NOAA-12

NOAA-12 , vor dem Start auch als NOAA-D bekannt , war ein amerikanischer Wettersatellit der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Er diente als operationeller meteorologischer Satellit im Rahmen des National Environmental Satellite, Data, and Information Service (NESDIS). Das Satellitendesign bot eine wirtschaftliche und stabile sonnensynchrone Plattform für fortschrittliche operationelle Instrumente zur Messung der Erdatmosphäre , ihrer Oberfläche und Wolkenbedeckung sowie der erdnahen Weltraumumgebung . ^{[ 6 ]}

Sie wurde am 14. Mai 1991 von der NASA an Bord einer Atlas E S/N 50E Trägerrakete von der Vandenberg Air Force Base , Vandenberg Space Launch Complex 3 (SLC-3W), Kalifornien , in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht . ^{[ 5 ]}

Der Satellit basierte auf dem für die US Air Force entwickelten DMSP Block 5D- Satellitenbus und erreichte eine Erdausrichtungsgenauigkeit von besser als ± 0,1° bei einer Bewegungsrate von unter 0,035 Grad/Sekunde. Aufbauend auf dem experimentellen Satelliten TIROS-N ^{[ 6 ]} führte er neben seinen regulären meteorologischen Beobachtungen auch Messungen der Eis- und Schneebedeckung, der Landwirtschaft, der Ozeanographie, des Vulkanismus, der Ozonschicht und der Weltraumumgebung durch. ^{[ 7 ]} Das Satellitendesign bietet eine wirtschaftliche und stabile sonnensynchrone Plattform (morgens den Äquator überquerend) für fortschrittliche operationelle Instrumente zur Messung der Erdatmosphäre , ihrer Oberfläche und Wolkenbedeckung sowie der erdnahen Weltraumumgebung. ^{[ 6 ]} Das Satellitenbetriebszentrum befindet sich in Suitland, Maryland . Wichtige Kommandozentralen für die Satellitensteuerung liegen in der Nähe von Fairbanks , Alaska , und auf Wallops Island , Virginia ; eine Ausweichstation für die Verbindung, falls der Satellit nicht erreichbar ist, befindet sich in Point Barrow , Alaska.

Zu den primären Sensoren gehörten das Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR/2) für globale Wolkenbedeckungsbeobachtungen und das TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS)-System zur Messung der atmosphärischen Temperatur und des Wasserprofils. Sekundäre Experimente umfassten einen Space Environment Monitor (SEM) zur Messung von Protonen- und Elektronenflüssen sowie das Data Collection and Platform Location System (DCPLS) zur Datenübertragung von Ballons und Ozeanbojen für das Argos -System. Das TOVS-System besteht aus zwei Subsystemen: dem High Resolution Infrared Radiation Sounder 2 (HIRS/2) und der Microwave Sounding Unit (MSU). ^{[ 8 ]}

Das NOAA-12 Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR/2) war ein Fünfkanal-Scanradiometer, das globale Meeresoberflächentemperaturen tagsüber und nachts sowie Informationen über Eis, Schnee und Wolken lieferte. Diese Daten wurden täglich für Wetteranalysen und -vorhersagen erfasst. Das Multispektralradiometer arbeitete im Scanmodus und maß emittierte und reflektierte Strahlung in folgenden Spektralbereichen: Kanal 1 ( sichtbar ), 0,55 bis 0,90 Mikrometer (µm); Kanal 2 ( nahes Infrarot ), 0,725 µm bis zur Detektorgrenze bei etwa 1,1 µm; Kanal 3 (IR-Fenster), 3,55 bis 3,93 µm. Kanal 4 (IR-Fenster), 10,3 bis 11,3 μm, und Kanal 5 (IR-Fenster), 11,5 bis 12,5 μm. Alle fünf Kanäle hatten eine räumliche Auflösung von 1,1 km, die beiden IR-Fensterkanäle eine thermische Auflösung von 0,12 Kelvin bei 300 Kelvin. Das AVHRR konnte sowohl im Echtzeit- als auch im Aufzeichnungsmodus betrieben werden. Echtzeit- oder Direktauslesedaten wurden mit niedriger Auflösung (4 km) per automatischer Bildübertragung (APT) und mit hoher Auflösung (1 km) per hochauflösender Bildübertragung (HRPT) an Bodenstationen übertragen. Die an Bord aufgezeichneten Daten standen zur Verarbeitung im zentralen Rechenzentrum der NOAA zur Verfügung. Sie umfassten Daten zur globalen Gebietsabdeckung (GAC) mit einer Auflösung von 4 km und Daten zur lokalen Gebietsabdeckung (LAC) mit Daten ausgewählter Abschnitte jeder Umlaufbahn mit einer Auflösung von 1 km. Identische Experimente wurden auf anderen Raumfahrzeugen der TIROS-N/NOAA-Serie durchgeführt. ^{[ 9 ]}

The TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS) consisted of two instruments: the High-resolution Infrared Radiation Sounder modification 2 (HIRS/2), and the Microwave Sounding Unit (MSU). Both two instruments were designed to determine radiances needed to calculate temperature and humidity profiles of the atmosphere from the surface to the stratosphere (approximately 1 mb). The HIRS/2 instrument had 20 channels in the following spectral intervals: channels 1 through 5, the 15-micrometer (μm) CO₂ bands (15.0, 14.7, 14.5, 14.2, and 14.0 μm); channels 6 and 7, the 13.7- and 13.4-μm CO₂/H₂O bands; channel 8, the 11.1-μm window region; channel 9, the 9.7-μm ozone band; channels 10, 11, and 12, the 6-μm water vapor bands (8.3, 7.3, and 6.7 μm); channels 13 and 14, the 4.57-μm and 4.52-μm N₂O bands; channels 15 and 16, the 4.46-μm and 4.40-μm CO₂/N₂O bands; channel 17, the 4.24-μm CO₂ band; channels 18 and 19, the 4.0-μm and 3.7-μm window bands; and channel 20, the 0.70-μm visible region. Resolution for all channels is 17.4 km at nadir. The HIRS/2 instrument provides data for calculations of temperature profiles from the surface to 10 mb, water vapor content at three levels of the atmosphere. The second instrument, the MSU, has four channels operating in the 50- to 60-GHz oxygen band (50.31, 53.73, 54.96 and 57.95 GHz) to obtain temperature profiles which are free of cloud interference. The same experiments are flown on other spacecraft in the TIROS-N/NOAA series. The NOAA-12 does not carry the SSU (Stratospheric Sounding Unit) instrument as on the NOAA-9 and NOAA-11 TOVS.^[10]

Das Datenerfassungssystem (DCS) an Bord von NOAA-12, auch bekannt als Argos , wurde vom französischen Nationalen Institut für Meteorologie und Naturwissenschaften ( CNES ) entwickelt und gebaut, um den Bedarf der Vereinigten Staaten an meteorologischen Daten zu decken. Das System empfängt meteorologische Beobachtungsdaten von frei schwebenden Ballons, Ozeanbojen, anderen Satelliten und festen, bodengestützten Sensorplattformen weltweit. Das DCS kann die Position der Plattformen mithilfe der inversen Doppler-Methode bestimmen und Daten von jedem Ort der Welt, insbesondere aus den Polarregionen , erfassen . Diese Beobachtungen werden an Bord des Satelliten aufbereitet und erneut übertragen, sobald sich der Satellit in Reichweite einer Kommando- und Datenerfassungsstation (CDA) befindet. Die Argos-Daten werden von anderen Telemetriedaten des Satelliten getrennt und zur Verarbeitung und Weiterleitung an die Nutzer an das CNES-Verarbeitungszentrum in Toulouse , Frankreich, übermittelt . Das System arbeitet in drei Frequenzbändern: 137,77 MHz, 136,77 MHz und 401,65 MHz. Identische Systeme werden auch auf anderen Raumfahrzeugen der TIROS-N/NOAA-Serie eingesetzt. Die Datenübertragung erfolgt zu russischen und US-amerikanischen Empfangsstationen . ^{[ 11 ]}

Der Weltraumumweltmonitor (SEM) war eine Erweiterung des solaren Protonenüberwachungsexperiments, das mit der ITOS-Raumsondenserie durchgeführt wurde. Ziel war die Messung des Protonenflusses , der Elektronenflussdichte und des Energiespektrums in der oberen Atmosphäre . Das Experimentpaket bestand aus drei Detektorsystemen und einer Datenverarbeitungseinheit. Der Mittelenergie-Protonen- und Elektronendetektor (MEPED) erfasste Protonen in fünf Energiebereichen von 30 keV bis >2,5 MeV; Elektronen oberhalb von 30, 100 und 300 keV; Protonen und Elektronen (untrennbar) oberhalb von 6 MeV; sowie omnidirektionale Protonen oberhalb von 16, 36 und 80 MeV. Das Hochenergie-Protonen-Alpha-Teleskop (HEPAT) mit einem 48°-Sichtkegel blickte entgegen der Erdachse und erfasste Protonen in vier Energiebereichen oberhalb von 370 MeV sowie Alphateilchen in zwei Energiebereichen oberhalb von 850 MeV/ Nukleon . Der Total Energy Detector (TED) maß Elektronen und Protonen im Energiebereich zwischen 300 eV und 20 keV. ^{[ 12 ]}

• Beobachtung der globalen Wolkenbedeckung bei Tag und Nacht.
• Beobachtung des atmosphärischen Wasser-/Temperaturprofils.
• Überwachung des Partikelflusses in der erdnahen Umgebung.

Der letzte Kontakt erfolgte am 10. August 2007. ^{[ 2 ]}

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