LDCM - 40 de ani de observare a Pamantului pentru Landsat
19-02-2013 12:59
Pe 11 februarie 2013, baza aeriana Vandenberg a gazduit lansarea celui mai nou satelit Landsat, al optulea al sistemului, denumit LDCM sau Landsat Data Continuity Mission. Implicata in aceasta lansare a fost racheta Atlas 5, in versiunea sa 401, iar NASA a facut din zbor, asa cum ne-a obisnuit, un mare eveniment media. Zborul in sine a fost unul spectaculos, canalul de televiziune NASA HD preluand in direct imagini de la mai multe camere amplasate pe racheta.

Separarea satelitului s-a facut la 79 de minute de la lansare, iar 3 minute mai tarziu antena statiei Svalbard din Norvegia capta prima telemetrie. Dupa alte 4 minute, sub controlul inginerilor NASA, satelitul isi desfacea panoul solar – primul pas pentru pornirea sistemelor de la bord.
Va mai urma insa o perioada de trei luni pentru verificarea satelitului pe orbita, inainte ca acesta sa inceapa sa produca primele date stiintifice.

Atlas 5, care face parte alaturi de Delta 4, din programul EELV-‘Evolved Expendable Launch Vehicles’ al US Army a zburat pe 11 februarie in versiunea 401. Ea este considerata astazi una dintre cele mai bune rachete de pe piata.
Atlas 5 /401 este o racheta cu doua trepte-un motor RD180 de provenienta ruseasca in conjunctie cu CCB (Common core Booster) in prima treapta si un motor RL10A4-2 in treapta a doua – capabile sa propulseze o masa de pana la 9050 kg intr-o orbita LEO, 6670 kg intr-o orbita “sun synchronous” sau 4950 kg intr-o orbita de transfer geostationara.

Motorul RD-180 din treapta intai a fost proiectat si construit initial in Rusia de NPO Energomash.Ulterior a fost insa transferat catre RD AMROSS LLC, un ‘joint venture’ infiintat impreuna cu compania americana Pratt & Whitney pentru a putea vinde produsul pe teritoriul Statelor Unite.
Un  sistem auxiliar compus din 3 ‘boostere’ SRB (solid rocket boosters) cu combustibil solid (HTPB sau ‘Hydroxyl-terminated polybutadiene’) ajuta la desprinderea rachetei de la sol.

Treapta a doua mai cunoscuta pe plan international sub numele de Centaur, a fost construita de aceeasi companie americana Pratt & Whitney, si are calitatea de a fi restartabila, fiind capabila sa deserveasca o gama larga de scenarii de zbor.

Rachetele de tip Atlas 5 se construiesc in doua variante-heavy si light, si ajung la lungimi de pana la 58.3 m si diametre de 3.8 m- in total pana acum fiind folosite opt configuratii diferite: 401, 411. 421, 431, 501, 521, 531 si 551 (versiunea cea mai puternica). Ele sunt operate de la Cape Canaveral (hangarul 41) sau de la baza Vandenberg (hangarul 3C).

Capsulele protectoare pentru satelit, adaptabile in functie de incarcatura transportata, pot avea diametrul de 5.4 m si respectiv 4 m si sunt disponibile la trei lungimi diferite.

Primul satelit lansat de Atlas 5 a fost HotBird 6 pe 21 august 2002, iar de atunci racheta a inregistrat un numar de 36 de zboruri reusite. Pentru 2013 aceasta a fost a doua lansare Atlas 5, dupa ce in luna ianuarie aceeasi racheta a pus pe orbita satelitul TDRS K.

Al 11-lea satelit TDRS ajunge pe orbita Pamantului
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20130204072628

LDCM a fost contractat de NASA si partenerul sau stiintific USGS (U.S. Geological Survey), in aprilie 2008 lui General Dynamics Advanced Information Systems, insa aceasta a fost ulterior cumparata de Orbital Sciences Corporation. In final satelitul a fost construit de OSC pe o platforma SA-200HP, dezvoltata prima data pentru misiunile Deep Space 1 si Coriolis.
Discutam despre un satelit stabilizat triaxial, cu o greutate de 2780 kg, din care 386 kg de combustibil.  
Sistemul ADCS (Attitude Determination &  Control Subsystem) foloseste 6 volanti de reactie si 3 bare magnetice. Orientarea satelitului se face cu ajutorul a 3 camere stelare (doua functionand in paralel si a treia fiind tinuta de rezerva), SIRU (Scalable Inertial Reference Unit), 12 senzori solari, receptori GPS si magnetometre. In paralel, pentru pastrarea orientarii in spatiu se foloseste un sistem de propulsie cu 8 motoare de cate 22N, sistem care asigura un delta-v de pana la 334 m/s.
Sistemul electric al satelitului livreaza cel putin 4.3 kW (la sfarsitul duratei de functionare, luand in calcul degradarea celulelor solare), folosind un singur panou solar cu dimensiunile 9 m x 0.4 m. Celulele solare sunt construite in tehnologie Ga-As, tripla jonctiune. Magistrala de alimentare este nestabilizata, cu tensiuni de 22- 36V si este legata la doua distribuitoare. Surplusul este inmagazinat in baterii NiH2 cu capacitatea de 125 Ah.
Calculatorul de bord  sau ‘Command & Data Handling’, foloseste procesoare RAD750 CPU (unul principal si altul de rezerva), linii de comunicatie de tipul MIL-STD-1553B, si memorii de stocare a datelor de tipul ‘Solid state recorder’ cu capacitatea de 4TB.
Sistemul de comunicatie functioneaza atat in banda X cat si in banda S. Banda X, la o frecventa de 8200,5 MHz asigura transmisia datelor stiintifice de la instrumente (la o viteza de 440 Mbit/s).
Banda S este folosita pentru telemetria esentiala si pentru comanda, putandu-se comunica atat cu statiile de sol cat si cu satelitii TDRS.


La bord sunt instalate doua experimente stiintifice: OLI (Operational Land Imager),  construit de Ball Aerospace Technology Corporation  si TIRS (Thermal Infrared Sensor), construit de NASA Goddard.

OLI, ce contine detectori de Si si HgCdTe organizati in 14 module ce formeaza planul focal, acopera lungimi de unda de 443 nm pana la 2300 nm, are montat un telescop cu 4 oglinzi si scaneaza fasii cu latimea de 185 km.

TIRS este un QWIP (Quantum Well Infrared Photodetector), functionand la doua lungimi de unda 10.3-11.3 µm si 11.5-12.5 µm, are un camp vizual de 15 grade si scaneaza fasii cu latimea de 185 km, la o cadenta de 70 de imagini pe secunda.
Detectorul sau, construit din 3 module a cate 640 x 512 de celule GaAs, este racit pana la 43 K. TIRS consuma 380 W, are 80 cm x 76 cm x 43 cm si cantareste 236 kg. Optica sa este formata din trei oglinzi de Ge si o oglinda de ZnSe. Telescopul se poate roti cu ajutorul unui mecanism special - Scene Select Mechanism.



LDCM va zbura intr-o orbita SSO (Sun-synchronous orbit) cu altitudinea de 705 km si inclinatia de 98.2 grade. Perioada orbitala este de 99 minute si o perioda de revizitare de 233 orbite (aproximativ 16 zile).

Ce inseamna insa sistemul Landsat?
Seria satelitiilor Landsat a inceput in iulie 1972 cu lansarea lui Landsat 1 si a continuat cu Landsat 2 (ianuarie 1975), Landsat 3 (martie 1978), Landsat 4(iulie 1982), Landsat 5 (martie 1984), Landsat 6 (octombrie 1993) si Landsat 7 (aprilie 1999). Dintre acestea doar Landsat 6 nu a ajuns pe orbita, din cauza unei defectiuni a rachetei Titan 2. Desi durata lor de viata proiectata este de doar 5 ani, satelitii Landsat s-au dovedit mult mai robusti, rezistand pe orbita pentru lungi perioade de timp (cel mai bun exemplu este poate Landsat 5, cel care va fi inlocuit de LDCM si care a ‘supravietuit’ 29 de ani pe orbita, intrand in cartea recordurilor ca cel mai longeviv satelit de observare a Pamantului).
Obiectivele programului Landsat, care face parte din categoria ‘remote sensing’, sunt sa colecteze imagini multi-spectrale de rezolutie medie (15 m–100 m), mai precis o rezolutie de 30 m pentru spectrul vizibil, NIR si SWIR, 100 m pentru observatiile termice si 15 m pentru modul ‘panchromatic’.
Datele Landsat sunt completate si de alte programe spatiale-in Europa spre exemplu de sistemul GMES, prin satelitii Sentinel.

Credit NASA


jQuery Menu by Apycom