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Nimbus 1
Nimbus 1 in der Montagehalle
Ziel	Meteo
Organisation	NASA
Erscheinungsdatum	28. August 1964
Datum zurück in Atmosphäre	16. Mai 1974 (funktioniert bis 22. September 1964)
Gestartet mit	Thor Agena B
Raumhafen	Luftwaffenstützpunkt Vandenberg
Andere Namen	Nimbus-A / 00872
Physische Daten
Masse	374,4 kg
Jobdetails
Zeitspanne	98,42 Minuten
Exzentrizität	0,03595
Neigung	98,66°
Perigäum	429 km
Höhepunkt	937 km
Instrumente
GEEIGNET	AVCS, HRIR
Nimbus-Programm
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Nimbus 1 (Latein für Regenwolke) war a amerikanischWettersatellit ab 1964. Diese Mission diente der Erfassung meteorologischer Daten und diente als Testflug zum Testen neuer, modernerer Geräte. Das Nimbus Satelliten waren die ersten Raumschiffe, die die Sonne verfolgten Solarplatten optimale Ausrichtung. Es war auch der erste NASA-Satellit, der sowohl Tages- als auch Nachtansichten von . aufzeichnete tropische Wirbelstürme dauerte.

Nimbus-Programm

Zeitplan von Nimbus 1

Das NASA gab Anfang der 1960er Jahre den ersten Anstoß zu einem Mehrzweck-Beobachtungsprogramm. Dies beinhaltete:

• Entwicklung von Sensoren für künstliche Satelliten, die zu einer verbesserten langfristigen Wettervorhersage beigetragen haben
• Entwicklung von Sensoren zur Untersuchung der Erdoberfläche und Atmosphäre
• Grundkenntnisse mit neuen Techniken erwerben
• Entwicklung von Methoden zur Untersuchung der Atmosphären anderer Planeten
• Teilnahme an globalen Wetterbeobachtungsprogrammen
• bieten eine neue Quelle für meteorologische Daten

Dafür hat die NASA die GSFC. Der Satellit wurde gebaut von Allgemeine Elektrik. Dieser hat eine Menge Arbeit zugewiesen RCA, umarmt, ITT, Texas Instruments und andere Firmen. Auch verschiedene Universitäten trugen dazu bei. Insbesondere wurde die Entwicklung von Geräten zur Datenspeicherung und Datenverarbeitung ausgelagert.

Unterschied zu TIROS

Das Nimbus 1 unterschied sich deutlich von seinem Vorgänger TIROS. EIN TIROS machte Beobachtungen der Erde nur 20 % ihrer Zeit. EIN Nimbus auf der anderen Seite beobachtete die Boden ständig.

Struktur

Nimbus 1 sollte als Testschiff für neue meteorologische Geräte dienen. Es musste die Erde in einer polaren Umlaufbahn umkreisen, stabilisiert und auf die Erde gerichtet. Es bestand aus drei Teilen: den Sonnenkollektoren, dem Gehäuse für die Fluginstrumente und einem runden Sockel für die Messgeräte. Nimbus 1 wog 374,4 kg.

Gehäuse und Sonnenkollektoren wurden mittels a MagnesiumHandwerkskunst mit der Basis verbunden. Dies gab dem Satelliten das Aussehen eines Boje jetzt sofort Durchmesser von 1,50 m an der Basis, einer Höhe von ± 3,70 m und a Spannweite 3,00 m mit eingesetzten Sonnenkollektoren. Der runde Boden an der Unterseite beherbergte Elektronik und Batterien; Unten befanden sich die Antennen für Datenübertragung und Messgeräte. Eine H-förmige Konstruktion trug die größeren Instrumente und Tonbandgeräte. Die Flugausrüstung war oben; Positionskontrollraketen (auf ( freon), Sonnensensoren, Horizontscanner und die Antenne so platziert, dass Nimbus 1 erhielt seine Anweisungen. Die Dreiachsen (rollen, Hoppla und stampfen) war die Lageregelung auf 1° genau.

Wissenschaftliche Instrumente

Erweitertes Vidicon-Kamerasystem (AVCS)

Das AVCS bestand aus drei Kameras, einem Tonbandgerät und einem Sender im S-Band. Es speicherte die aufgenommenen Bilder vorübergehend zur Übertragung an bestimmte Bodenstationen. Die auf dem runden Sockel montierten Kameras waren auf die Erde gerichtet. Jede Kamera hatte ein Sichtfeld von 37 °. Der mittlere schaute gerade nach unten, der Optische Achse der anderen beiden zeigten 35° zur Seite. Das Brennweite war 16,5mm. Die Sonnenkollektoren wurden an a angeschlossen Potentiometer, das ist die Größe des Membran besonders. Die Blendenzahl war f/16 am Äquator, f/4 an den Polen.

Die 2,54 cm Vidicon-Röhren lieferten 800 Bildzeilen und hatte a Auflösungsvermögen aus weniger als einem Kilometer Entfernung Nadir aus 800 km Höhe. Die zusammengeführten Kamerabilder deckten eine Fläche von 830 x 2700 km ab. Pro Kamera könnte Nimbus 1 Speichern Sie 64 Fotos (maximal 192), sodass alle Bilder, die während zweier Erdumrundungen aufgenommen wurden, auf Band gespeichert werden konnten, bis der Satellit in Reichweite einer Bodenstation zurückflog. Dann könnte Nimbus 1 übertragen alle diese Bilder innerhalb von vier Minuten auf einer Wellenlänge von 1707,5 transmit MHz, wenn die entsprechende Bodenstation mit der erforderlichen Ausrüstung ausgestattet war.

Das Konzept erwies sich als sehr funktional. Es lieferte die ersten hochauflösenden Wolkenbilder, die fast die ganze Welt abdeckten.

Automatisches Bildübertragungssystem (APT)

Nachtaufnahme von Europa von 1964

Das automatische Bildübertragungssystem bestand aus einer Kamera mit einem Sender. Dieser übermittelte bei Tageslicht lokale Meteorbilder mit geringer Geschwindigkeit an entsprechend ausgerüstete APT-Bodenstationen in Funkreichweite. Die Kamera wurde am H-förmigen Rahmen innerhalb der runden Basis befestigt und nach unten gerichtet. Seine optische Achse war parallel zur Rotationsachse von Nimbus 1. Er war ausgestattet mit einem Weitwinkelobjektiv mit einem Sehfeld von 108°, einer Brennweite von 5,7 mm und einer Blendenzahl von f/1.8. Jeder Schuss dauerte 8 Sekunden; die Zeit, die es brauchte, um es zum Boden zu schicken, betrug 200 Sekunden. Die Bilder auf der lichtempfindlichen Oberfläche der Vidicon-Röhre wurden mit einer Geschwindigkeit von 4 Bildzeilen pro Sekunde gelesen. Dieser Sender hatte eine Wellenlänge von 136,95 MHz und eine Leistung von 5 W. In normaler Höhe bedeckte ein solches Bild eine Fläche von 1660 x 1660 km, wobei das Auflösungsvermögen im Nadir ± 3 km betrug. Dieses Instrument wurde in den 3½ Wochen geliefert, die Nimbus 1 1600 Schüsse gemacht. Diese erwiesen sich als qualitativ hochwertig und bewiesen damit die Existenz von Wettersatelliten. Sie waren nun technisch in der Lage, lokale Wetterfotos in Echtzeit zu übertragen. Meteorologen waren nicht mehr auf Informationen angewiesen, die viele Stunden alt waren.

Ein schöner Nebeneffekt von APT war, dass nun auch Funkamateure ihre aufgenommenen Bilder empfangen konnten. APT erforderte nur eine relativ einfache und daher kostengünstige Technik.

Hochauflösendes Infrarot-Radiometer (HRIR)

Das hochauflösende IR Radiometer kartierte die Wolkendecke während dunkler Perioden, um das AVCS zu ergänzen. Dieses Instrument hat gemessen (zwischen 3,5 und 4,1 Mikrometer) maß auch die Temperatur der Erdoberfläche und der Wolkenspitzen und wurde auch auf die runde Basis aufgetragen. Es bestand aus einem optischen System, einem IR-Detektor mit führen/Selenidphotoleitfähiges Material, Tonbandgerät, ein Filter zur Verhinderung unerwünschter Effekte von Wasserdampf und Kohlendioxid über Gegenmaßnahmen und andere notwendige Elektronik. Allerdings erzeugte das HRIR im Gegensatz zum AVCS kein Bild im Radiometer. Stattdessen wandelte es die gemessene Strahlung in eine Spannung um und speicherte sie auf Band. Es spielte den Satelliten, wenn eine Bodenstation in Reichweite kam. Im Tiefpunkt und in Reiseflughöhe hatte dieses Instrument ein Auflösungsvermögen von 8 km auf der Erdoberfläche. Bei einem Sichtfeld von 1,5° brauchte es Temperaturen zwischen 210 und 330 k wahr. Es wog 5,1 kg und hatte eine Leistung von 4 W.

obwohl Nimbus 1 Kurzlebig demonstrierte das HRIR die Fähigkeit, Landschaftsmerkmale und Wolkenformationen bei Nacht auf globaler Ebene zu erfassen. Die verbesserte Auflösung bot neue Einblicke in die Entstehung von tropische Stürme, Fronten und der Bau der intertropische Konvergenzzone. Dies war mit den früheren Techniken nicht möglich.

Flughistorie

Start mit Haken und Ösen

Das Nimbus 1 wurde gestartet am 28. August1964 jetzt sofort Thor Agena BStartprogramm von Luftwaffenstützpunkt Vandenberg. Das war problematisch: der zweite Treppe kürzer gearbeitet als geplant. Dies führte zu Nimbus 1 nicht in der richtigen Kreisbahn. Der Satellit erreichte eine elliptische Umlaufbahn mit a Höhepunkt ab 937 km, a Perigäum von 429 km und a Seitenwechsel von 98,42 Minuten. Das Exzentrizität betrug 0,03595 bei a Neigung von 98,66°.

Beobachtungen vorzeitig beendet

Jeder Ort auf der Erde wurde alle zwölf Stunden einmal überprüft. Die von der APT gelieferten Fotos wurden in allen Wohnzimmern ein Begriff. Wettermoderatoren auf der ganzen Welt nutzten sie für ihre Wettervorhersagen im Fernsehen. Die Infrarotbilder waren von deutlich besserer Qualität als die von TIROS.

Aufgrund eines technischen Fehlers ging es schief. Als Ursache erwies sich fehlgeleitete Sparsamkeit. Im Vakuum des Weltraums gibt es keine Konvektion. Die Person, die die Solarmodule entworfen hat, wählte einen handelsüblichen Elektromotor für die Verstellung der Module. Sein Gehäuse war knallbunt, statt (strahlend) schwarz. Dadurch konnte der Motor nicht genügend Wärme in den Unterdruck abführen, die er jetzt nur noch durch eine kleine niedriger. Das Schmiermittel aus diesem Lager trocknete aus und der Motor ging aus, wodurch das Schiff daran gehindert wurde, seine Platten richtig in Richtung Sonne auszurichten.

Frühes Ende und Rückkehr

Dieser Misserfolg beendete die Mission vorzeitig am 22. September 1964. Am 16. Mai 1974 Nimbus 1 zurück zur Erde und verbrannt im Atmosphäre.