Миссия Space Shuttle STS-99: Топографическая съемка Земли

Введение

2000 год. Американский пилотируемый космический полет для проведения миссии радиолокационной топографической съемки Земли.

STS-99 — миссия космического шаттла «Эндевор», запущенная 11 февраля 2000 года из космического центра Кеннеди во Флориде. Основной целью миссии являлся проект «Миссия радиолокационной топографии шаттла» (SRTM). Это был также последний самостоятельный полет «Эндевора»; все последующие полеты «Эндевора» были посвящены Международной космической станции. STS-99 стала первой миссией шаттлов в 2000-х годах.

Основные моменты миссии

Миссия радиолокационной топографии шаттлов (SRTM) была международным проектом, возглавляемым Национальным агентством визуализации и картографии (ныне Национальное агентство геопространственной разведки), агентством в рамках Министерства обороны США и НАСА, с участием Немецкого аэрокосмического центра DLR. Её целью было получение наиболее полной цифровой топографической базы данных Земли с высоким разрешением. SRTM состояла из специально модифицированной радиолокационной системы, которая находилась на борту Endeavour во время его 11-дневной миссии. Эта радарная система собрала около 8 терабайт данных для создания высококачественных 3D-изображений поверхности Земли. SRTM использовала C-диапазон и X-диапазон интерферометрический синтетический радар (IFSAR) для получения топографических данных о суше Земли (между 60° с.ш. и 56° ю.ш.). Она создала цифровые топографические картографические продукты, соответствующие спецификациям Interferometric Terrain Height Data (ITHD) 2 (30 м x 30 м пространственного разрешения с абсолютной вертикальной точностью 16 м, относительной вертикальной точностью 10 м и абсолютной горизонтальной круговой точностью 20 м). Результатом миссии "Шаттл-Радар Топография" стало около 1 триллиона измерений топографии Земли. Помимо содействия созданию более качественных карт, эти измерения могли привести к улучшению моделирования водоотведения, более реалистичным авиасимуляторам, оптимальному размещению вышек сотовой связи и повышению безопасности навигации. Мачта миссии "Шаттл-Радар Топография" была успешно развернута на всю длину, а антенна установлена в рабочее положение. После успешной проверки радарных систем картографирование началось в 00:31 по восточному времени, менее чем через 12 часов после запуска. Члены экипажа разделились на две смены для круглосуточной работы и приступили к картографированию территории от 60 градусов северной широты до 56 градусов южной широты. Данные были отправлены в Лабораторию реактивного движения для анализа, и предварительные результаты показали отличное качество данных. Картографирование проходило довольно гладко, но во время периода удержания ориентации для картографирования полезной нагрузки на второй день полета было установлено, что расход топлива орбитального аппарата удвоился с 0,07% до 0,15% в час. Это увеличение было вызвано неисправностью системы холодной газовой коррекции полезной нагрузки, которая использовалась для компенсации гравитационного градиентного момента мачты. В результате этой неисправности орбитальное топливо расходовалось быстрее запланированного для поддержания ориентации аппарата. Были оценены меры по сокращению расхода топлива, и на основе анализа было установлено, что достаточно топлива можно сэкономить для завершения запланированной 9-дневной научной миссии. Первый из серии маневров "flycast" был выполнен также на второй день полета. Этот маневр был разработан для снижения нагрузки на мачту, выдвигающуюся из отсека полезной нагрузки Endeavour, при необходимости корректировки орбиты Endeavour. Орбитальный аппарат, который во время картографирования летел хвостовой частью вперед, был переведен в положение носом вперед с выдвинутой вверх мачтой. Кратковременный импульс системы управления реакцией начал маневр. Это привело к небольшому отклонению мачты назад, а затем к отскоку вперед. Когда мачта достигла вертикального положения, был приложен более сильный толчок, остановивший ее движение и увеличивший скорость орбитального аппарата. Сбор данных радаром завершился в 06:54 по восточному времени на десятый день полета после финального сканирования Австралии. За 222 часа и 23 минуты картографирования радарные изображения Endeavour заполнили 332 ленты высокой плотности и охватили 99,98% запланированной области картографирования – суши между 60 градусами северной широты и 56 градусами южной широты – по крайней мере один раз и 94,6% – дважды. Около 80 000 квадратных миль (207 199 км²) в разрозненных районах остались не охваченными, в основном в Северной Америке, и большинство из них уже были хорошо картографированы другими методами. Собрано достаточно данных для заполнения эквивалента 20 000 компакт-дисков. Также на борту Endeavour находился студенческий эксперимент под названием EarthKAM, который сделал 2715 цифровых фотографий во время миссии через окно верхней палубы. Программа, спонсируемая НАСА, позволяла учащимся средних школ выбирать объекты для фотографирования и получать изображения через Интернет. Снимки использовались в учебных проектах по естествознанию, географии, математике и космонавтике. В эксперименте приняли участие более 75 средних школ по всему миру, установив рекорд. Во время четырех предыдущих полетов EarthKAM отправил в общей сложности 2018 изображений. STS 99 также ознаменовалось возобновлением использования системы поддонов Spacelab, несмотря на то, что система Spacelab была прекращена почти два года назад. Документальный фильм Smithsonian Networks 2007 года "Oasis Earth" был посвящен этой миссии и содержал видео в формате HD изнутри Endeavour, включая множество видов Земли внизу. Одной из ярких сцен документального фильма является съемка Мамору Мори Луны и горы Фудзи. Это была последняя миссия, выполненная с оригинальной компоновкой кабины космического шаттла в течение 18 лет подряд. Хотя следующая миссия (STS 101) была оснащена "стеклянной кабиной" на Atlantis, Endeavour и его сестринский корабль Discovery продолжали летать с оригинальной компоновкой кабины до катастрофы Columbia.

The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) was an international project spearheaded by the National Imagery and Mapping Agency (now the National Geospatial Intelligence Agency), an agency within the U. S. Department of Defense, and NASA, with participation of the German Aerospace Center DLR. Its objective was to obtain the most complete high resolution digital topographic database of the Earth. SRTM consisted of a specially modified radar system that flew onboard Endeavour during its 11 day mission. This radar system gathered around 8 terabytes of data to produce high quality 3 D images of the Earth's surface. SRTM used C band and X band interferometric synthetic aperture radar (IFSAR) to acquire topographic data of Earth's land mass (between 60°N and 56°S). It produced digital topographic map products which met Interferometric Terrain Height Data (ITHD) 2 specifications (30 meter x 30 meter spatial sampling with 16 meter absolute vertical height accuracy, 10 meter relative vertical height accuracy and 20 meter absolute horizontal circular accuracy). The result of the Shuttle Radar Topography Mission was close to 1 trillion measurements of the Earth's topography. Besides contributing to the production of better maps, these measurements could lead to improved water drainage modeling, more realistic flight simulators, better locations for cell phone towers, and enhanced navigation safety. The Shuttle Radar Topography Mission mast was deployed successfully to its full length, and the antenna was turned to its operation position. After a successful checkout of the radar systems, mapping began at 00:31 EST, less than 12 hours after launch. Crewmembers split into two shifts so they could work around the clock, and began mapping an area from 60 degrees north to 56 degrees south. Data was sent to the Jet Propulsion Laboratory for analysis, and early indications showed the data to be of excellent quality. Mapping proceeded fairly smoothly, but during an attitude hold period for payload mapping during the second day of flight, it was determined that orbiter propellant usage had doubled from 0.07 to 0.15% an hour. The increase was caused by a failure of the payload cold gas thrust system that was used to offset the gravity gradient torque of the mast. As a result of this failure, orbiter propellant was being used at a higher than planned rate to maintain the attitude of the vehicle. Measures to reduce the expenditure were evaluated and based on the analysis, enough propellant could be saved to complete the planned 9 day plus science mission. The first of a series of "flycast" maneuvers during the mission was also made on the second day of flight. The flycast maneuver was designed to reduce strain on the almost mast extending from Endeavours payload bay when adjustments to Endeavours orbit were needed. The orbiter, which flew tail first during mapping operations, was moved to a nose first attitude with the mast extending upward. A brief reaction control system pulse began the maneuver. This caused the mast to deflect slightly backwards then rebound forward. As it reached vertical, a stronger thrust was applied, arresting the mast's motion and increasing the orbiter's speed. Radar data gathering concluded at 06:54 EST on the tenth day of flight after a final sweep across Australia. During 222 hours and 23 minutes of mapping, Endeavours radar images filled 332 high density tapes and covered 99.98% of the planned mapping area – land between 60 degrees north latitude and 56 degrees south latitude – at least once and 94.6% of it twice. Only about 80000 square miles (207,199 km2) in scattered areas remained unimaged, most of them in North America and most already well mapped by other methods. Enough data was gathered to fill the equivalent of 20,000 CDs. Also aboard Endeavour was a student experiment called EarthKAM, which took 2,715 digital photos during the mission through an overhead flight deck window. The NASA sponsored program allowed middle school students to select photo targets and receive the images via the Internet. The pictures were used in classroom projects on Earth science, geography, mathematics and space science. More than 75 middle schools around the world participated in the experiment, which set a record. On four previous flights combined, EarthKAM sent down a total of 2,018 images. STS 99 also saw the recommissioning of the Spacelab pallet system, despite the Spacelab system being discontinued almost two years prior. The 2007 Smithsonian Networks documentary Oasis Earth was made about the mission, containing HD video from inside Endeavour, including many views looking at the Earth below. One highlight of the documentary features Mamoru Mohri shooting video of the Moon and Mount Fuji. This was the last mission to fly with the original Space Shuttle cockpit layout in 18 straight years. Although the next mission (STS 101) featured the "glass cockpit" on Atlantis, Endeavour and sister orbiter Discovery continued flying with the original cockpit layout until after the Columbia disaster.

Пробуждающие звонки

НАСА начало традицию воспроизведения музыки для астронавтов во время программы Gemini, которая впервые была использована для пробуждения экипажа во время полёта «Аполлон-10». Каждый трек специально подбирается, часто их семьями, и обычно имеет особое значение для отдельного члена экипажа или связан с их повседневной деятельностью.

Flight Day Team Song Artist/Performer Played for Link
День 1 Синяя команда "Time for Me to Fly" REO Speedwagon WAV
День 2 Красная команда Синяя команда "Some Guys Have All The Luck" "Eye in the Sky" Robert Palmer Alan Parsons Project WAV WAV
День 3 Красная команда Синяя команда "Jumpin' Jive" "Linus and Lucy" Cab Calloway/Joe Jackson Vince Guaraldi WAV WAV
День 4 Красная команда Синяя команда "Radar Love" "Journey to the Stars" Golden Earring Godiego WAV WAV
День 5 Красная команда Синяя команда "New York, New York" "Canon in D" Frank Sinatra Johann Pachebel / George Winston Kevin Kregel WAV WAV
День 6 Красная команда Синяя команда "Smack Dab in the Middle" "We Saw the Sea" Ray Charles U. S. Naval Academy Glee Club WAV WAV
День 7 Красная команда Синяя команда "Die Moldau" "Take a Little Less" Boston Symphony Orchestra Barton and Sweeney WAV WAV
День 8 Красная команда Синяя команда "Magic Carpet Ride" "Rawhide" Steppenwolf Frankie Laine WAV WAV
День 9 Красная команда Синяя команда "Catch the Moments As They Fly (Shannon River Dance)" "One After 909" Traditional Celtic Music / Jeff Victor The Beatles Kevin Kregel WAV WAV
День 10 Красная команда "Walk Don't Run" California Guitar Trio WAV
День 11 Синяя команда "Stay" Frankie Valli and the Four Seasons Не указано