Иголка — в яйце, яйцо — в утке, утка — в зайце, заяц… Ну вы помните все это, правда? В НАСА вряд ли много сотрудников слышало о Кощее Бессмертном, но многоступенчатый принцип работы различных систем там применяют часто. Так вот, агентство успешно запустило целое созвездие спутников системы Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) с ракеты, которая, в свою очередь, была запущена с самолета.
Для запуска ракеты было принято решение использовать носитель L-1011 Stargazer. Это самолет, который взлетел на высоту в 12 километров. Здесь от него отстыковалась ракета Orbital ATK Pegasus XL. Следующий этап — свободное падение ракеты в течение пяти секунд с последующей активацией основного двигателя, который вынес ракету с несколькими спутниками на орбиту Земли.
Спустя 14 минут после запуска ракета Pegasus отправила «на работу» свой полезный груз. Это произошло на высоте в 508 километров над поверхностью планеты.
Полезный груз — специальная капсула доставки, на которой и размещались спутники. На заданной высоте все они отстыковались от материнского аппарата и начали выполнять функции.
Стоит отметить, что весь этот проект обошелся агентству в $157 миллионов. НАСА, несмотря на огромный бюджет, выделенный специальной комиссией Конгресса, не смогло бы выполнить задачу. Поэтому потребовалась помощь партнеров. Ими стали Мичиганский институт и Юго-Западный исследовательский институт из Сан-Антонио.
Изначально запуск самолета с ракетой, капсулой и спутниками был запланирован на понедельник. Но пришлось пропустить три дня из-за проблемы с гидравлической системой отстыковки ракеты, а также и по более прозаической причине — в понедельник была неподходящая для запуска погода.
Восемь спутников CYGNSS теперь займутся изучением метеорологических и климатических условий ряда регионов нашей планеты. Например, аппараты помогут определять интенсивность ураганов и тропических циклонов с небывалой до настоящего момента точностью. Спутники будут вести наблюдение лишь за зоной, где возникают тропические ураганы, в этом проекте не предусмотрен мониторинг других областей.
На борту каждого спутника CYGNSS установлен Delay Doppler Mapping Instrument (отображение радиолокационных данных с доплеровским сдвигом частоты), который включает в себя многоканальный GPS-приёмник, зенитную антенну низкого усиления и 2 надирные антенны с высоким коэффициентом усиления. Эти инструменты позволяют аппаратам обнаруживать и измерять отраженные от поверхности океанов сигналы GPS спутников. В случае появления урагана радиосигналы смогут дать представление о скорости ветра в этом регионе, а также о конфигурации самого урагана. Система спутников может проводить 32 измерения в секунду, обеспечивая невиданную прежде точность оценки интенсивности ураганов. Прямые сигналы спутники тоже улавливают, и с их помощью определяется точное местоположение аппаратов в космическом пространстве.
Благодаря новой системе специалисты получают возможность анализа развития ураганов, находясь вдали от них. «Мы можем узнать скорость ветра, находясь вне бури благодаря нашим системам», — заявил климатолог Крис Руф (Chris Ruf). Руф — научный руководитель миссии CYGNSS. По его словам, база знаний климатологов об урагане неполная, а спутники помогут устранить этот пробел.
Задача спутников — не только определение силы ветра. Аппараты должны изучать взаимное влияние поверхности океана, термодинамики атмосферной влажности, радиации и конвективной динамики. Это необходимо для определения условий формирования тропических ураганов. Способ, по мнению специалистов, позволит определять в каждом конкретном случае, будет ли ураган набирать силу или нет. Ученые смогут изучить процессы, происходящие рядом с ядром бури, что невозможно при использовании прямого наблюдения. Процессы, происходящие в центре, очень быстро меняются, но именно они играют важнейшую роль в развитии урагана.
Проект стартовал в июне 2012 года. Каждый из микроспутников весит 27,5 килограммов. Спутники равномерно рассредоточены в одной орбитальной плоскости, это позволяет им возвращаться в исходную точку наблюдения каждые 6 часов. Наблюдение за ураганами будет вестись в течение двух сезонов.
CYGNSS — первая завершенная миссия НАСА в рамках программы НАСА Earth Venture. Эта программа включает в себя проекты, которые можно быстро развивать, и стоимость которых не составляет миллиарды долларов. Главная цель программы — изучение текущего состояния нашей планеты, включая атмосферу и гидросферу для того, чтобы человек научился предсказывать возможные изменения, например, климата.
Источник
