた（1999年までに高度は585kmに低下）。傾斜角は57度で、地球全体をカバーしていなかった。[7]
設計寿命は2年で、目標は3年だったが、途中でいくつかの小さなハードウェア障害に見舞われながらも21年間も持ちこたえた。コマンドメモリは、打ち上げ以来ランダムなビット反転の影響を受けていた。ERBEスキャナは1990年に故障した。1993年10月には部分的なメモリ障害が発生した。1998年4月には、2つのデジタルテレメトリユニットのうち1つが故障した。1999年9月には、スキャナ以外の機器の仰角ジンバルの故障により、太陽モニタの太陽測定が中断された。測定は、新しいコマンドシーケンスが定義された1999年12月22日に再開された。[8]ミッション終了時には、5つのジャイロのうち1つだけが機能しており、スラスタの性能は不安定だった。廃止中に、燃料タンクのブラダーが故障していることが判明した。[9]
バッテリーの故障により、最終的に宇宙船の運用停止が決定されました。衛星は2010年まで稼働し続けると見積もられていましたが、太陽電池アレイからバッテリーが取り外される前に衛星の電源が失われると、バッテリーが爆発し、他の衛星を危険にさらす宇宙ゴミの雲が発生する可能性があるという懸念がありました。1989年9月、2つのバッテリーの性能に差が出始めました。1992年8月と同年9月にバッテリー1でバッテリーセルのショートが発生し、その結果、バッテリー1は10月にオフラインになりました。バッテリー2はその後すべての負荷をサポートしていましたが、1993年6月と1993年7月にセルショートが発生しました。1993年8月にバッテリー1をオンラインに戻す試みがありましたが、負荷分散が不十分だったため失敗しました。 1998年6月に別のセル故障が始まり、1999年1月15日には完全なセル故障に至った。そのセル故障によりバッテリー電圧が極端に低下したため、姿勢制御システムが信頼できなくなり、衛星は非常にゆっくりと回転し始めた。これらのセル故障とショートにより、数日または数か月間科学データが失われた。衛星は回収され、バッテリー1はオンラインに戻った。その後、バッテリー2は無効になった。[10]ミッション終了までに、バッテリー2は5つのセル故障を経験し、メインバスから切断され、バッテリー1は3つのセル故障を経験していた。[9]
2002 年、衛星の近地点は 50 km 以上下げられ、ミッション終了後 25 年以内に衛星が自然に減衰するようにしました。これは賢明な判断でした。2005 年に宇宙船が最終的に廃止されたとき、推進システムと姿勢制御システムが著しく劣化していたため、科学ミッション終了後のデルタ V 操作を実行して残りの燃料を消費することに伴うリスクが大きすぎると判断され、この操作は実行されなかったからです。
廃止と再突入
衛星の廃止命令は2005年7月12日に発令され、その時点で作業が開始された。機器は8月に停止され、9月からは実作業が開始された。廃止作業中、燃料は使い果たされ、バッテリーは放電され、テープレコーダーは最後にもう一度再生され、搭載メモリは消去され、太陽電池アレイはバッテリーから切り離された。114,941回目の軌道での最後のERBSコンタクトでは、姿勢および運動量制御システムが無効になり、電力システムは放電状態になった。最後のコマンドによりスラスタが開かれ、残りの燃料が漏れ出し、トランスポンダの電源が最後にオフになった。[11]
衛星は2023年1月8日午後6時4分（HAST） 、ベーリング海のアリューシャン列島付近で大気圏に再突入したとみられる。衛星の大部分は大気圏で燃え尽きたとみられるが、大きな破片の一部は生き残り、海に落下した可能性がある。再突入前、NASAは落下する破片によって負傷する確率を約9,400分の1と見積もっていた。[6]
発見
SAGE II は、1985 年にオゾンホールが初めて報告されて以来、南極上空のオゾンの減少を測定しました。このデータは、1987 年のモントリオール議定書の合意における国際社会の意思決定プロセスにおいて重要な役割を果たし、その結果、先進国におけるCFCのほぼ排除につながりました。また、オゾンホールのプロセスを理解する上で極めて重要な極成層圏雲 (PSC) のエアロゾル データ レコードも作成しました。SAGE II のデータは、火山エアロゾルが気候に与える影響を理解するために使用されました。[8]
楽器
ERBS には、地球放射線収支実験 (ERBE) スキャナ、ERBE 非スキャナ、成層圏エアロゾルおよびガス実験(SAGE II) の 3 つの機器が搭載されていました。ERBE は、ニンバス 6 号と 7 号で行われた放射線収支研究の継続でした。SAGE-II は、 1979 年から 1981 年まで運用されたSAGE衛星の後継機でした。
ERBS は ERBE の 3 つの衛星のうちの 1 つであり、その取り組みの一環として 2 つの機器を搭載していました。ERBE スキャナーは、衛星の進路に沿って地球から放射される長波放射、短波放射、および総エネルギーを調べる 3 つの検出器のセットでした。ERBE 非スキャナーは、太陽からの総エネルギー、および地球全体と衛星の下の領域からの短波放射と総エネルギーを測定する 5 つの検出器のセットでした。他の2つのERBEミッションは、1985年1月に打ち上げられたNOAA-9衛星と、1986年10月に打ち上げられたNOAA-10衛星に搭載されていました。ERBSのERBEスキャナーは1990年2月2日に機能を停止し、何度も復旧が試みられた後、1991年3月に完全に電源が切られました。[7] [9]スキャナー以外の機器は、2週間ごとの内部較正と太陽較正を行う能力を失いましたが、その結果データ品質の低下は検出されませんでした。スキャナー以外の機器は、廃止の準備のため、2005年8月22日に電源が切られました。[9] 雲と地球の放射エネルギーシステム（CERES）ミッションは、ERBEのデータ記録を引き継ぐ強化されたレガシー機器を使用します。 CERES の 7 つの機器のうち最初のものは、1997 年に NASA の熱帯降雨量観測ミッションで打ち上げられ、最後のものは2017 年に 統合極地衛星システム1 (JPSS-1) で打ち上げられました。
ERBS のもう一つの装置は、成層圏エアロゾルおよびガス実験(SAGE II) でした。SAGE II は 4 つの SAGE ミッションのうちの 2 番目のもので、最新のミッションである SAGE III-ISS は 2017 年に国際宇宙ステーションに設置されました。SAGE II 装置は 2000 年 7 月に故障しました。SAGE II は日の出と日の入りのどちらのイベントにもロックオンできませんでした。これは、特定の方位領域で方位ポテンショメータの読み取り値が過度にノイズが多いためであると考えられていました。運用上の回避策が開発され、SAGE II は公称科学データの約 50 パーセントを収集できるようになりました。SAGE-II は廃止の準備のため 2005 年 8 月に電源が切られました。[9]
参考文献
- ^ 「ERBS」。NASA宇宙科学データコーディネートアーカイブ。 2017年9月16日閲覧。
- ^ 「ERBS (地球放射線予算衛星)」。地球観測ポータルディレクトリ。 2017年9月16日閲覧。
- ^ 「軌道の詳細: ERBS」。国立宇宙科学データセンター。NASA 。 2016年12月5日閲覧。
- ^ 「ERBSとSAGE IIから25年：衛星ミッションの生、データ、そして死」 。 2022年5月5日閲覧。
- ^ アトキンソン、ジョー（2023年1月6日）。「NASAの退役した地球放射線予算衛星が大気圏に再突入」NASA。
- ^ ab Foust, Jeff (2023年1月7日). 「廃止されたNASAの衛星が再突入」. Space News .
- ^ abcd "S (地球放射線予算衛星)". eoportal.org . 2017年10月24日閲覧。
- ^ ab Rink, Chris. 「ERBSとSAGE IIから25年：衛星ミッションの生、データ、そして死」nasa.gov 。 2017年10月25日閲覧。
- ^ abcde Hughes, John; Marius, Julio L.; Montoro, Manuel; Patel, Mehul; Bludworth, David (2006年6月19日). ミッション終了時の運用の開発と実行 UARS および ERBS ミッション終了時の計画のケーススタディ( PDF)。SpaceOps 2006 カンファレンス。doi :10.2514/6.2006-5511 。 2017年10月25日閲覧。
- ^ Rao, Gopalakhrisna; Ahmad, Anisa; Encisco, Marlon (2000 年 5 月)。「軌道上の地球放射線予算衛星 (ERBS) のバッテリー スイッチ」(PDF)。1999 NASA 航空宇宙バッテリー ワークショップ。
- ^ ジョンソン、ニコラス（2007年1月）。「低軌道における宇宙船および打ち上げロケットの段階の処分」（PDF） 。 2017年10月25日閲覧。
外部リンク
- NASA.gov の ERBS