Kosmos 122 - Kosmos 122
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| Tipo de missão | Clima |
|---|---|
| COSPAR ID | 1966-057A |
| SATCAT nº | 02254 |
| Duração da missão | 4 meses |
| Propriedades da espaçonave | |
| Tipo de nave espacial | Meteoro |
| Fabricante | VNIIEM |
| Massa de lançamento | 4730 kg |
| Início da missão | |
| Data de lançamento | 25 de junho de 1966, 10:19:00 GMT |
| Foguete | Vostok-2M (8A92M) s / n R15001-21 |
| Local de lançamento | Baikonur , Site 31/6 |
| Contratante | OKB-1 |
| Fim da missão | |
| Último contato | 26 de outubro de 1966 |
| Data de decadência | Em órbita |
| Parâmetros orbitais | |
| Sistema de referência | Geocêntrico |
| Regime | Terra baixa |
| Altitude do perigeu | 657 km |
| Altitude de apogeu | 683 km |
| Inclinação | 65,14 ° |
| Período | 97,12 minutos |
| Época | 25 de junho de 1966 |
Kosmos 122 ( russo : Космос 122 que significa Cosmos 122 ), lançado em 25 de junho de 1966, Meteor No.5L , e foi um dos onze satélites meteorológicos colocados em órbita entre 1964 e 1969.
Este lançamento foi apelidado de missão de satélite Kosmos porque essa foi a designação dada aos satélites protótipos pela União Soviética. Kosmos 122 foi o primeiro satélite meteorológico russo anunciado e o último de uma série de protótipos de satélites meteorológicos que incluíam Kosmos 44 (28 de agosto de 1964), Kosmos 58 (26 de fevereiro de 1965), Kosmos 100 (17 de dezembro de 1965) e Kosmos 118 (11 Maio de 1966). Foi o último satélite meteorológico lançado do local de Baikonur com um veículo de lançamento Vostok 2M em uma inclinação orbital de 65,0 °, e forneceu uma transição da série de protótipos para o sistema de satélite meteorológico experimental Kosmos " Meteor ". A implantação de dois outros satélites, Kosmos 144 (28 de fevereiro de 1967) e Kosmos 156 (27 de abril de 1967), ajudou a criar a primeira rede soviética de previsão do tempo . O Kosmos 122 e os outros satélites tinham duas câmeras a bordo, uma de alta resolução e outra infravermelha para ver o tempo de dia ou de noite. O Kosmos 122 foi uma missão bem-sucedida e este satélite específico foi usado por quatro meses. Esses satélites foram usados até 1969, quando foram substituídos por um modelo atualizado oficialmente chamado Meteor .
Nave espacial
O satélite tinha a forma de uma grande cápsula cilíndrica, com 5 metros (16 pés) de comprimento e 1,5 metros (4 pés 11 pol.) De diâmetro. Dois grandes painéis de células solares de três segmentos cada foram implantados de lados opostos do cilindro após a separação do satélite do veículo de lançamento. Os painéis solares foram girados para ficarem constantemente de frente para o sol durante o dia do satélite por meio de um mecanismo de acionamento controlado por sensor solar instalado na extremidade superior do corpo central.
Os instrumentos meteorológicos foram alojados em um compartimento hermeticamente selado localizado na parte inferior da cápsula, enquanto os sistemas básicos de manutenção de satélite foram contidos em um compartimento especial hermeticamente selado na parte superior da cápsula. Os dados foram transmitidos para a Terra a uma frequência de 90 MHz por meio de uma antena parabólica de alto ganho direcionável que foi fixada à seção central do corpo do satélite por um braço longo. O satélite foi estabilizado triaxialmente por uma série de volantes inerciais, acionados por motores elétricos, cuja energia cinética era amortecida por torques produzidos por eletroímãs interagindo com o campo magnético terrestre.
O Kosmos 122 foi orientado por sensores terrestres com um de seus eixos direcionado para a terra ao longo da vertical local, um segundo orientado ao longo do vetor de velocidade orbital e um terceiro orientado perpendicularmente ao plano orbital. Essa orientação garantiu que os eixos ópticos dos instrumentos estivessem constantemente direcionados para a terra.
Instrumentos
A instrumentação consistia em duas câmeras vidicon para imagens diurnas de nuvens, um radiômetro infravermelho (IR) de varredura de alta resolução para imagens noturnas e diurnas da Terra e das nuvens, e uma série de radiômetros de ângulo estreito e grande angular para medir a intensidade da radiação refletida das nuvens e oceanos, as temperaturas da superfície da Terra e topos das nuvens e o fluxo total de energia térmica do sistema Terra-atmosfera para o espaço, respectivamente. O experimento encerrou as operações em outubro de 1966.
| Instrumento | Número de bandas espectrais | Comprimento de onda da banda µm | Percurso de solo km | Resolução do solo em km |
|---|---|---|---|---|
| Instrumento óptico de TV MR-600 | 1 | 0,5–0,7 | 1000 | 1,25 x 1,25 |
| Instrumento infravermelho de TV Lastocha | 1 | 8-12 | 1100 | 15 x 15 |
| Instrumento actinométrico | 3 | 0,3–12 | 2500 | 50 x 50 |
Câmeras vidicon duplas
O experimento de câmera dupla de vidicon Kosmos 122 foi projetado para testar a capacidade dos satélites meteorológicos russos de fornecer imagens diurnas da distribuição da cobertura de nuvens da Terra, tempestades locais e sistemas meteorológicos globais para uso pelo Serviço Hidrometeorológico Soviético. A instrumentação consistia em duas câmeras vidicon idênticas montadas na base do satélite e direcionadas para a Terra. Cada câmera visualizou uma área de 500 quilômetros (310 mi) por 500 quilômetros (310 mi) - uma à esquerda e outra à direita do nadir - com uma resolução de 1,25 quilômetros (0,78 mi) no nadir de uma altitude de satélite de 600 quilômetros (370 mi) a 700 quilômetros (430 mi). As câmeras capturaram uma imagem de um quadro da cobertura de nuvens da Terra com uma ligeira sobreposição de quadros sucessivos para fornecer cobertura contínua. As câmeras ligavam automaticamente sempre que o sol estava mais de 5 ° acima do horizonte. Como a iluminação da Terra variava muito, os sensores automáticos ajustaram as aberturas da câmera para produzir imagens de alta qualidade sob uma variedade de condições de iluminação. A imagem formada por cada tubo de vidicon ou era transmitida diretamente para o solo se o satélite estivesse em contato via rádio com uma das duas estações terrestres ou era gravada em fita magnética para posterior transmissão se o satélite estivesse além da zona de radiocomunicação.
As imagens de TV recebidas por essas estações terrestres foram processadas e transmitidas ao Centro Hidrometeorológico de Moscou , onde foram analisadas e utilizadas em diversos produtos de previsão e análise. As fotos foram arquivadas no Centro Hidrometeorológico. As câmeras Kosmos 122, embora tenham 2,5 vezes a resolução das transportadas nos satélites ESSA , não podiam fornecer cobertura global sobreposta contínua como fazem as câmeras ESSA devido à órbita inferior do satélite Kosmos 122 (650 quilômetros (400 mi) em comparação com 1.400 quilômetros (870 mi)). Assim, para fechar as lacunas na cobertura, pelo menos dois satélites eram necessários no sistema de satélites meteorológicos. Além disso, mosaicos de cobertura de nuvens foram produzidos a partir de 10 ou mais fotos individuais de cobertura de nuvens no Centro Hidrometeorológico para fornecer uma visão mais abrangente dos sistemas meteorológicos globais.
Algumas das fotos individuais e os mosaicos de nuvens foram transmitidos a vários centros meteorológicos estrangeiros como parte de um programa internacional de intercâmbio de dados meteorológicos. Os Estados Unidos receberam algumas dessas fotos no Serviço Nacional de Satélite Ambiental (NESS) em Suitland, Maryland, por meio do link de fac-símile "linha fria" com Moscou. As fotos foram transmitidas ao NESS de 11 de setembro de 1966 a 26 de outubro de 1966. Essas fotos foram arquivadas no NESS por um ano e, a menos que fossem de interesse incomum, foram descartadas.
Digitalizando radiômetro infravermelho de alta resolução
O radiômetro infravermelho (IV) de varredura de alta resolução foi projetado para fazer medições da distribuição de nuvens e cobertura de neve e gelo nos lados diurno e noturno da Terra. O radiômetro mediu a radiação que sai do sistema Terra-atmosfera na janela atmosférica de 8 a 12 µm. As medições feitas nesta região espectral permitiram a construção de padrões de brilho do relevo térmico e a determinação de temperaturas de radiação equivalentes da superfície terrestre e topos das nuvens. O instrumento era um radiômetro de varredura de ângulo estreito com um ângulo de visão instantâneo de 1,5 x 1,5 °. Ele foi montado na base do satélite em um compartimento de instrumento selado com seu eixo óptico direcionado ao longo da vertical local e em direção ao nadir. O radiômetro mediu a intensidade da radiação emitida comparando o fluxo de radiação da Terra com o fluxo de radiação do espaço. Cada tipo de radiação entrava no radiômetro através de janelas separadas, que eram orientadas em direções perpendiculares entre si. A radiação do sistema Terra-atmosfera caiu em um espelho de varredura plano que foi montado em um ângulo de 45 ° com o vetor de velocidade do satélite e varrido através de um ângulo de ± 50 ° a partir do nadir.
A radiação foi refletida do espelho de varredura através de um disco modulador estacionário e janela de filtro em um espelho parabólico que focalizou o feixe paralelo através de um disco modulador móvel em um bolômetro termistor. Os discos modulantes estacionários e móveis proporcionavam a comutação de canais, enviando primeiro a radiação terrestre-atmosfera e depois a radiação espacial para o espelho parabólico e, finalmente, para o bolômetro. O bolômetro converteu o fluxo radiante em tensões elétricas variáveis (0 a 6 V) cuja frequência era igual à frequência do modulador e cujas magnitudes eram proporcionais às diferenças nas intensidades de fluxo radiante entre a Terra e o espaço desenvolvidas na saída do bolômetro. Durante o movimento do espelho de varredura através de um setor de ± 40 °, varredura de linha (40 linhas / min) da área alvo foi realizada em um plano normal ao plano orbital usando um caminho para frente e para trás, enquanto o rastreamento ao longo do caminho de voo foi fornecido pelo movimento relativo do satélite em relação à Terra. Em cada varredura, com os ângulos de visualização e varredura indicados da altitude orbital do satélite, o radiômetro registrou as intensidades médias de radiação de uma banda de cerca de 1.100 quilômetros (680 mi) de largura com uma resolução de cerca de 15 quilômetros (9,3 mi) no nadir a cerca de 24 quilômetros (15 mi) a 27 quilômetros (17 mi) nas bordas. O radiômetro foi capaz de medir temperaturas de radiação de 2 a 3 ° para temperaturas acima de 273 K e de 7 a 8 ° para temperaturas abaixo de 273 K.
Os sinais de vídeo foram amplificados e enviados para a unidade de memória do satélite para posterior transmissão ou para a unidade de radiotelemetria para transmissão direta para a Terra, dependendo se o satélite estava além ou dentro da zona de comunicação de rádio com uma estação receptora no solo, respectivamente. Os receptores terrestres gravaram os dados transmitidos em formato digital em fita magnética e simultaneamente em filme fotográfico de 80 mm na forma de imagem em brilho do relevo térmico do sistema Terra-atmosfera. Os dados em fita magnética foram processados por computador no Centro Hidrometeorológico Soviético e foram usados para produzir um mapa digital do campo de temperatura de radiação equivalente com uma grade geográfica sobreposta. O filme fotográfico foi revelado e processado em uma imagem IR também com uma grade sobreposta. As fotos foram arquivadas no Centro Hidrometeorológico. Algumas dessas imagens foram transmitidas a vários centros meteorológicos estrangeiros como parte de um programa internacional de intercâmbio de dados meteorológicos. Os Estados Unidos receberam essas fotos no Serviço Nacional de Satélite Ambiental (NESS), Suitland, Maryland, por meio do link de fac-símile "linha fria" com Moscou. As fotos foram transmitidas ao NESS de meados de setembro até o final de outubro de 1966. Essas fotos IR foram mantidas no NESS por 1 ano e, a menos que fossem de interesse incomum, foram descartadas.
Instrumento actinométrico
O experimento actinométrico Kosmos 122 foi projetado para medir a radiação de onda longa de saída (3 a 30 µm) do sistema Terra-atmosfera; a radiação solar próxima de saída ultravioleta (UV), visível e infravermelha próxima (IR) (0,3 a 3 µm) refletida e retroespalhada pelo sistema Terra-atmosfera; e a temperatura de radiação efetiva da superfície da Terra e topos das nuvens (8 a 12 µm).
A instrumentação consistiu de quatro radiómetros: um par de varrimento, de ângulo estreito, de dois canais radiómetros e um par de radiómetros nonscanning, de grande ângulo, dois canais. Os radiômetros de ângulo estreito (campo de visão (FOV) de 4 por 5 °) mediram a radiação em todas as três bandas espectrais, enquanto os radiômetros de ângulo amplo (136 a 140 ° FOV) operaram apenas em 0,3 a 3 µm e 3 a 30 bandas µm. No radiômetro de ângulo estreito, a banda de 0,3 a 3 µm foi medida em um canal e as bandas de 8 a 12 µm e de 3 a 30 µm foram combinadas no segundo canal. No segundo canal, as duas bandas foram separadas pela troca dos filtros correspondentes conforme o radiômetro varria em direções alternadas.
A radiação da Terra entrou no radiômetro de ângulo estreito através de uma carenagem cilíndrica (cristal KRS-5) e caiu em um espelho cônico de varredura. A radiação foi refletida do espelho através de um cortador de espelho giratório de três lóbulos que modulou o fluxo de radiação a uma frequência de 80 Hz. O helicóptero refletia alternadamente a radiação da Terra e a radiação do espaço, que entrava por uma janela de cristal KRS-5 separada, em uma das três aberturas em uma roda de filtro de cores - um filtro para cada banda espectral. A banda espectral específica que foi passada então caiu em um espelho parabólico fora do eixo que focalizou o fluxo de radiação em um receptor bolométrico. A calibração periódica foi feita quando o espelho de varredura se moveu para um ângulo de 90 ° a partir do nadir com acendimento simultâneo e visualização de uma lâmpada padrão de silício .
O canal de 0,3 a 3 µm não usou o sistema de dois feixes ou troca de filtro. A saída do fluxo modulado de radiação no bolômetro foi amplificado, retificado, filtrado e alimentado no sistema de radiotelemetria em oito canais. Os radiômetros de grande angular tinham sistemas ópticos idênticos para ambos os canais. A radiação terrestre entrava no radiômetro através de uma concha hemisférica composta de quartzo ou cristal KRS-5 com um revestimento que determinava a banda passante. A radiação foi então modulada com uma frequência de 64 Hz e caiu em um receptor bolométrico. Como nos radiômetros de ângulo estreito, a saída do bolômetro foi processada e alimentada no sistema de radiotelemetria. O radiômetro de ângulo amplo foi padronizado simultaneamente com os radiômetros de ângulo estreito pela entrada de uma frequência de calibração padrão de 64 Hz no circuito de amplificação.
O erro de medição RMS relativo para ambos os tipos de radiômetros foi de cerca de 0,5%. Para fornecer uma capacidade de backup, um radiômetro grande angular e um radiômetro estreito foram mantidos na reserva e poderiam ter sido ativados sob comando do solo. A orientação do satélite Kosmos 122 garantiu que os eixos ópticos primários dos radiômetros fossem orientados verticalmente para baixo em direção ao nadir. O levantamento da superfície da Terra por ambos os radiômetros foi realizado pelo movimento do satélite em relação à Terra. Além disso, o radiômetro de ângulo estreito varreu 66 ° para cada lado do nadir em um plano normal ao plano orbital balançando o espelho de varredura em torno do eixo óptico. Os radiômetros cobriram uma faixa de cerca de 2.500 quilômetros (1.600 milhas) de largura na superfície da Terra e tiveram uma resolução de solo de 50 quilômetros (31 milhas) no nadir.
Os dados foram reduzidos nas estações terrestres e transmitidos de forma binária ao Centro Hidrometeorológico de Moscou, onde foram gravados em formato digital em fita magnética e utilizados para a produção de diversos produtos de análise, como cartas de albedo atmosfera terrestre e mapas de temperatura de radiação. . Os dados foram arquivados no Centro Hidrometeorológico. Algumas dessas cartas foram transmitidas em forma gráfica para vários centros meteorológicos estrangeiros, incluindo o Serviço Nacional de Satélite Ambiental (NESS), Suitland, Maryland. Esses gráficos actinométricos foram recebidos no NESS por meio do link de fac-símile "linha fria" com Moscou de meados de agosto de 1966 até o final de outubro de 1966. Os gráficos foram microfilmados e arquivados no National Climatic Data Center (NCDC), Asheville, Carolina do Norte.
Missão
O Kosmos 122 foi orbitado para testar a instrumentação meteorológica projetada para obter imagens de cobertura de nuvens, cobertura de neve e campos de gelo nos lados diurno e noturno da Terra e para medir fluxos de radiação refletida e irradiada pelo sistema Terra-atmosfera.
O Kosmos 122 foi lançado usando um foguete porta-aviões Vostok-2M (8A92M) s / n R15001-21, que voou do Local 31/6 em Baikonur . O lançamento ocorreu às 10:19 GMT em 25 de junho de 1966 e foi bem-sucedido. O lançamento foi testemunhado pelo presidente Charles de Gaulle. Kosmos 122 foi operado em uma órbita baixa da Terra , em uma época de 25 de junho de 1966, tinha um perigeu de 657 quilômetros (408 mi), um apogeu de 683 quilômetros (424 mi), uma inclinação de 65,14 ° e um período orbital de 97,12 minutos. Kosmos 122 encerrou suas operações em 26 de outubro de 1966.