Programa Nimbus - Nimbus program

Nimbus
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Desenho artístico do projeto geral da série de satélites Nimbus. As "asas" do painel solar movem-se ao longo do dia para rastrear o Sol durante a parte diurna da órbita do satélite. O satélite de 10 pés de altura tem o sistema de controle de atitude no topo, separado de um "anel sensorial" de 5 pés de diâmetro (centro) com andaimes. O anel sensorial contém as baterias e os componentes eletrônicos de cada um dos sensores montados embaixo do anel (parte inferior).
Fabricante General Electric
RCA Astro
País de origem Estados Unidos
Operador NASA
Formulários Clima
Especificações
Regime Terra baixa
Produção
Status Desabilitado
Construído 8
Fracassado 1
Lançamento inaugural Nimbus 1
Último lançamento Nimbus 7

Os satélites Nimbus eram espaçonaves robóticas americanas de segunda geração , lançadas entre 1964 e 1978, usadas para pesquisa e desenvolvimento meteorológico . As espaçonaves foram projetadas para servir como plataformas estabilizadas orientadas para a Terra para o teste de sistemas avançados para detectar e coletar dados científicos atmosféricos . Sete espaçonaves Nimbus foram lançadas em órbitas quase polares e sincronizadas com o Sol começando com Nimbus 1 em 28 de agosto de 1964. A bordo dos satélites Nimbus estão vários instrumentos para imagens, sondagem e outros estudos em diferentes regiões espectrais. Os satélites Nimbus foram lançados a bordo de foguetes Thor-Agena (Nimbus 1-4) e foguetes Delta (Nimbus 5-7).

Ao longo de um período de 20 anos a partir do lançamento do primeiro satélite, a série de missões Nimbus foi a principal plataforma de pesquisa e desenvolvimento dos Estados Unidos para sensoriamento remoto da Terra por satélite. Os sete satélites Nimbus, lançados ao longo de um período de quatorze anos, compartilharam suas observações espaciais do planeta por trinta anos. A NASA transferiu a tecnologia testada e refinada pelas missões Nimbus para a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) para seus instrumentos operacionais de satélite. A tecnologia e as lições aprendidas com as missões Nimbus são herança da maioria dos satélites de observação da Terra que a NASA e a NOAA lançaram nas últimas três décadas.

Contribuições

Previsão do tempo

Empreiteiros Nimbus da NASA
Empresa Sistema Quantia*
Elétrica geral melhor $ 2.100.000
Controle e estabilização 1.515.710
Transmissor de 5 watts 92.652
RCA Câmeras e energia solar 302.324
Vidicon e energia solar N / D
Laboratórios de TI&T Radiômetro infravermelho de alta resolução 139.235
Centro de Pesquisa de Santa Bárbara IR de média resolução 343.426
Faculdade de Agricultura e Artes Mecânicas do Novo México Antenas 69.384
California Computer Products, Inc. Relógio N / D
Ampex Gravador N / D
Radiation Inc. Telemetria PCM N / D
Os valores do contrato são para pesquisa para desenvolvimento e entrega para os dois primeiros lançamentos Nimbus

Na época de seu lançamento, a ideia de que propriedades intangíveis, como a pressão do ar, poderiam ser observadas usando um satélite orbitando centenas de quilômetros acima da Terra, era revolucionária. Com cada missão do Nimbus, os cientistas ampliaram sua capacidade de coletar características atmosféricas que melhoraram a previsão do tempo , incluindo temperaturas do oceano e do ar, pressão atmosférica e nebulosidade . Começando com o satélite Nimbus 3 em 1969, as informações de temperatura através da coluna atmosférica começaram a ser recuperadas por satélites do Atlântico leste e da maior parte do Oceano Pacífico, o que levou a melhorias significativas nas previsões. A cobertura global fornecida pelos satélites Nimbus tornou possíveis previsões precisas de 3 a 5 dias pela primeira vez.

A capacidade dos satélites Nimbus de detectar energia eletromagnética em vários comprimentos de onda (dados multiespectrais), em particular a região de microondas do espectro eletromagnético , possibilitou aos cientistas olhar para a atmosfera e dizer a diferença entre vapor de água e água líquida nas nuvens. Além disso, eles foram capazes de medir a temperatura atmosférica mesmo na presença de nuvens, uma capacidade que permitiu aos cientistas medir a temperatura no "núcleo quente" dos furacões .

Orçamento de radiação

Uma das contribuições científicas mais importantes das missões Nimbus foram suas medições do orçamento de radiação da Terra . Pela primeira vez, os cientistas fizeram observações globais e diretas da quantidade de radiação solar que entra e sai do sistema terrestre. As observações ajudaram a verificar e refinar os primeiros modelos climáticos e ainda estão fazendo contribuições importantes para o estudo das mudanças climáticas . Enquanto os cientistas consideram as causas e os efeitos do aquecimento global , os dados do orçamento de radiação da Nimbus fornecem uma base para análises de longo prazo e tornam possíveis os estudos de detecção de mudanças. A tecnologia Nimbus deu origem aos atuais sensores de orçamento de radiação, como os instrumentos CERES nos satélites Terra e Aqua da NASA.

Camada de ozônio

Mesmo antes de os satélites Nimbus começarem a coletar suas observações da camada de ozônio da Terra , os cientistas já tinham alguma compreensão dos processos que a mantinham ou destruíam. Eles tinham certeza de que entendiam como a camada se formava e sabiam, por meio de experimentos de laboratório, que os halogênios podem destruir o ozônio . Finalmente, os balões meteorológicos revelaram que a concentração de ozônio na atmosfera mudou com o tempo, e os cientistas suspeitaram que fenômenos climáticos ou mudanças sazonais foram os responsáveis. Mas como todas essas informações funcionavam juntas em escala global ainda não estava claro.

Cientistas realizaram experimentos em aeronaves experimentais da NASA e provaram que produtos químicos atmosféricos, como os clorofluorcarbonos (CFCs) liberados de refrigerantes e sprays de aerossol , destruíram o ozônio. Conforme as observações do satélite Nimbus 7 se acumulavam entre 1978 e 1994, ficou cada vez mais claro que os CFCs estavam criando um buraco na camada de ozônio a cada inverno na Antártica . Não só isso, mas apesar de algumas variações de ano para ano, parecia que o buraco estava se tornando maior. As medições do Nimbus deixaram claro o quão grave era o problema do buraco na camada de ozônio.

Gelo marinho

Os satélites Nimbus coletaram dados orbitais sobre a extensão das calotas polares em meados da década de 1960, registrados nas partes visível e infravermelho do espectro. Esses primeiros instantâneos globais das calotas polares da Terra fornecem pontos de referência inestimáveis ​​para estudos de mudanças climáticas. Durante uma janela de oportunidade estreita para a arqueologia de dados , o National Snow and Ice Data Center (NDISC) e a NASA foram capazes de recuperar dados que permitiram a reconstrução de imagens de alta resolução do Nimbus 2 de 1966, mostrando todas as calotas polares do Ártico e da Antártica.

Quando a espaçonave Nimbus 5 foi lançada em 1972, os cientistas planejaram seu Radiômetro de Microondas Eletricamente Varredor para coletar observações globais de onde e quanto choveu em todo o mundo. No entanto, uma nova prioridade para o sensor evoluiu nos meses seguintes ao seu lançamento: mapear as concentrações globais de gelo marinho . Quando o Nimbus 7 foi lançado em 1978, a tecnologia havia melhorado o suficiente para os cientistas distinguirem o gelo marinho recém-formado (ou seja, "primeiro ano") do gelo mais antigo, com o sensor Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR). Os dados que coletou durante sua vida de 9 anos fornecem uma parte significativa do registro de longo prazo da concentração de gelo marinho da Terra que os cientistas de hoje usam para estudos de mudanças climáticas.

Entre as descobertas mais casuais que as missões Nimbus possibilitaram, está a de um buraco no gelo marinho ao redor da Antártica nos invernos do hemisfério sul de 1974-76. Em um fenômeno que não foi observado desde então, um enorme pedaço de água sem gelo, chamado polynya , se desenvolveu três anos consecutivos no gelo sazonal que envolve a Antártica a cada inverno. Localizada no Mar de Weddell , a cada ano a polynya desaparecia com o derretimento do verão, mas retornava no ano seguinte. A mancha aberta de água pode ter influenciado as temperaturas do oceano até 2.500 metros e influenciado a circulação do oceano em uma ampla área. O Weddell Sea Polynya não foi observado desde o evento testemunhado pelos satélites Nimbus em meados dos anos 70.

Sistema de Posicionamento Global

Os satélites Nimbus (começando com Nimbus 3 em 1969) abriram o caminho para a era GPS moderna com busca e resgate operacional e sistemas de coleta de dados. Os satélites testaram a primeira tecnologia que permitiu aos satélites localizar estações de observação do tempo instaladas em locais remotos e comandar as estações para transmitir seus dados de volta ao satélite. A demonstração mais famosa da nova tecnologia foi através do vôo recorde da aviadora britânica Sheila Scott , que testou o sistema de navegação e comunicação do localizador Nimbus quando fez o primeiro vôo solo sobre o Pólo Norte em 1971.

O sistema de comunicação solo-satélite-solo Nimbus demonstrou o primeiro sistema de busca e resgate baseado em satélite. Entre os primeiros sucessos estava o resgate de dois balonistas de ar quente que afundaram no Atlântico Norte em 1977 e, mais tarde naquele ano, rastreando um aventureiro japonês em sua primeira tentativa de ser a primeira pessoa a fazer trenós puxados por cães até o Pólo Norte através da Groenlândia . Dezenas de milhares de pessoas nas últimas três décadas foram resgatadas por meio do sistema operacional de Rastreamento Auxiliado por Satélite de Busca e Resgate ( SARSAT ) nos satélites NOAA.

Poder nuclear

O Nimbus-3 foi o primeiro satélite a usar um gerador termoelétrico de radioisótopo SNAP-19 (RTG) no espaço. Uma tentativa anterior foi feita para lançar um SNAP-19 RTG no Nimbus-B-1, mas o foguete foi destruído e o combustível nuclear pousou no Canal de Santa Bárbara . Mais tarde, o combustível foi recuperado dos destroços a uma profundidade de 300 pés (91 m) e redirecionado para o Nimbus-3 como SNAP-19B. Esta fonte de energia aumentou o painel solar com um adicional28,2 W de energia elétrica.

Histórico de operação dos satélites Nimbus

Satélite Data de lançamento Data de Decaimento Perigeu Apogeu Site de lançamento Veículo de lançamento COSPAR ID Massa
Nimbus 1 28 de agosto de 1964 16 de maio de 1974 429 km 937 km Vandenberg 75-1-1 Thor-Agena B 1964-052A 374 kg
Nimbus 2 15 de maio de 1966 17 de janeiro de 1969 1103 km 1169 km Vandenberg 75-1-1 Thor-Agena B 1966-040A 413 kg
Nimbus B 18 de maio de 1968 Destruída no lançamento --- --- Vandenberg SLC-2E Thor-Agena D N / D 572 kg
Nimbus 3 13 de abril de 1969 22 de janeiro de 1972 1075 km 1135 km Vandenberg SLC-2E Thor-Agena B 1969-037A 576 kg
Nimbus 4 8 de abril de 1970 30 de setembro de 1980 1092 km 1108 km Vandenberg SLC-2E Thor-Agena 1970-025A 619 kg
Nimbus 5 11 de dezembro de 1972
-
1089 km 1101 km Vandenberg SLC-2W Delta 1972-097A 770 kg
Nimbus 6 12 de junho de 1975
-
1093 km 1101 km Vandenberg SLC-2W Delta 1975-052A 585 kg
Nimbus 7 24 de outubro de 1978
1994
941 km 954 km Vandenberg SLC-2W Delta 1978-098A 832 kg

Veja também

Referências

links externos