El satélite de presupuesto de radiación terrestre ( ERBS ) fue un satélite de investigación científica de la NASA . El satélite fue uno de los tres satélites del programa de investigación de la NASA, denominado Earth Radiation Budget Experiment (ERBE), para investigar el presupuesto de radiación de la Tierra . El satélite también llevaba un instrumento que estudiaba los aerosoles y gases estratosféricos.
ERBS fue lanzado el 5 de octubre de 1984 por el transbordador espacial Challenger durante la misión STS-41-G y se desactivó el 14 de octubre de 2005. [4] Reingresó a la atmósfera de la Tierra el 8 de enero de 2023, sobre el Mar de Bering . cerca de las Islas Aleutianas . [5] [6] Los instrumentos CERES de la NASA han continuado el registro de datos del ERB después de 1997.
La nave espacial ERBS fue desplegada desde el transbordador espacial Challenger el 5 de octubre de 1984 (primer día de vuelo) utilizando el RMS (Sistema de manipulación remota) construido en Canadá, un brazo mecánico de unos 16 m de longitud. Durante el despliegue, uno de los paneles solares de ERBS inicialmente no logró extenderse correctamente. Por lo tanto, la especialista en misión Sally Ride tuvo que sacudir el satélite con el brazo robótico controlado remotamente y finalmente colocar el panel atascado a la luz del sol para que se extendiera. [7]
El satélite ERBS fue la primera nave espacial lanzada y desplegada por una misión de transbordador espacial. [7]
Orbitaba en una órbita no sincrónica con el Sol a 610 km (que se redujo a 585 km en 1999). Tenía una inclinación de 57 grados, lo que no proporcionaba una cobertura total de la Tierra. [7]
Tenía una vida útil de diseño de dos años, con un objetivo de tres, pero duró 21 años y sufrió varios fallos menores de hardware a lo largo del camino. La memoria de comandos estuvo sujeta a cambios de bits aleatorios desde el lanzamiento. El escáner ERBE falló en 1990. Hubo un fallo parcial de la memoria en octubre de 1993. Una de las dos unidades de telemetría digital falló en abril de 1998. En septiembre de 1999, un fallo en el cardán de elevación del instrumento no escáner suspendió las mediciones solares del sistema solar. monitor. Las mediciones se reanudaron el 22 de diciembre de 1999, cuando se definió una nueva secuencia de comando. [8] Sólo uno de los cinco giroscopios seguía funcionando al final de la misión y el rendimiento del propulsor era inestable. Durante el desmantelamiento se descubrió que la vejiga del tanque de combustible había fallado. [9]
Los fallos de la batería llevaron a la decisión final de desmantelar la nave espacial. A pesar de las estimaciones de que el satélite podría continuar funcionando hasta 2010, existía la preocupación de que si el satélite perdía energía antes de que las baterías se desconectaran de los paneles solares, las baterías podrían explotar, creando una nube de desechos espaciales que pondría en peligro a otros satélites. En septiembre de 1989, el rendimiento de las dos baterías empezó a variar. Hubo cortocircuitos en las celdas de la Batería 1 en agosto de 1992 y nuevamente en septiembre, y como resultado, la Batería 1 se desconectó en octubre. La batería 2 soportaba todas las cargas y sufrió un cortocircuito en junio de 1993 y luego en julio de 1993. Hubo un intento de volver a poner en funcionamiento la batería 1 en agosto de 1993, pero falló debido a una mala distribución de la carga. En junio de 1998 comenzó otra falla de la celda que culminó en una falla completa de la celda el 15 de enero de 1999. Esa falla de la celda provocó que el voltaje de la batería cayera tan bajo que el sistema de Control de Actitud se volvió poco confiable y el satélite entró en una caída muy lenta. Todos estos fallos y cortocircuitos de las células provocaron una pérdida de datos científicos durante unos días o meses. Se recuperó el satélite y la batería 1 volvió a estar en línea. Después de eso, la batería 2 quedó desactivada. [10] Al final de la misión, la batería 2 había experimentado fallas de 5 celdas y se había desconectado del bus principal; y la batería 1 había experimentado fallas de 3 celdas. [9]
En 2002, el perigeo del satélite se bajó más de 50 km para garantizar que el vehículo se desintegraría naturalmente dentro de los 25 años posteriores al final de su misión. Esto resultó ser prudente, porque cuando la nave espacial fue finalmente dada de baja en 2005, los sistemas de propulsión y control de actitud se habían degradado tanto que los riesgos asociados con la eliminación del combustible restante mediante la realización de maniobras delta-V posteriores a la misión científica se consideraron demasiado significativos, y por lo que esas maniobras no se realizaron.
La orden de desmantelamiento del satélite se emitió el 12 de julio de 2005 y en ese momento comenzaron los esfuerzos. Los instrumentos se apagaron en agosto y las gestiones activas comenzaron en septiembre. Durante el desmantelamiento, se agotó lo último del combustible, se descargaron las baterías, se reprodujo la grabadora por última vez, se borró la memoria a bordo y se desconectaron los paneles solares de la batería. En el contacto final con ERBS, durante su órbita 114.941, el sistema de control de actitud e impulso se desactivó y el sistema de energía se puso en descarga. Las órdenes finales abrieron los propulsores para permitir que se filtrara el combustible restante y los transpondedores se apagaron por última vez. [11]
Se cree que el satélite volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra el 8 de enero de 2023, a las 6:04 p.m. HAST sobre el mar de Bering, cerca de las Islas Aleutianas . Se cree que la mayor parte del satélite se quemó en la atmósfera, pero es posible que algunos trozos grandes hayan sobrevivido y hayan caído al mar. Antes del reingreso, la NASA había estimado que las probabilidades de que la caída de escombros causara alguna lesión era de aproximadamente 1 entre 9.400. [6]
SAGE II midió la disminución del ozono sobre la Antártida desde el momento en que se describió por primera vez el agujero de ozono en 1985. Esos datos fueron clave en el proceso de toma de decisiones de la comunidad internacional durante el Acuerdo del Protocolo de Montreal de 1987 , que resultó en una casi eliminación de los CFC en países industrializados. También creó un registro de datos de aerosoles en las nubes estratosféricas polares (PSC), que fue crucial para comprender el proceso del agujero de ozono. Los datos de SAGE II se utilizaron para comprender el impacto de los aerosoles volcánicos en el clima. [8]
ERBS llevaba tres instrumentos: el escáner del Experimento de balance de radiación de la Tierra (ERBE), el no escáner ERBE y el Experimento de gases y aerosoles estratosféricos (SAGE II). ERBE fue una continuación de los estudios de Radiation Budget realizados por Nimbus-6 y 7. SAGE-II fue una continuación del satélite SAGE que duró de 1979 a 1981.
ERBS era uno de los tres satélites del ERBE y llevaba dos instrumentos como parte de ese esfuerzo. El escáner ERBE era un conjunto de tres detectores que estudiaban la radiación de onda larga , la radiación de onda corta y la energía total que irradia la Tierra a lo largo de una línea de trayectoria del satélite. El no escáner de ERBE era un conjunto de cinco detectores que medían la energía total del Sol , así como la energía de onda corta y total de todo el disco terrestre y el área debajo del satélite. Las otras dos misiones ERBE se incluyeron en el satélite NOAA-9 cuando fue lanzado en enero de 1985, y en el satélite NOAA-10 cuando fue lanzado en octubre de 1986. El escáner ERBE del ERBS dejó de funcionar el 2 de febrero de 1990, y después Tras numerosos intentos de recuperarlo, se apagó definitivamente en marzo de 1991. [7] [9] El dispositivo sin escáner perdió la capacidad de realizar calibraciones internas y solares quincenales, pero no se detectó ninguna degradación en la calidad de los datos como resultado resultado. El dispositivo sin escáner se apagó el 22 de agosto de 2005, en preparación para su desmantelamiento. [9] Las misiones Nubes y Sistema de Energía Radiante de la Tierra (CERES) utilizan un instrumento heredado mejorado que continúa el registro de datos de ERBE. El primero de los siete instrumentos CERES se lanzó en 1997 con la Misión de Medición de Lluvias Tropicales de la NASA y el último se lanzó con el Sistema Conjunto de Satélites Polares 1 (JPSS-1) en 2017.
El otro instrumento de ERBS fue el Experimento de gases y aerosoles estratosféricos (SAGE II). SAGE II fue la segunda de 4 misiones SAGE, y la más reciente, SAGE III-ISS, se instaló en la Estación Espacial Internacional en 2017. El instrumento SAGE II experimentó una falla en julio de 2000. SAGE II no pudo fijarse en ninguna de las misiones. eventos de amanecer o atardecer. Se creía que esto se debía a lecturas excesivamente ruidosas del potenciómetro de azimut en determinadas regiones de azimut. Se desarrolló una solución operativa que permitió a SAGE II recopilar aproximadamente el 50 por ciento de los datos científicos nominales. SAGE-II se apagó en agosto de 2005 en preparación para su desmantelamiento. [9]