ニンバス計画

ニンバス

ニンバス シリーズの衛星の一般的な設計を示すアーティストによる図。太陽電池パネルの「翼」は、衛星の軌道の昼間部分で太陽を追跡するために、一日中動きます。高さ 10 フィートの衛星の上部には姿勢制御システムがあり、足場によって直径 5 フィートの「センサー リング」(中央) から分離されています。センサー リングには、リングの下に取り付けられた各センサー用のバッテリーと電子機器が収納されています (下)。
メーカー	ゼネラルエレクトリック RCA アストロ
原産国	アメリカ合衆国
オペレーター	米航空宇宙局（NASA）
アプリケーション	天気
仕様
政権	ローアース
生産
状態	無効
構築済み	8
失敗した	1
初打ち上げ	ニンバス1
最後の打ち上げ	ニンバス7

ニンバス衛星は、 1964年から1978年にかけて気象研究と開発のために打ち上げられた、米国の第2世代ロボット宇宙船である。この宇宙船は、大気科学データを感知し収集する先進システムを試験するための、安定した地球指向のプラットフォームとして機能するように設計された。1964年8月28日のニンバス1号を皮切りに、7機のニンバス宇宙船が近極の太陽同期軌道に打ち上げられた。ニンバス衛星には、さまざまなスペクトル領域での画像撮影、測深、その他の研究を行うためのさまざまな機器が搭載されている。ニンバス衛星は、ソー・アジェナロケット（ニンバス1号～4号）とデルタロケット（ニンバス5号～7号）で打ち上げられた。

最初の衛星の打ち上げから20年以上にわたり、ニンバス シリーズのミッションは、地球の衛星リモートセンシングに関する米国の主要な研究開発プラットフォームでした。14年間にわたって打ち上げられた7つのニンバス衛星は、30年間にわたって宇宙からの地球観測を共有しました。NASAは、ニンバス ミッションでテストされ改良された技術を米国海洋大気庁(NOAA) に移転し、運用衛星機器として使用しました。ニンバス ミッションから得られた技術と教訓は、NASAとNOAAが過去30年間に打ち上げたほとんどの地球観測衛星の遺産となっています。^[1]

打ち上げ当時、気圧などの目に見えない特性を地球から数百マイル上空を周回する衛星で観測できるという考えは革命的でした。^[要出典]ニンバスの各ミッションで、科学者は海水温や気温、気圧、雲量など、気象予報を改善する大気特性を収集する能力を広げました。1969年のニンバス3号衛星から始まり、大西洋東部と太平洋の大部分の衛星によって大気柱の温度情報が取得されるようになり、予報が大幅に改善されました。^[2]ニンバス衛星が提供する地球規模のカバレッジにより、初めて正確な3～5日間の予報が可能になりました。^[要出典]

ニンバス衛星は、複数の波長（マルチスペクトルデータ）、特に電磁スペクトルのマイクロ波領域で電磁エネルギーを検出する能力があり、科学者は大気を観察して雲の中の水蒸気と液体の水を区別することができました。^{[引用が必要]}さらに、雲があっても大気の温度を測定することができました。^{[引用が必要]この機能により、科学者は}ハリケーンの「暖かい中心」の温度を測定できました。^{[引用が必要]}

ニンバス計画の最も重要な科学的貢献の 1 つは、地球の放射収支の測定です。科学者は初めて、地球システムに出入りする太陽放射の量を地球規模で直接観測することができました。この観測は、初期の気候モデルの検証と改良に役立ち、現在でも気候変動の研究に重要な貢献をしています。科学者が地球温暖化の原因と影響を検討する際、ニンバスの放射収支データは長期分析の基礎となり、変化検出研究を可能にします。ニンバス技術は、 NASA のTerra 衛星やAqua衛星に搭載されているCERES機器など、現在の放射収支センサーの誕生につながりました。^[3]

ニンバス衛星が地球のオゾン層の観測を開始する前から、科学者たちはオゾン層を維持または破壊^するプロセスについてある程度理解していました。科学者たちは、層がどのように形成されるかを理解していると確信しており^、実験室での実験からハロゲンがオゾン層を破壊する可能性があることを知っていました。最後に、気象観測気球によって、大気中のオゾン濃度が時間とともに変化することが明らかになり、科学者たちは気象現象または季節の変化が原因であると考えました。しかし、これらすべての情報が地球規模でどのように連携しているかはまだ不明でした。^{[引用が必要]}

科学者たちはNASAの実験機から実験を行い、冷媒やエアゾールスプレーから放出されるクロロフルオロカーボン（CFC）などの大気中の化学物質がオゾンを破壊することを証明した。1978年から1994年にかけてニンバス7号衛星の観測が蓄積されるにつれ、南極上空で毎年冬季にCFCがオゾンホールを作り出していることが次第に明らかになった。それだけでなく、年ごとの変動はあるものの、オゾンホールは拡大しているように見えた。ニンバスの測定により、オゾンホール問題がいかに深刻であるかが明らかになった。^[4]

ニンバス衛星は1960年代半ばに極冠の範囲に関する軌道データを収集し、スペクトルの可視および赤外線部分で記録しました。地球の氷冠の最初のグローバルスナップショットは、気候変動研究にとって非常に貴重な参照点を提供します。データ考古学の機会が狭まる中、国立雪氷データセンター（NDISC）とNASAは、北極と南極の氷冠全体を示す1966年の高解像度ニンバス2画像の再構築を可能にするデータを回復することができました。^[6]

1972 年にニンバス 5 号宇宙船が打ち上げられたとき、科学者たちはその電気走査型マイクロ波放射計を使って、世界中のどこでどのくらい雨が降ったかの観測を収集する計画を立てていました。しかし、打ち上げから数か月後に、センサーの新たな優先事項が生まれました。それは、世界の海氷の密集度をマッピングすることです。1978 年にニンバス 7 号が打ち上げられたとき、技術は十分に進歩し、科学者たちは走査型マルチチャンネル マイクロ波放射計(SMMR) センサーを使用して、新しく形成された (つまり「1 年目」の) 海氷と古い氷を区別できるようになりました。9 年間の寿命の間に収集されたデータは、今日の科学者が気候変動の研究に使用している地球の海氷の密集度の長期記録の重要な部分を提供します。

ニンバス計画によって可能になった最も思いがけない発見の一つは、1974年から1976年の南半球の冬に南極大陸周辺の海氷にぽっかりと開いた穴だ。それ以来観測されていない現象だが、冬になると南極大陸を覆う季節氷の中に、ポリニヤと呼ばれる巨大な氷のない水域が3年連続で発生した。ウェッデル海にあるこのポリニヤは毎年、夏の氷解とともに消えるが、翌年には再び現れた。この開いた水域は水深2,500メートルまでの海水温に影響を与え、広範囲の海洋循環に影響を与えた可能性がある。ウェッデル海ポリニヤは、1970年代半ばにニンバス衛星によって目撃されて以来観測されていない。

ニンバス衛星（1969年のニンバス3号に始まる）は、捜索救助やデータ収集システムとして実用化され、現代のGPS時代への道を切り開きました。この衛星は、衛星が遠隔地に設置された気象観測所の位置を特定し、観測所にデータを衛星に送信するよう指示できる最初の技術をテストしました。この新技術の最も有名なデモンストレーションは、イギリス人飛行士シーラ・スコットの記録破りの飛行です。彼女は1971年に北極上空を史上初めて単独飛行し、ニンバスのナビゲーションおよびロケーター通信システムをテストしました。

ニンバス地上対衛星対地上通信システムは、初の衛星ベースの捜索救助システムを実証した。初期の成功例としては、 1977年に北大西洋で墜落した熱気球乗り2名の救助や、同年後半にグリーンランドを通って北極点まで犬ぞりで単独到達するという初の試みに挑戦した日本人冒険家を追跡したことなどがある。過去30年間で何万人もの人々がNOAA衛星の捜索救助衛星支援追跡（ SARSAT ）運用システムを通じて救助されている。

ニンバス3号は、宇宙でSNAP-19 放射性同位元素熱電発電機（RTG）を使用した最初の衛星でした。ニンバスB-1号でSNAP-19 RTGを打ち上げる試みは以前に行われましたが、ロケットは破壊され、核燃料はサンタバーバラ海峡に落下しました。その後、燃料は300フィート（91メートル）の深さで残骸から回収され、ニンバス3号でSNAP-19Bとして再利用されました。^[7]この電源は、追加の太陽電池アレイを増強しました。28.2Wの電力。^[8]

• 沿岸域カラースキャナ

ウィキメディア・コモンズには、 NIMBUS プログラムに関連するメディアがあります。

• http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus.html ニンバス プログラム
• http://nssdc.gsfc.nasa.gov/earth/nimbus_sensor.html ニンバス衛星搭載実験機器