GOS-17

GOES-17
GOS-17
Processing of GOES-S at Astrotech Space Operations (KSC-20171206-PH LCH01 0105) (cropped).jpg
다음 시간에 GOS-S 처리
아스트로텍 공간 운영 시설
이름GOS-S
미션형날씨와 기상학
연산자NOAA / NASA
COSPAR2018-022a
새캣43226
웹사이트goes-r.gov
임무 기간15년 (계획)
3년, 10개월, 28일(수)
우주선 속성
우주선형GOS-R 시리즈
버스A2100A
제조사록히드 마틴
발사 질량5,620kg(11,446lb)
건질량2,857 kg(6,857 lb)
치수6.1 × 5.6 × 3.9 m(20 × 18 × 13 ft)
힘4kW
미션의 시작
출시일자2018년 3월 1일 UTC[3] 22시 2분
로켓Atlas V 541(AV-077)
발사장케이프 커내버럴, SLC-41
계약자유나이티드 론치 얼라이언스
입력서비스2019년 2월 12일
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도
정권정지 궤도
경도서부로137.2도
슬롯GOS-웨스트
GOES-S logo.png
GOS-S 휘장 미션
← GOS-16
GOS-T →

GOS-17(GOS-S로 지정 전 발사)은 미국 해양대기청(NOAA)에서 운영하는 환경위성이다. 이 위성은 4위성 GOES-R 시리즈(GOES-16, -17, -T, -U) 중 2위다. GOS-17은 기상 예보와 기상 및 환경 연구를 위한 다중 관측 영상을 제공하여 정지궤도 운영 환경 위성(GOES) 시스템을 지원한다. 위성은 록히드마틴이 A2100A 플랫폼을 기반으로 구축했으며, 유용 수명은 15년(온오르빗 교체로 5년간 대기한 후 10년 운영)으로 예상됐다.[6] GOS-17은 지구 절반 이상의 고해상도 가시 및 적외선 이미지와 번개 관측을 제공하기 위한 것이다.[7]

위성은 2018년 3월 1일 발사돼 2018년 3월 12일 정지궤도에 올랐다.[8] 2018년 5월, 발사 후 위성 시험 단계에서 1차 기기인 고급 기준선 이미저(Advanced Baseline Imager, 이하 오작동 참조)[9][10]에서 문제가 발견됐다. GOS-17은 2019년 2월 12일 GOS-West로 가동되었다.[2] 2021년 6월 NOAA는 인공위성의 메인 이미저 냉각 문제로 인해 GOS-T가 "가능한 한 빨리" 운용 역할로 GOS-17을 교체할 것이라고 발표했다.[11] GOS-T는 현재 2022년 3월에 출시될 예정이다.[12]

운영

Atlas V에서 GOS-S 시작

위성은 2018년 3월 1일 플로리다 케이프 커내버럴 공군기지에서 아틀라스 V(541) 발사 차량에 의해 우주로 발사됐다.[3] 발사 중량은 5,192 kg(11,446 lb)이었다.[3][13] GOS-17은 2019년 3월 12일 지구 상공 3만5700km(2만2200mi)의 정지궤도에서 GOS-16(2016년 발사)과 합류했다.[8]

2018년 10월 24일, GOS-17은 서경 89.5°의 체크아웃 위치에서 서경 137.2°의 작동 위치까지 20일, 2.5°/일간 서경 표류 기동을 시작했다. 드리프트 기동 중에는 자력계를 제외한 모든 계측기가 비활성화되었다. 한편, GOS-15는 2018년 10월 29일 서쪽에서 128°까지 동쪽으로 표류 기동을 시작했으며, 모든 센서가 여전히 작동하고 있다. 2018년 11월 7일 새 위치에 도달했고, GOS-17은 2018년 11월 13일 첫 영상 전송을 시작했다. 전송된 최초의 고화질 이미지는 알래스카, 하와이, 태평양이었다.[14] GOS-15의 표류는 통신 간섭을 방지하기 위해 GOS-17과의 추가적인 분리를 제공하기 위한 것이었다. GOS-17은 2018년 11월 13일에 할당된 경도에 도달하여 추가 시험을 시작했다.[5] GOS-17은 2019년 2월 12일 작전이 선언되었다. GOS-17과 GOS-15 모두 GOS-17의 성능을 GOS-West로 평가할 수 있도록 2020년 초까지 병행 운영했다.[15] 2020년 3월 2일, GOS-15가 비활성화되고 저장 궤도로 이동되었으며, 고급 기준선 이미저와의 알려진 결함으로 인해 2020년 8월에 GOS-17 작동을 보완할 계획이다.[16][17]

오작동

위성 통합 전 GOS-16 고급 기준선 이미저

2018년 5월 23일 NOAA는 첨단 기준선 이미저의 냉각 시스템에 문제가 있다고 발표했다.[9][10] 냉각 장애로 인해 적외선과 근적외선 촬영은 하루 12시간만 가능했다. 이 문제는 기기의 적외선 및 근적외선 채널 13개에 영향을 미친다. 위성의 다른 센서들은 영향을 받지 않는다.

2018년 7월 24일 미디어 컨퍼런스 콜에서 극저온 냉각기와 ABI로부터 복사기로 열을 전달하는 루프 히트 파이프로 문제 구성요소가 확인되었다.[18][19] 이 구성 요소의 성능 저하란 ABI가 의도한 것보다 뜨거워져 적외선 센서의 감도를 낮춘다는 것을 의미한다. 제대로 작동하려면 어떤 파장을 관측하느냐에 따라 센서가 다양한 정도로 냉각해야 하고, 가장 긴 파장에서 작동하는 센서는 -212.8°C(-351.0°F)까지 낮게 유지돼야 열 소음을 줄일 수 있다.[nb 1]

GOS-R 시스템 프로그램 책임자 Pam Sullivan은 컨퍼런스 콜에서 예비 예측은 우주선 정렬 변경과 같은 열 완화 조치를 통해 계절에 따라 ABI 성능이 크게 향상될 수 있음을 시사했다고 말했다.[20] 우주선의 궤도는 ABI를 정분점 주위로 더 자주 완전한 햇빛으로 보내며, 이로 인해 더 많은 태양 방사선이 ABI에 흡수되고 적외선 채널의 성능이 저하되며, 예상에 따르면 16개 채널 중 10개가 24시간 이용 가능하고 나머지 6개 채널은 "대부분"에 이용될 수 있다.하루 중 파장에 따라 각도가 달라진다.[18] 솔라스틱 주변은 ABI가 직사광선을 적게 받을 정도로 궤도 정렬이 이뤄지며, 나머지 3개 채널은 하루 20시간 이상 이용할 수 있는 16개 채널 중 13개 채널이 24시간 이용 가능할 것으로 예상된다.

루프 히트 파이프(LHP)는 오비탈 ATK(현재는 노스럽 그루먼 소유)에 의해 제조되었다. 2018년 10월 2일, NOAA와 NASA는 5명으로 구성된 미샤프 조사 위원회를 임명하여 이 문제를 더 검토하였다.[21] NOAA는 Nortrop Grumman과 협력하여 시험용 우주선 구성품의 공학 등급 복사본을 사용하여 루프 히트 파이프의 고장을 정확히 규명했다.[18] 전화 회의에 언급된 가능한 원인으로는 히트파이프 내부의 이물질 또는 부적절한 양의 프로필렌 냉각수가 있었다. 2018년 10월 3일 공개된 독립적 고장검토팀의 최종 결론은 "열성능 문제의 가장 유력한 원인은 루프 히트파이프 내 냉각재 흐름을 차단하는 이물질 잔해(FOD) 때문"이었다. FOD를 테스트 파이프에 도입하는 일련의 지상 기반 테스트는 가장 유력한 원인으로 FOD를 지원한다. 두 번째 잠재적 원인인 기계적 고장이 조사되었고 가능성이 없는 것으로 간주되었다. 고장 검토팀은 후속 GOS-R 시리즈 위성에서 보다 단순한 하드웨어 구성과 프로필렌이 아닌 냉각재로 암모니아를 사용하는 것을 포함하여 ABI 라디에이터의 변경을 권고했다. 재설계 작업이 진행 중이며, 당초 2018년 12월로 예정됐던 CDR(Critical Design Review)이 정부 셧다운으로 연기됐다. 그것은 결국 2019년 2월 7~8일에 열렸다.[15] 루프 히트파이프(LHP) 문제의 충격을 최소화하기 위해 다양한 소프트웨어 해결책이 도입됐다.

2018년 10월 록히드마틴은 GOS-R 시리즈의 차기 유닛인 GOS-T의 조립을 마치고 완성된 위성의 환경실험을 시작할 준비를 하고 있었는데, NOAAA는 ABI를 제조사인 해리스 사에 재제조를 위해 반환하라고 명령했다.[22][nb 2] 이에 따라 예정됐던 2020년 5월 GOS-T 출시가 연기됐다.[22][23] 2019년 5월 현재 출시일은 2021년 12월로 정해져 있다.[6] 2024년 GOS-U의 출시는 재설계 결과 지연되지 않을 것이다.[18]

2018년 11월 20일, 극저온 장치 하위 시스템에 대한 소프트웨어 업데이트로 인해 ABI에서 메모리 오류가 발생하였다. 이로 인해 자동 온보드 안전 점검으로 크라이오쿨러가 차단되었다. 2018년 11월 25일 가동으로 복구되었으며, 엔지니어들은 2019년 1월부터 배치를 위한 영구적인 소프트웨어 수정 작업을 시작했다.[24][25]

2019년 8월 15일, GOS-17은 UTC 약 13:45에서 17:00까지 짧은 "우주선 이상"을 경험했다. 이 변칙으로 인해 모든 밴드와 씬(scene)이 전달되지 못했다.[26]

목표

NOAA의 GOS-R 위성 시리즈는 더 빠르고 상세한 데이터, 번개의 실시간 영상, 태양 활동과 우주 날씨에 대한 고급 모니터링을 제공함으로써 날씨, 해양 및 환경의 예측을 향상시키기 위해 설계되었다. GOS-17은 4배의 이미지 해상도로 3배의 데이터를 수집할 수 있으며, 이전 탐사선보다 5배 빠른 속도로 행성을 스캔할 수 있다.

GOS-17은 GOS-16(현 GOS-East)과 기기와 기능이 동일하며, 세계 다른 지역을 스캔해 작업을 보완할 예정이다. GOS-17은 서경 137.2도로 이동하고 미국 대륙, 하와이, 태평양의 많은 부분을 커버할 때 GOS-West이다. 이 두 위성은 서반구의 대부분을 감시하고 거의 실시간으로 자연 현상과 위험을 탐지할 것으로 예상된다.[8][27]

이 제품의 성능은 다음과 같이 향상될 것이다.[27]

  • 화재 궤도 및 강도 추정
  • 낮은 구름/낮은 구름 감지
  • 열대 저기압 선로 및 강도 예보
  • 연기와 먼지 감시
  • 대기질 경고 및 경보
  • 교통안전 및 항공노선계획
  • 홍수와 산사태를 유발할 수 있는 대기 하천 사건의 사전 모니터링

GOS-16과 함께, 이 새로운 위성들은 미국 전역의 대기에서 일어나고 있는 일에 대해 거의 실시간에 가까운 업데이트를 제공할 수 있다.[28]

계기

GOS-17의 계기판은 GOS-16과 동일하다. 여기에는 다음이 포함된다.[29]

접지 센싱

2018년 5월 20일 GOS-17에서 본 지구

ABI(고급 기준선 이미저)

ABI(Advanced Baseline Imager)는 해리스 코퍼레이션[30] 스페이스 앤드 인텔리전스 시스템즈(구 ITT/Exelis)가 지구의 날씨, 기후 및 환경을 영상화하기 위해 GOS-R 계열의 인공위성을 위해 구축했다. ABI 계측기의 주요 하청업체로는 BAE 시스템즈, Babcock Incorporated, BEI Technologies, DRS Technologies, L-3 Communications SSG-Tinsley 및 Northrop Grumman Space Technology, Orbital ATK 등이 있다.[31] ABI의 영상 기능은 여러 가지 면에서 이전 이미저보다 우수하다.

스펙트럼 분해능
16개 스펙트럼 대역에 걸친 북아메리카의 ABI 영상

이 계측기는 16개의 밴드를 가지고 있다(마지막 GOOS 이미저보다 11개 더 많음:).[32]

2 가시 밴드:

  • 밴드 1: 0.45–0.49 μm("파란색")
  • 밴드 2: 0.60–0.68 μm("빨간색")

4 근거리 IR 대역:

  • 밴드 3: 0.847–0.882 μm("베기")[nb 3]
  • 밴드 4: 1.366–1.380 μm("Cirrus")
  • 밴드 5: 1.59–1.63 μm("눈/얼음")
  • 밴드 6: 2.22–2.27μm("클라우드 입자 크기")

10개의 다른 적외선 대역:

  • 밴드 7: 3.80–3.99μm("단파 윈도우")
  • 밴드 8: 5.79–6.59 μm("상류 대류권 수증기")
  • 밴드 9: 6.72–7.14 μm("중위 대류권 수증기")
  • 밴드 10: 7.24–7.43 μm("하위 대류권 수증기")
  • 밴드 11: 8.23–8.66 μm("클라우드-톱 페이즈")
  • 밴드 12: 9.42–9.80 μm("오존")
  • 밴드 13: 10.18–10.48μm("Clean IR Longwave Window")
  • 밴드 14: 10.82–11.60 μm("IR 롱웨이브 윈도우")
  • 밴드 15: 11.83–12.75 μm("더티 IR 롱웨이브 윈도우")
  • 대역 16: 12.99–13.56 μm(CO2 장파 적외선)
시간 분해능

ABI 제품의 시간 분해능은 이미지 유형에 따라 다음과 같이 변경된다.

  • 서반구 전체의 영상은 5분에서 15분 간격으로 발생하며, 이전에는 시간당 최대 3장의 사진을 찍을 수 있는 예정된 이벤트였다.[32]
  • 이전 위성에서 15분마다 한 번씩 미국 대륙 영상 촬영
  • 30초마다 1,000x1,000km(620x620mi) 박스에 걸쳐 세부 이미지 1개씩, 기존 이미저에게는 없는 기능
공간해상도

공간 분해능은 사용 중인 대역에 따라 달라진다. 대역 2는 500m(1,600ft)의 분해능으로 모든 채널 중 가장 높은 분해능이다. 채널 1, 3, 5의 분해능은 1km(0.62mi), NIR/IR의 다른 모든 대역의 분해능은 2km(1.2mi)가 된다.[33]

정지장치 번개 매퍼(GLM)

정지 상태 번개 매퍼(GLM)는 번개(클라우드 내 및 지면 간) 활동을 측정하는 데 사용된다. 이를 위해 낮에도 지속적으로 NIR의 단일 채널(777.4-nm)을 이용해 번개로부터 섬광을 포착하는 것으로 간주한다.

이 센서는 1372 × 1300 픽셀 CCD로, 8–14 km(5.0–8.7 mi) 공간 분해능을 가지고 있다(해상도 시야(FOV)의 가장자리 근처가 감소한다). GLM은 프레임 간격이 2밀리초인데, 이는 매초 500회 전체 스터디 영역을 고려한다는 것을 의미한다.[34]

GLM의 개발은 캘리포니아 팔로알토에 있는 록히드마틴 첨단기술센터와 계약되었다.[35]

태양영상

태양 자외선 이미저는 2018년 5월 28일 다른 스펙트럼 대역에서 태양 플레어를 포착한다.
2018년 플라즈마 파장의 효과를 보여주는 자기계 데이터.
  • Coronal 구멍, 태양 플레어 및 Coronal 질량 방출 소스 영역을 관찰하기 위한 SUVI(태양 자외선 이미저)
  • 상층 대기 중 일조 강도 모니터링을 위한 극자외선 및 X선 방사조도 센서(EXIS) 그것은 콜로라도 볼더에 있는 대기 및 우주 물리학 연구소에 지어졌다. X선용, 극자외선용, 극자외선용, 극자외선과 극자외선이 조합된 세 번째 센서가 탑재됐다.[36]
  • EXIS, XRS, EUVS에 탑재된 센서는 전파 정전을 유발할 만큼 강력한 이벤트를 경고하기 위해 태양 플레어를 모니터링하고 둘 다 우주 기상 예측에 사용된다. 좀 더 구체적으로, XRS는 태양으로부터의 X선 가변성을 감시하고, EUVS는 태양으로부터 나오는 극초자외선 출력에서 짧고 긴 시간 척도의 가변성을 찾는다. 두 기구는 모두 지구의 상층 대기에 대한 태양의 다양한 영향을 더 명확하게 나타내려고 한다.[37]

공간환경측정

트랜스폰더

  • 어려움에 처한 사용자의 조난 신호를 검색 및 구조 센터로 전달하기 위한 GEOSAR(Geostationary Search and Rescue)
  • 현장 데이터 수집 플랫폼에서 데이터 수집을 위한 DCIS(데이터 수집 및 질문 서비스)

메모들

  1. ^ 센서는 (냉각되지 않은) 작동 온도와 유사한 온도에 민감하다. 본질적으로 센서가 스스로 감지하고 있어 소음층을 크게 높이고 합법적인 신호를 구별하기 어렵다.
  2. ^ 루프 히트 파이프는 실제로 현재 Northrop Grumman의 일부인 Orbital-ATK에 의해 제조되었고, ABI는 현재 Harris Corporation의 일부인 Exelis Inc.에 의해 제작되었다.
  3. ^ 이 밴드는 식물이 이 파장에서 적외선에 반사되는 정도가 높기 때문에 '베기'라는 별명을 갖고 있다. 빨간색 모서리를 보십시오. ABI가 부족한 가시광선 녹색채널의 대용품으로 사용할 수 있다.

참조

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외부 링크