Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
НАСА-ның климаттық спутнигі, осы миссияның сәтті қайта ұшуы.
Failed NASA climate satellite
the successful re flight of this mission
Орбиталық көміртек обсерваториясы (ОКО) – НАСА-ның атмосфералық көмірқышқыл газын (|CO2) ғарыштан бақылауға арналған спутниктік миссиясы. Алғашқы ғарыш аппараты 2009 жылғы 24 ақпанда ұшыру кезіндегі апат салдарынан жойылды, себебі оны тасымалдаған Taurus зымыранының қақпағы ашылмады. Қақпақтың қосымша салмағы спутникті орбитаға шығудан алды. Одан кейін ол атмосфераға қайта кіріп, Антарктидаға жақын Үнді мұхитына құлады. Оның ізбасары, Орбиталық көміртек обсерваториясы 2, 2014 жылғы 2 шілдеде Delta II зымыранымен ұшырылды. Орбиталық көміртек обсерваториясы 3, OCO 2-нің қосалқы ұшу құралынан жасалған жеке жүк, 2019 жылғы мамыр айында Халықаралық ғарыш станциясының Кибо ашық платформасына орнатылды.
The Orbiting Carbon Observatory (OCO) is a NASA satellite mission intended to provide global space based observations of atmospheric carbon dioxide (|CO2). The original spacecraft was lost in a launch failure on 24 February 2009, when the payload fairing of the Taurus rocket which was carrying it failed to separate during ascent. The added mass of the fairing prevented the satellite from reaching orbit. It subsequently re entered the atmosphere and crashed into the Indian Ocean near Antarctica. The replacement satellite, Orbiting Carbon Observatory 2, was launched 2 July 2014 aboard a Delta II rocket. The Orbiting Carbon Observatory 3, a stand alone payload built from the spare OCO 2 flight instrument, was installed on the International Space Station Kibō Exposed Facility in May 2019.
Миссияның сипаттамасы
OCO өлшемдері көмірқышқыл газының географиялық таралуын және аймақтық масштабтағы көмілуін алғаш рет көрсетуге жеткілікті дәлдікте жасалған. Бұл деректер жаһандық көміртегі айналымын, табиғи процестерді және парниктік газдың мөлшері мен таралуына әсер ететін адам қызметін түсінуді жақсартуға бағытталған. Осы түсініктің артуы атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері мен таралуының болашақтағы өзгерістерін және осы өзгерістердің Жер климатына тигізетін әсерін сенімдірек болжауға мүмкіндік береді деп күтілуде. OCO ғарыш кемесі Orbital Sciences Corporation компаниясымен ұсынылған. Екі жылдық миссия барысында OCO Жер бетінің көп бөлігін кемінде он алты күнде бір рет бақылауға мүмкіндік беретін, полюске жақын орбитада ұшады. Ол Жерді айналатын басқа да спутниктермен, яғни Жерді бақылау жүйесінің түстен кейінгі тобы немесе "А" тобы ретінде ұшуға жоспарланған. Осы үйлестірілген ұшу формациясы зерттеушілерге OCO деректерін басқа ғарыш кемелеріндегі басқа құралдардан алынған деректермен салыстыруға мүмкіндік беруді мақсат еткен. Атап айтқанда, ғалымдар OCO деректерін NASA-ның Aqua спутнигіндегі Атмосфералық инфрақызыл зонды (AIRS) және Жердегі Толық көміртек бағанасын бақылау желісінен (TCCON) алынған деректермен шамамен бір уақытта алынған өлшемдермен салыстыруға ниетті. "А" тобымен синхронизация үшін 30 секундтық өте қысқа сәтелік терезе қажет. Миссияның бастапқы құны NASA-ның Жер жүйесі ғылымының Pathfinder бағдарламасымен қаржыландырылды. NASA-ның Калифорния штатының Пасадена қаласындағы Реактивтік қозғалтқыш зертханасы NASA-ның Ғылыми миссиялар дирекциясы үшін OCO басқаруын жүзеге асырады.
OCO's measurements are designed to be accurate enough to show for the first time the geographic distribution of carbon dioxide sources and sinks on a regional scale. The data is planned to improve the understanding of the global carbon cycle, the natural processes and human activities that influence the abundance and distribution of the greenhouse gas. This improved understanding is expected to enable more reliable forecasts of future changes in the abundance and distribution of carbon dioxide in the atmosphere and the effect that these changes may have on Earth's climate. The OCO spacecraft was provided by Orbital Sciences Corporation. During its two year mission, OCO will fly in a near polar orbit which enables the instrument to observe most of Earth's surface at least once every sixteen days. It is intended to fly in loose formation with a series of other Earth orbiting satellites known as the Earth Observing System Afternoon Constellation, or the A train. This coordinated flight formation was intended to enable researchers to correlate OCO data with data acquired by other instruments on other spacecraft. In particular, Earth scientists would like to compare OCO data with nearly simultaneous measurements acquired by the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) instrument aboard NASA's Aqua satellite and ground based data from the Total Carbon Column Observing Network (TCCON). Alignment with the A train demands a particularly short launch window of 30 seconds. The original cost of the mission was It was sponsored by NASA's Earth System Science Pathfinder Program. NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, manages OCO for NASA's Science Mission Directorate.
Технология
Жерсерік атмосферадағы көмірқышқыл газының ең жоғары дәлдіктегі өлшемін жасауға арналған жалғыз құралды алып жүреді. Құрал үш параллель, жоғары ажыратымды спектрометрден тұрады, олар ортақ құрылымға біріктірілген және ортақ телескоппен қамтамасыз етіледі. Спектрометрлер Жер бетінен шағылысқан күн сәулесінің көмірқышқыл газы мен молекулалық оттегінің сіңіруін бір уақытта өлшейтін болады, бұл өлшемдер электромагниттік спектрдің көрінетін емес, жақын инфракызыл бөлігінде жүзеге асырылады. Күн сәулесі Жер атмосферасы арқылы өтіп, Жер бетінен шағылысқанда, атмосфералық газдардың молекулалары жарықтың өте нақты түстерін сіңіреді. Егер жарық түстердің желісіне – спектрге бөлінсе, әр газ сіңіретін нақты түстер қараңғы сызықтар түрінде көрінеді. Әртүрлі газдар әртүрлі түстерді сіңіреді, сондықтан сіңіру сызықтарының үлгісі сол молекуланың ерекше спектрлік "бармақ ізін" көрсетеді. OCO спектрометрлері осы молекулалық "бармақ іздерін" анықтау үшін жасалған. Үш спектрометрдің әрқайсысы белгілі бір түстің сіңіруін өлшеуге калибрленген. Осы диапазонның әрқайсысында көмірқышқыл газы немесе молекулалық оттегі тудыратын ондаған қараңғы сіңіру сызықтары бар. Әрбір спектрлік сызықта сіңірілген жарықтың мөлшері оптикалық жол бойындағы молекулалардың санына пропорционалды түрде артады. OCO спектрометрлері осы сызықтардың әрқайсысында сіңірілген жарықтың үлесін өте жоғары дәлдікпен өлшейді. Бұл мәліметтер атмосфераның жоғарғы қабаты мен жер беті арасындағы жол бойындағы молекулалардың санын анықтау үшін талдауға жаратылады. Көмірқышқыл газының мөлшері әртүрлі жерлерде өзгеше болса, сіңіру мөлшері де сәйкесінше өзгереді. Осы өзгерістерді анықтау үшін обсерваторияның құралы спутниктің жер бетінен секундына алты шақырымнан астам жылдамдықпен ұшып өтетін кезінде әр спектрометрдің спектрін секундына үш рет жазады. Бұл ақпарат Жерге жіберіліп, онда әрбір сурет үшін көмірқышқыл газының концентрациясы төрт бөлек аймақта анықталады. Осы кеңістіктік өзгерістерді көрсететін көмірқышқыл газының концентрациясы бойынша бағалаулар, көмірқышқыл газының көздері мен сіңіру орындарын анықтау үшін ауа райын болжауға қолданылатын сияқты жаһандық тасымалдау модельдерін пайдалана отырып талданады. OCO құралын Калифорния штатының Помона қаласындағы Hamilton Sundstrand Sensor Systems және Jet Propulsion Laboratory әзірледі.
The satellite will carry a single instrument designed to make the most precise measurements of atmospheric carbon dioxide ever made from space. The instrument consists of three parallel, high resolution spectrometers, integrated into a common structure and fed by a common telescope. The spectrometers will make simultaneous measurements of the carbon dioxide and molecular oxygen absorption of sunlight reflected off the same location on Earth's surface when viewed in the near infrared part of the electromagnetic spectrum, invisible to the human eye. As sunlight passes through Earth's atmosphere and is reflected from Earth's surface, molecules of atmospheric gases absorb very specific colors of light. If the light is divided into a rainbow of colors, called a spectrum, the specific colors absorbed by each gas appear as dark lines. Different gases absorb different colors, so the pattern of absorption lines provides a telltale spectral "fingerprint" for that molecule. OCO's spectrometers were designed to detect these molecular fingerprints. Each of the three spectrometers was tuned to measure the absorption in a specific range of colors. Each of these ranges includes dozens of dark absorption lines produced by either carbon dioxide or molecular oxygen. The amount of light absorbed in each spectral line increases with the number of molecules along the optical path. OCO's spectrometers measure the fraction of the light absorbed in each of these lines with very high precision. This information was then to be analyzed to determine the number of molecules along the path between the top of the atmosphere and the surface. If the amount of carbon dioxide varies from place to place, the amount of absorption will also vary. To resolve these variations, the observatory's instrument will record an image of the spectrum produced by each spectrometer three times every second as the satellite flies over the surface at more than four miles per second. This information would then be transmitted to the ground, where carbon dioxide concentrations would be retrieved in four separate footprints for each image collected. These spatially varying carbon dioxide concentration estimates would then be analyzed using global transport models, like those used for weather prediction, to infer the locations of carbon dioxide sources and sinks. The OCO instrument was developed by Hamilton Sundstrand Sensor Systems in Pomona, California, and the Jet Propulsion Laboratory.
Бастапқы іске қосу
Спутник бастапқыда Калифорниядағы Ванденберг әуе базасынан арнайы "Taurus XL" зымыранмен ұшырылды. Алайда, спутникті ұшыру кезінде қорғайтын, сиырқауынша тәрізді жабын ғарыш кемесінен ажыратылмаған. "Бүгін біздің ұшырылым сәтті болмады және OCO миссиясын да сәтті жүзеге асыру мүмкін емес", - деді NASA комментаторы Джордж Диллер. Күні: 24 ақпан 2009, 09:55:31 UTC NASA тергеушілері кейіннен ұшырылымның сәтсіздігіне алюминий өндіруші "Sapa Profiles" компаниясы жеткізген ақаулы материалдар себеп болғанын анықтады.
The satellite was originally launched from Vandenberg Air Force Base in California on a dedicated Taurus XL rocket. However, the payload fairing—a clam shell shaped covering that protects the satellite during launch—apparently failed to separate from the spacecraft. "We have not had a successful launch tonight and will not be able to have a successful OCO mission", NASA commentator George Diller said. Date: 24 February 2009, 09:55:31 UTC NASA investigators later determined the cause for the launch failure to be faulty materials provided by aluminum manufacturer Sapa Profiles.
Қайта ұшу
2009 жылдың ақпан айындағы сәтсіз ұшырылымнан кейін үш күн өткен соң, OCO ғылыми тобы НАСА штаб-пәтеріне 2011 жылдың соңына дейін OCO-ның көшірмесін жасап, ұшыру туралы ұсыныс жіберді. 2010 жылдың 1 ақпанында 2011 жылғы қаржы жылына арналған НАСА бюджетіне Орбиталық көміртек обсерваториясының (OCO 2) орнын алмастыру үшін 170 миллион доллар қарастырылды. 2010 жылы НАСА бастапқыда 2013 жылдың ақпан айында Калифорниядағы Ванденберг әуе күштері базасынан Taurus XL 3110 зымыранымен ауыстырушы ұшыру үшін Orbital Sciences компаниясын таңдады. Glory спутнигінің ұшырылуы 2011 жылдың 4 наурызында өтті, бірақ OCO сияқты, сәтсіз аяқталды. 2012 жылдың ақпан айында НАСА мен Orbital Sciences ұшыру шартын тоқтату туралы келісімге келді. OCO 2 бастапқыда 2014 жылдың 1 шілдесінде 09:56 UTC уақытында Delta II зымыранымен ұшырылуға жоспарланған, бірақ суды төмендету жүйесіндегі ақаулы клапанға байланысты кері санаудың 46 секундінде ұшырылым тоқтатылды. Бұл жүйе ұшыру алаңындағы дыбыстық энергияны басу үшін суды пайдаланады. Зымыран 2 шілдеде сол уақытта ұшырылды. 2009 жылдың 24 ақпанында НАСА-ның Орбиталық көміртек обсерваториясы (OCO) спутнигін тасымалдаған Taurus XL (Taurus T8) зымыраты орбитаға шыға алмады. Taurus T8 миссиясының сәтсіздігіне себеп – зымыранның көтерілу кезінде жүк бөлігінің ажыратылмауы болды, бұл зымыранның салмағын азайтуға мүмкіндік бермеді. Артық салмақ салдарынан Taurus зымыраты орбиталық жылдамдыққа жете алмады, нәтижесінде миссия толығымен жойылды. 2011 жылдың 4 наурызында НАСА-ның Glory ғылыми спутнигін тасымалдаған тағы бір Taurus (Taurus T9) зымыраты да орбитаға шыға алмады. Taurus T9 миссиясы да жүк бөлігінің ажыратылмауынан сәтсіз аяқталды. Taurus T8 және T9 миссиялары екеуі де жер атмосферасына қайта кірді, нәтижесінде зымыран мен спутниктің бөліктері ыдырап, немесе жанып кетті, ал қалған бөліктері Антарктикаға жақын Тынық мұхитында таралып кетті. Екі миссияның да сәтсіз аяқталуының жалпы құны 700 миллион доллардан асты. Осы құжаттың мақсаты – екі апаттың себептерін анықтау бойынша НАСА-ның жаңартылған қорытындыларының негізгі сипаттамасын ұсыну. Taurus T8 және T9 зымырандары жердегі операциялар мен ұшыру кезінде ғарыш аппаратын жабу және қорғау үшін 63 дюймдік диаметрлі жүк бөліктерін пайдаланды. Жүк бөліктерінің жартылары конструкциялық тұрғыдан біріктіріліп, зымыранға сынық буындар арқылы бекітілді. Сынық буындар – қару-жарақпен іске қосылатын құрылымдық ажырату жүйесі. Қару-жарақтарды іске қосу сынық буындардың тіреуін сындырып, екі жүк бөлігінің жартысын ажыратып, кейіннен Taurus зымыранынан лақтыруға мүмкіндік береді. T8 және T9 үшін сынық буындар бір уақытта жасалып, құрастырылды. T8 және T9 сынық буындарының экструзиялары Sapa Profiles, Inc. (SPI) компаниясының Орегон штатындағы Портленд қаласындағы Technical Dynamics Aluminum (TDA) зауытында өндірілді.
Three days after the failed February 2009 launch, the OCO science team sent NASA headquarters a proposal to build and launch an OCO copy by late 2011. On 1 February 2010, the FY 2011 NASA budget request did include $170 million for NASA to develop and fly a replacement for the Orbiting Carbon Observatory: OCO 2. NASA, in 2010, initially selected Orbital Sciences for launching the replacement in February 2013 on a Taurus XL 3110 from Vandenberg Air Force Base in California. The launch of the Glory satellite took place on 4 March 2011 and ended in failure, like OCO. Then, in February 2012 both NASA and Orbital Sciences came to an agreement to terminate the launch contract. OCO 2 was initially scheduled for launch on 1 July 2014 at 09:56 UTC aboard a Delta II rocket, though that launch was scrubbed at 46 seconds on the countdown clock due to a faulty valve on the water suppression system that is used to flow water on the launch pad to dampen the acoustic energy during launch. The rocket launched 2 July at the same time. On 24 February 2009, a Taurus XL rocket (Taurus T8) carrying NASA's Orbiting Carbon Observatory (OCO) satellite failed to reach orbit. The Taurus T8 mission failed because the payload fairing did not separate during ascent, causing the rocket to not shed weight. As a result of the extra weight, the Taurus rocket failed to reach orbital velocity, resulting in a total loss of the mission. On 4 March 2011, another Taurus rocket (Taurus T9) carrying NASA's Glory scientific satellite failed to reach orbit. The Taurus T9 mission also concluded in a failure of the payload fairing to separate. The Taurus T8 and T9 missions both reentered earth's atmosphere resulting in break up and/or burnup of the rocket and satellite, and any surviving pieces would have been dispersed in the Pacific Ocean near Antarctica. The combined cost of both mission failures was in excess of $700 million. This document's purpose is to provide a top level outline of NASA's updated findings pertaining to the cause of both mishaps. The Taurus T8 and T9 rockets both used 63 inch diameter payload fairings to cover and protect the spacecraft during ground operations and launch. The payload fairing halves are structurally joined and attached to the rocket using frangible joints. A frangible joint is a structural separation system that is initiated using ordnance. Initiation of the ordnance causes the ligament of the frangible joint extrusion to fracture, allowing the two payload fairing halves to be separated and subsequently jettisoned from the Taurus rocket. The frangible joints for T8 and T9 were made and assembled together, at the same time. The T8 and T9 frangible joint extrusions were manufactured by Sapa Profiles, Inc. (SPI) in its Technical Dynamics Aluminum (TDA) plant, in Portland, Oregon.