Тэра (штучны спадарожнік)

«Тэра» (англ.: Terra; EOS AM-1) — шматнацыянальны навукова-даследчы штучны спадарожнік, які знаходзіцца на сонечна-сінхроннай арбіце^{[заўв 1]} вакол Зямлі і кіруемы НАСА. Ягоная асноўная задача — праводзіць адначасовыя вымярэнні стану атмасферы, сушы і акіянаў, каб зразумець, як мяняецца Зямля, і вызначыць наступствы гэтых змен для жыцця на Зямлі.

Terra (EOS AM-1)
Мастацкая выява спадарожніка «Тэра»
Агульныя звесткі
Краіна	ЗША
Арганізацыя	НАСА
Задачы	кліматычныя даследаванні
Палётныя даныя карабля
Ракета-носьбіт	Atlas IIAS AC-141
Стартавая пляцоўка	Vandenberg SLC-3E
Запуск	18 снежня 1999, 18:57:39 UTC
Сход з арбіты	2025-2026 гг.
Арбіта	нізкая геацэнтрычная
Апагей	710,6 кіламетраў
Перыгей	708,7 кіламетраў
Нахіл	98,2098°
NSSDC ID	1999-068A
SCN	25994
Эмблема
← QuikSCAT Earth Observing-1, Aqua →
Медыяфайлы на Вікісховішчы

Запушчаны ў 1999 годзе, «Тэра» з’яўляецца флагманам праграмы «Сістэма назірання за Зямлёй» (Earth Observing System, EOS) і першым апаратам гэтай сістэмы. Пазней за ім рушылі ўслед спадарожнікі «Аква» (2002 год) і «Аўра» (2004 год).

Назва

Назва «Terra» паходзіць ад лацінскага слова, якое азначае «Зямля». Яна была абрана ў межах конкурсу, які НАСА правяло сярод старшакласнікаў ЗША. Пераможцам стала эсэ, прадстаўленае Сашай Джонс з горада Брэнтвуд, штат Місуры.

Ідэнтыфікатар «AM-1» у назве паказвае на асаблівасці ягонай арбіты: спадарожнік перасякае экватар у першай палове дня (ад лац.: ante meridiem — «да поўдня»).

Гісторыя навукова-даследчай працы

Запуск

Спадарожнік быў запушчаны 18 снежня 1999 года з ваенна-паветранай базы Вандэнберг (цяпер — База касмічных сіл Вандэнберг) з дапамогай ракеты-носьбіта «Атлас-2». Збор навуковых даных пачаўся 24 лютага 2000 года.

«Тэра» быў выведзены на каляпалярную, сонечна-сінхронную арбіту вышынёй 705 км з сыходным вузлом а 10:30 раніцы^{[заўв 2]}.

• 
  Узыходная арбітальная траекторыя «Тэры»
• 
  Сыходная арбітальная траекторыя «Тэры»

Ход місіі і няштатныя сітуацыі

Анімацыя арбіты спадарожніка «Тэра» вакол Зямлі за адзін год (сама Зямля не паказана).

Пасля запуску аператары заўважылі, што высокаэнергетычныя пратоны, якія сустракаюцца ў раёнах Паўднёва-Атлантычнай анамаліі^{[заўв 3]} або над полюсамі, могуць выклікаць адзінкавыя збоі. Гэтыя збоі прыводзілі да таго, што ўбудаваная сістэма самадыягностыкі задзейнічала прывадны механізм, памылкова адключаючы яго. Такія памылковыя адключэнні адбываліся 12-14 разоў на месяц, і ў канчатковым выніку каманда кіравання аўтаматызавала працэс аднаўлення, каб зменшыць іхні ўплыў на працу спадарожніка^[1].

Пачынаючы з 2007 года, праз павышанае цеплавое супраціўленне ў крыаахаладжальніку караткахвалевага інфрачырвонага канала (SWIR) прыбора «ASTER» ягоная тэмпература пачала паступова расці. Да 2008 года, нягледзячы на частыя спробы перазапуску ахаладжальніка, якасць даных пачала значна пагаршацца. 12 студзеня 2009 года кіраўнікі праекта «ASTER» афіцыйна прызналі канал «SWIR» непрацаздольным праз анамальна высокую тэмпературу дэтэктара. Даныя, сабраныя пасля красавіка 2008 года, былі прызнаны непрыдатнымі для выкарыстання^[2].

13 кастрычніка 2009 года на спадарожніку «Тэра» адбыўся збой адной з ячэек акумулятарнай батарэі, а таксама анамалія ў сістэме кіравання яе абаграваннем. Імавернай прычынай гэтых непаладак лічыцца ўдар мікраметэароіда або абломка касмічнага смецця^[1].

Кібератакі

У чэрвені і кастрычніку 2008 года спадарожнік стаў мэтай хакерскіх атак. Зламыснікі атрымалі несанкцыянаваны доступ да ягонай сістэм кіравання і кантролю, аднак не аддалі ніякіх каманд, і інцыдэнт не паўплываў на працу апарата^[3].

Завяршэнне місіі

27 лютага 2020 года каманда кіравання палётам правяла апошні манёўр па карэкцыі нахілу арбіты спадарожніка праз абмежаваны запас паліва. З прычыны спынення такіх манёўраў, з красавіка 2021 года сярэдні мясцовы час пралёту «Тэры» над паверхняй Зямлі пачаў ссоўвацца, што прывяло да паступовага зніжэння якасці навуковых даных.

У кастрычніку 2022 года, як і прагназавалася, час пралёту спадарожніка перавысіў адзнаку а 10:15 раніцы, пасля чаго аператары пачалі манёўры па ягонага вываду з агульнай спадарожнікавай групоўкі на больш нізкую арбіту (694 км). Станам на верасень 2025 года, спадарожнік «Тэра» знаходзіцца на завяршальным этапе сваёй місіі. Поўны вывад з эксплуатацыі запланаваны на 2025—2026 гады, пасля чаго на працягу некалькіх гадоў адбудзецца ягоны некантралюемы ўваход у атмасферу^[4].

Навуковыя прыборы

Метэор над Берынгавым морам, зняты з космасу спадарожнікам «Тэра» (18 снежня 2018, 23:55 UTC). На выяве паказаны шлях метэора і пункт ягонага выбуху (справа ўнізе). Цень ад следу метэора ў атмасферы Зямлі, якая адкідаецца на верхнія слоі аблокаў і падоўжаная нізкім кутом падзення сонечных прамянёў, знаходзіцца на паўночным захадзе.

«Тэра» нясе карысную нагрузку з пяці датчыкаў дыстанцыйнага зандзіравання, прызначаных для маніторынгу стану навакольнага асяроддзя Зямлі і бягучых змен у яе кліматычнай сістэме^[5]:

• ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) — Удасканалены касмічны радыеметр цеплавога выпраменьвання і адбітку^[6]. Гэты прыбор стварае выявы аблокаў, лёду, вады і зямной паверхні з высокім разрозненнем, выкарыстоўваючы тры сэнсарныя падсістэмы: караткахвалевую інфрачырвоную (Shortwave Infrared, SWIR), цеплавую інфрачырвоную (Thermal Infrared, TIR) і бачную/блізкую інфрачырвоную (Visible and Near Infrared, VNIR). Разам яны ахопліваюць 14 мультыспектральных каналаў. Падсістэма SWIR выйшла са строю ў 2008 годзе. ASTER быў прадастаўлены Міністэрствам эканомікі, гандлю і прамысловасці Японіі^[7].
• CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) — Сістэма вывучэння радыяцыйнага балансу Зямлі і воблачнасці.
• MISR (Multi-angle Imaging Spectroradiometer) — Шматвуглавы спектрарадыеметр/фарміравальнік выяў.
• MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) — Спектрарадыеметр з умераным разрозненнем^[8].
• MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere) — Прыбор для вымярэння забруджванняў у трапасферы^[9].

Даныя са спадарожніка дапамагаюць навукоўцам лепш зразумець распаўсюджванне забруджвальных рэчываў па ўсім свеце. Інструменты на борце «Тэры» выкарыстоўваліся для вывучэння глабальных тэндэнцый у забруджванні атмасферы ўгарным газам і аэразолямі^[10]. Сабраныя спадарожнікам «Тэра» даныя ў выніку сфарміруюць унікальны глабальны архіў, які ахоплівае больш чым дваццаціпяцігадовы перыяд назіранняў (місія працягваецца з 1999 года).

Прыклад здымкаў, якія робяцца пяццю прыборамі EOS-AM1

Галерэя здымкаў, зробленых «Тэрай»

• 
  Першы здымак, зроблены спадарожнікам «Тэра».
• 
  Сонечнае зацьменне 1 жніўня 2008 года, цень над Таймыром, Карскім морам і Паўночным Ледавітым акіянам.
• 
  Нафтавая пляма ад разліву на платформе «Deepwater Horizon», выгляд з космасу, 1 траўня 2010 года.
• 
  Нафтавая пляма ад разліву на платформе «Deepwater Horizon» ля ўзбярэжжа Луізіяны, выгляд з космасу, 30 красавіка 2010 года.
• 
  Ураган «Карл», самы разбуральны атлантычны ўраган сезона 2010 года, набліжаецца да Мексікі 16 верасня.
• 
  Спадарожнікавы здымак Швецыі, сакавік 2002 года.
• 
  Спадарожнікавы здымак размеркавання попелу над Аўстраліяй пасля вывяржэння вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай у 2022 годзе.
• 
  Даныя з прыбора «ASTER», накладзеныя на трохмерную мадэль Этны.
• 
  MODIS: калоны попелу, якія вывяргаюцца вулканам Шывелуч і Ключаўскай Сопкай.
• 
  MODIS: Наступствы еўрапейскіх зімовых бур 2009-2010 гадоў на Брытанскіх астравах.
• 
  Даныя прыбора «MOPITT»: чадны газ у сакавіку 2010.

Заўвагі

1. Сонечна-сінхронная арбіта — гэта такая арбіта, пры якой штучны спадарожнік праходзіць над любым пунктам зямной паверхні прыкладна ў адзін і той жа мясцовы сонечны час. Гэта крытычна важна для атрымання супастаўных выяў, бо ўмовы асвятлення (напрыклад, вугал падзення сонечных прамянёў) застаюцца падобнымі ад здымка да здымка.
2. Сыходны вузел — гэта пункт, у якім спадарожнік перасякае экватар, рухаючыся з поўначы на поўдзень. Час 10:30 раніцы азначае, што гэта перасячэнне заўсёды адбываецца ў адзін і той жа мясцовы сонечны час, што забяспечвае пастаянныя ўмовы асвятлення для здымкі.
3. Паўднёва-Атлантычная анамалія — гэта шырокая вобласць над Паўднёвай Амерыкай і паўднёвай часткай Атлантычнага акіяна, дзе ўнутраны радыяцыйны пояс Ван Алена падыходзіць найбольш блізка да паверхні Зямлі. Штучныя спадарожнікі, якія пралятаюць праз яе, падвяргаюцца ўздзеянню павышанага ўзроўню радыяцыі, што можа выклікаць збоі ў электроніцы.