Кіріспе

NASA мен JAXA арасындағы бірлескен ғарыш миссиясы Тропикалық жауын-шашынды өлшеу миссиясы (TRMM) NASA мен JAXA арасындағы тропикалық жауын-шашынды бақылау және зерттеу үшін бірлескен ғарыш миссиясы болды. Бұл термин миссияның өзіне де, миссия деректерді жинау үшін қолданған спутнигіне де қатысты. TRMM NASA-ның Жер планетасына арналған миссиясының бөлігі болды, бұл Жерді жаһандық жүйе ретінде зерттеуге арналған ұзақ мерзімді, үйлестірілген зерттеу әрекеті. Спутник 1997 жылы 27 қарашада Жапонияның Танегасима қаласындағы Танегасима ғарыш орталығынан ұшырылды. TRMM 17 жыл бойы жұмыс істеді, оның ішінде бірнеше рет миссияны ұзартты, 2015 жылы 15 сәуірде қызметінен шығарылды. TRMM Жер атмосферасына 2015 жылдың 16 маусымында қайтадан кірді.

Өмірбаян

Тропиктік жауын-шашынды өлшеу кең кеңістіктік және уақытша ауытқуларға байланысты қиын параметр болып табылады. Алайда тропикалық жауын-шашынды түсіну ауа райы мен климатты болжау үшін маңызды, өйткені бұл жауын-шашын атмосфералық желдің айналымын басқаратын энергияның төрттен үш бөлігін қамтиды. ТРММ-ге дейін жауын-шашынның бүкіләлемдік таралуы 50% сенімділікпен ғана белгілі болды. ТРММ тұжырымдамасы алғаш рет 1984 жылы ұсынылған. Ғылыми мақсаттар, алғашқы ұсыныстар бойынша, мыналар болды: Жобаға 1991 жылы АҚШ Конгресінің ресми қолдауы берілді, содан кейін 1993 жылдан 1997 жылға дейін ғарыш кемелерін салу. 1997 жылы 27 қарашада Танегасима ғарыш орталығынан ұшырылған.

Миссияны ұзарту және орбитадан шығару

TRMM миссиясының өмірін негізгі миссиядан тыс уақытқа дейін ұзарту үшін НАСА 2001 жылы ғарыш кемесінің орбиталық биіктігін 402,5 км-ге дейін арттырды. 2005 жылы NASA директоры Майкл Гриффин бастапқыда бақыланатын төмендеу үшін арналған қозғалтқышты пайдалану арқылы миссияны қайтадан кеңейтуге шешім қабылдады. Бұл 2002 жылы NASA-ның тәуекелдерді бағалауы TRMM-нің бақылаусыз қайта кіруінен адам жарақаты немесе өлімі ықтималдығын 5000-ға 1 деп белгілегеннен кейін, NASA спутниктеріне қайта кіру үшін қолайлы деп саналатын зардап шегу тәуекелі екі есеге жуық болды; және Ұлттық зерттеулер кеңесінің одан кейінгі ұсынысы бақылаусыз кіру тәуекеліне қарамастан миссияны ұзарту. Зондтың негізгі сенсоры, жауын-шашын радары, 2015 жылдың 1 сәуірінде соңғы рет сөндірілді, ал соңғы ғылыми сенсор, LIS, 2015 жылдың 15 сәуірінде сөндірілді. Қайта кіру 2015 жылдың 16 маусымында 06:54 UTC-те болды.

Жауын-шашын радары

Жауын-шашын радары (PR) - бұл дауыл құрылымының үш өлшемді картасын беруге арналған алғашқы ғарышқа шығарылған құрал. Өлшемдер жаңбырдың қарқындылығы мен таралуы, жаңбырдың түрі, дауылдың тереңдігі және қардың жаңбырға айналуы туралы ақпаратты берді. Осы өлшемдерге негізделген әртүрлі биіктікте атмосфераға шығарылатын жылудың бағалауы әлемдік атмосфералық циркуляцияның модельдерін жақсарту үшін пайдаланылуы мүмкін. PR 13,8 ГГц жиілікте жұмыс істеді және құрлық пен мұхит бетіндегі жауын-шашынның 3D үлестірімін өлшеді. Ол қабылдау тереңдігін анықтады және осылайша атмосфераның жасырын жылулығына жеткен жауын-шашынды өлшеді. Оның радиусы 4,3 км, ал ені 220 км.

TRMM микротолқынды бейнелеу құрылғысы

TRMM Микротолқынды бейнелеу (TMI) - TRMM спутнигі астында жауын-шашын туралы сандық ақпаратты беру үшін жасалған пассивті микротолқынды сенсор. Жер мен оның атмосферасы шығаратын микротолқындық энергияның шағын мөлшерін мұқият өлшеу арқылы TMI атмосферадағы су буын, бұлт суын және жаңбырдың қарқындылығын өлшеуге мүмкіндік алды. Бұл өте кішкентай аспап еді, ол аз энергия жұмсады. Бұл, жауын-шашын туралы кең көлемді және сандық ақпаратпен бірігіп, TMI-ді Тропикалық жауын-шашынды өлшеу миссиясындағы жауын-шашынды өлшеу топтамасының "жұмыс аты" етті. ТМИ жаңа құрал емес. Ол 1987 жылдан бері қорғаныс метеорологиялық спутниктерінде үздіксіз ұшып келе жатқан аса табысты арнайы сенсорлық микротолқынды / суретке түсіру (SSM / I) жобасына негізделген. TMI сәулеленудің интенсивтілігін бес түрлі жиілікте өлшеуіш болып табылады: 10,7, 19,4, 21,3, 37,0, 85,5 ГГц. Бұл жиіліктер SSM/I жиіліктеріне ұқсас, тек TMI тропикалық жаңбырларда жиі болатын жоғары жауын-шашын мөлшеріне линейлік жауап беру үшін жасалған қосымша 10,7 ГГц арнаға ие. TMI-ден күтілетін басқа негізгі жақсарту - жердің жақсартылған ажыратылуы. Бұл жақсарту аспаптардың жақсаруының нәтижесі емес, керісінше, ТРММ-нің төменгі биіктігі (ТРММ-ның 402 шақырымы, SSM/I-нің 860 шақырымына қарағанда) функциясы. ТМИ жер бетінде 878 км кеңістікте орналасқан. TRMM-дегі TMI-нің жоғары ажыратылуы, сондай-ақ қосымша 10,7 ГГц жиілігі TMI-ді алдыңғыларына қарағанда жақсы құрал етеді. Жауын-шашын радарынан алынған қосымша ақпарат алгоритмдерді жетілдіруге көмектеседі. Жаңбырдың жақсартылған өнімдері TRMM-ге де, SSM/I және NASA-ның EOS PM (Aqua (спутник)) және жапондық ADEOS II спутниктерінде ұшу радиометрлері арқылы жүргізілетін жалғасу өлшеулеріне де қызмет етеді.

Көрінетін және инфрақызыл сканер

Көрінетін және инфрақызыл сканер (VIRS) жауын-шашынды өлшеу жиынтығының үш құралының бірі болды және жауын-шашынның өте жанама көрсеткіші ретінде қызмет етеді. VIRS, өз атауынан көрінетіндей, Жерден көтеріліп жатқан сәулелерді бес спектрлік аймақта, көруден инфрақызылға дейін, яғни 0,63-12 мм аралығында, сезді. VIRS негізгі құралдар жиынтығына екі себеппен енгізілді. Біріншісі - жауын-шашынды өлшеу қабілеті. Екінші және одан да маңызды себеп - Полярлық операциялық экологиялық спутниктерді (POES) және геостационарлық операциялық экологиялық спутниктерді (GOES) пайдалана отырып, жүйелі түрде жүргізілетін басқа өлшемдерге стандарт ретінде қызмет ету. Әр түрлі спектрлік аймақтардағы (немесе жолақтардағы) сәулеленудің интенсивтілігін көздің жарықтығын (көрінетін және жақын инфрақызыл) немесе температурасын (инфрақызыл) анықтау үшін пайдалануға болады.

Бұлттар мен Жердің сәулелі энергиясының сенсорлары

Бұлттар мен Жердің сәулелі энергия жүйесі (CERES) атмосфераның жоғарғы бөлігіндегі энергияны өлшеді, сондай-ақ атмосферадағы және Жердің бетіндегі энергия деңгейін бағалады. CERES аспабы 1984-1993 жылдар аралығында үш спутникті пайдалану арқылы энергияның әлемдік бюджетін өлшеу үшін қолданылған Жер радиациялық бюджеті экспериментіне (ERBS) негізделген. CERES сол ғарыш кемесідегі өте жоғары ажыратылатын бұлтты суретке түсіретін аспаптардың ақпаратын пайдалана отырып, бұлттың қасиеттерін, оның ішінде бұлттың мөлшерін, биіктігін, қалыңдығын және бұлт бөлшектерінің мөлшерін анықтайды. Бұл өлшемдер Жердің жалпы климаттық жүйесін түсіну және климатты болжау модельдерін жақсарту үшін маңызды. Ол тек 1998 жылдың қаңтар-тамыз айларында және 2000 жылдың наурыз айында жұмыс істеді, сондықтан қол жетімді деректер деректері өте қысқа (егер кейінірек CERES аспаптары басқа миссияларда, мысалы Жерді бақылау жүйесі (EOS) AM (Terra) және PM (Aqua) спутниктерінде ұшырылса да)

Жарық түсіру сенсоры

Жарық түсіретін сенсор (LIS) - бұл жер шарының тропикалық аймағында найзағайды байқайтын және оны анықтайтын шағын, өте күрделі құрал. Найзағайды анықтау құрылғысы - бұл оптикалық және электронды элементтердің, сонымен қатар жеке дауылдардағы найзағайды табуға қабілетті бейнелеу аппаратының тығыз комбинациясы. Суретшінің көзқарас өрісі сенсорға Жердегі бір нүкте немесе бұлтты 80 секунд бойы бақылауға мүмкіндік берді, бұл жарылу жылдамдығын бағалауға жеткілікті уақыт болды, бұл зерттеушілерге дауылдың өсуі немесе ыдырауын айтты.