05.07.2021

На терминаторной орбите

5 июля 2021 г. в 07:28 пекинского времени (4 июля в 23:28 UTC) со стартового комплекса №94 Центра космических запусков Цзюцюань произведен пуск РН «Чанчжэн-4C» (CZ-4C №Y43) с метеорологическим спутником «Фэнъюнь-3E». Аппарат был успешно выведен на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:

·         Наклонение – 98.70°;

·         Минимальная высота – 801.8 км;

·         Максимальная высота – 808.6 км;

·         Период обращения – 100.98 мин.

Пуск РН CZ-4C с КА "Фэнъюнь-3E" 5 июля 2021 г.

По итогам пуска в каталог Космического командования США были внесены три объекта с номерами от 49008 до 49010 и международными обозначениями от 2021-063A до 2021-063C. Номер 063 исправили на верный 062 только 6 июля. Последний из трех объектов по параметрам орбиты явно идентифицировался как 3-я ступень носителя, а два первых оставались неопознанными.

Как оказалось, американцы сопровождали спутник как объект 49009, то есть 2021-062B, а не 49008 (2021-062A), как следовало бы. В результате родилась маленькая сенсация: 6 июля наблюдатель Скотт Тилли (Scott Tilley) сообщил о приеме радиосигналов от объекта B на частоте 2253 МГц S-диапазона, которая не заявлена для «Фэнъюня». Напрашивалось предположение о том, что объект B является необъявленным попутным КА. Однако уже 7 июля Тилли уточнил ситуацию: передает действительно объект B, но такая же частота ранее регистрировалась у «Фэнъюня-3C», так что он, видимо, является основным КА. Более того, к этому времени объект B поднял свою орбиту на 7 км – вполне ожидаемое поведение для метеоспутника. В общем, сенсация сдулась.

К 9 июля «Фэнъюнь-3E» (风云三号E星, Fengyun-3E) вышел на рабочую орбиту высотой 826 км. Строго говоря, это имя новый спутник получит после испытаний и приема в эксплуатацию Китайской метеорологической администрацией CMA, но все привыкли пользоваться именно таким обозначением и сокращением FY-3E вместо формально более правильного производственного наименования «Фэнъюнь-3» №05 (风云三号05星). Последнее подчеркивает, что запущенный КА является пятым в серии китайских полярных метеоспутников второго поколения FY-3.

Ни одно имя, ни другое не сообщает, однако, что FY-3E – первый спутник третьей партии этих КА. Первую партию составляли два экспериментальных аппарата FY-3A и FY-3B, стартовавшие в 2008 и 2010 гг., вторую – два оперативных спутника FY-3C и FY-3D 2013 и 2017 года запуска (см. «Новости космонавтики», №1, 2018).

Пятый аппарат предполагалось вывести на орбиту еще в 2018 г., но старт задержался в силу сочетания двух обычных для таких программ причин. Во-первых, пока два оперативных спутника работают, нет острой необходимости в запуске следующего. Во-вторых, если нет острой необходимости, можно без особой спешки «допиливать» модернизированный аппарат до полной удовлетворенности заказчика. Вот и получилось, что соглашение о создании четырех КА третьей партии и об изготовлении носителей для них было подписано лишь в рамках 12-го аэрокосмического салона в Чжухае в ноябре 2018 г. и довольно быстро реализовано: уже 22 апреля 2021 г. спутник FY-3 №05 получил допуск к отправке на космодром.

Спутник "Фэнъюнь-3E".

Все предыдущие полярные метеоспутники «Фэнъюнь» запускались с Тайюаня – собственно, с первого из них в 1988 г. и начался космический этап истории этого полигона. Однако с сентября 2020 г. происходит массовый перенос запусков шанхайских ракет семейства CZ-4B/4C с Тайюаня в Цзюцюань, цель которого – прекратить «бомбардировку» Таиланда и Камбоджи, куда до недавнего времени падали вторые ступени этих носителей. С новой, более западной точки вторая ступень падает в Бенгальский залив у побережья Бирмы.

 

Китайские полярные метеоспутники FY-3

Наименование

Дата запуска

Масса, кг

Статус

Фэнъюнь-3A

27.05.2008

2295

Экспериментальный, утренняя орбита,
рабочая высота 827 км,
использовался до 05.01.2015, в марте 2019 г.
поднял орбиту до 830 км.

Фэнъюнь-3B

05.11.2010

2353

Экспериментальный, дневная орбита,
рабочая высота 827 км, с мая 2015 г. 840 км,
использовался до 01.06.2020.

Фэнъюнь-3C

23.09.2013

2450

Оперативный с апреля 2014 г., утренняя орбита,
рабочая высота 827 км, с марта 2018 г. 840 км.

Фэнъюнь-3D

15.11.2017

Оперативный c 01.01.2019, дневная орбита,
рабочая высота 827 км.

Фэнъюнь-3E

05.07.2021

2690

На испытаниях, сумеречная орбита.

 

В норме два оперативных аппарата системы «Фэнъюнь-3» обеспечивают глобальные всепогодные наблюдения земной поверхности и зондирование атмосферы в различных спектральных диапазонах с двух солнечно-синхронных орбит – «утренней» и «дневной». Первая характеризуется прохождением нисходящего узла в 10:00 местного времени, вторая – восходящего узла примерно в 13:30. (Такая странная терминология с привязкой к двум разным узлам использовалась в американской метеосистеме NOAA, и китайцы ее унаследовали.) Впрочем, ни американские спутники, ни китайские не держат время узла. Оно остается близким к заданному лишь в первые два года, а потом начинается резкий уход, и со временем утренняя орбита вполне может превратиться в дневную и наоборот.

FY-3E формально не относится ни к тем, ни к другим: он изначально делался под работу на «сумеречной» орбите с прохождением нисходящего узла ранним утром. Среди гражданских метеоспутников мира такого еще не было, хотя некоторые американские военные метеоспутники DMSP выводились на сумеречные орбиты. На день запуска нисходящий узел проходился в 05:41 местного времени, так что плоскость орбиты примерно перпендикулярна направлению на Солнце. Удобно: при полете в орбитальной ориентации один борт постоянно греется, другой все время в тени, а солнечная батарея наиболее эффективна; полезно: верхушки облаков при низком Солнце видны лучше. Кроме того, измерения на такой орбите заполняют временной интервал между «утренними» и «дневными», и в результате эксперты ожидают увеличение достоверности метеопрогноза на 2-3% по полушариям Земли и на 2-10% в региональном масштабе.

Спутник "Фэнъюнь-3E". Анимация

Аппарат спроектирован и изготовлен в Шанхайской исследовательской академии космической техники, его главного конструктора зовут Ван Цзиньхуа (王金华), а административного руководителя работ – Ли Хайшэн (李海生). Из таблицы видно, что FY-3E существенно тяжелее предшественников, его масса составляет 2690 кг. Однако он основан на все той же платформе SAST-3000 и сохраняет привычный внешний облик: вытянутый прямоугольный корпус, огромная панель с целевой аппаратурой на надирной стороне, одна солнечная батарея, ориентированная вертикально в плоскости орбиты, словно парус, и дающая 2500 Вт мощности. Габариты КА в полете – 4.46x10x3.79 м. Трехосная система ориентации поддерживает положение КА с отклонением не более 0.3° и остаточными угловыми скоростями на уровне до 0.004° в секунду, а фактическая ориентация определяется с ошибкой не более 0.05°. Расчетный срок службы спутника – восемь лет против пяти лет у FY-3D.

Изменения коснулись как перечня бортовой аппаратуры, так и характеристик отдельных устройств. Всего на FY-3E установлено 10 приборов, но один комплексный инструмент учитывается как два, хотя можно было бы насчитать и четыре. Три прибора изготовлены впервые, остальные модернизированы в той или иной степени.

1. Спектрорадиометр умеренного разрешения MERSI-LL (Medium Resolution Spectral Imager – Low-Light), основной инструмент для получения картины облачности, определения цвета океана и индексов растительности, представляет собой специальную версию 25-канального прибора MERSI-2 предыдущего спутника. В приборе сохранены лишь шесть наиболее длинноволновых каналов ИК-диапазона, в том числе четыре с разрешением 1000 м (3.80, 4.05, 7.20 и 8.55 мкм) и два с разрешением 250 м (10.8 и 12.0 мкм). Вместо остальных каналов видимого диапазона, ближнего ИК и коротковолнового ИК введен один ночной канал низкой освещенности с динамическим диапазоном на семь порядков величины с пространственным разрешением 1000 м. Инструмент ведет съемку в полосе шириной 2900 км.

2. Вместо микроволнового радиометра MWRI установлен совершенно новый прибор – ветровой скаттерометр WindRAD, он же SWRM (Sea Wind Measurement Radar), предназначенный для измерения поля скоростей приповерхностного ветра над морем. Этот активный двухчастотный (5.3 и 13.265 ГГц) и двухполяризационный (HH и VV) прибор с коническим сканированием будет регистрировать обратное рассеяние зондирующих сигналов и поставлять информацию о скорости и направлении ветра, а также о физических свойствах земной поверхности, таких как морской лед, влага, растительность и т.д. Ширина полосы превышает 1200 км, разрешение составляет 25 км в C-диапазоне и 10 км в Ku-диапазоне.

3. Гиперспектральный зондировщик HIRAS (Hyperspectral Infra Red Atmospheric Sounder) модернизирован до версии HIRAS-2. Прибор представляет собой сканирующий Фурье-интерферометр с периодом сканирования 10 сек и пространственным разрешением 16 км в надире и отвечает за определение температуры и влажности, вертикального профиля озона и концентрации парниковых газов. Как и предшественник, инструмент имеет в общей сложности 1370 каналов в длинноволновом (8.8–15.38 мкм) и двух средневолновых (5.71–8.26 и 3.92–4.64 мкм) ИК-диапазонах. По сравнению с HIRAS, новый прибор имеет более высокую чувствительность и на 80% большее покрытие; ширина полосы увеличена с 2250 до 2700 км.

4. Микроволновой зондировщик влажности MWHS-2 (Micro-Wave Humidity Sounder) ведет измерения в полосе шириной 2700 км в 15 каналах в диапазонах 89.0 ГГц (один канал), 118.75 ГГц (восемь), 150 ГГц (один) и 183 ГГц (пять). Данные диапазона 183 ГГц используются для определения влажности, а диапазона 118.75 ГГц являются вспомогательными для определения температуры.

5. Микроволновой зондировщик температуры MWTS-3 (Micro-Wave Temperature Sounder) модернизирован по сравнению с MWTS-2 с увеличением числа каналов с 13 до 17 и ширины полосы с 2200 до 2700 км. Пространственное разрешение обоих зондировщиков составляет 16 км в подспутниковой точке.

6. Радиозатменный зонд GNOS-2 (Global Navigation Occultation Sounder) обеспечивает изучение свойств земной атмосферы за счет регистрации фазовой задержки сигналов спутников глобальных навигационных систем GPS и «Бэйдоу», проходящих сквозь нее, с вертикальным разрешением 0.5 км. Кроме того, модернизированный прибор дополнен аппаратурой GNSS-R для регистрации сигналов, отраженных от морской поверхности, что позволяет определять поле скоростей ветра независимо от WindRAD.

7. Монитор интенсивности солнечного излучения SIM-2 (Solar Irradiance Monitor) включает три радиометра, в том числе радиометр DARA, поставленный Физической метеорологической обсерваторией в Давосе (Швейцария).

8. Монитор спектральной интенсивности солнечного излучения SSIM (Solar Spectral Irradiance Monitor) – новый прибор, который регистрирует спектры интенсивности излучения раздельно в ультрафиолетовом (165-320 нм), видимом (285-700 нм) и инфракрасном (650-1650 нм) диапазонах со спектральным разрешением 1, 1 и 8 нм соответственно. Данные имеют ценность для солнечной и атмосферной физики и климатических исследований.

9. Солнечный инструмент X-EUV представляет собой шестиканальный радиометр с пятью каналами разной ширины рентгеновского диапазона и одним в крайнем ультрафиолете (линия FeXII). Цель эксперимента – продолжительные непрерывные измерения солнечного излучения с высоким временным разрешением. Пространственное разрешение составляет 3750 км в крайнем УФ и 7500 км в рентгеновских лучах.

10-11. Комплекс приборов для описания космической среды SWS (Space Weather Suite) включает монитор космической среды SEM (Space Environment Monitor) и ионосферный фотометр IPM (Ionospheric Photometer). В состав первого входят спектрометр частиц высоких энергий HEPD, магнитометр MFD и датчик температуры и плотности электронов в ионосфере IMS; фотометр предназначен для регистрации свечения ионосферы в линиях кислорода (135.6 нм) и азота (140-180 нм).

Спектрорадиометр MERSI и гиперспектральный зондировщик HIRAS-2 являются разработками Шанхайского института технической физики. Зондировщики температуры и влажности, а также калибровочный источник для радиометра созданы в 203-м институте Китайской корпорации космической науки и промышленности. Монитор SIM-2 сделали в Чанчуньском институте оптики, точной механики и физики.

Эмблема запуска КА "Фэнъюнь-3E"

Аппарат был застрахован на сумму 1178 млн юаней от аварии при запуске и от отказа на орбите; кроме того, была застрахована ответственность перед третьими лицами с лимитом покрытия 650 млн юаней. Тендер выиграло пекинское отделение Китайско-Тихоокеанской страховой компании, получив страховую премию в сумме 45.98 млн юаней.

Экспедиция промышленности посетила кладбище революционных героев на полигоне Цзюцюань

Два следующих аппарата 3-й партии FY-3 должны быть запущены на утреннюю и дневную орбиты на замену FY-3C и FY-3D, а четвертый будет изготовлен по специальному проекту с основной задачей измерения количества осадков и выведен на несинхронную орбиту наклонением 65°.

Автор: Liss

Поделиться в соц. сетях
1922