Studium przypadku: TRUTHS
Nowy projekt TRUTHS. Kredyt: ESA i Airbus
Misja Traceable Radiometry Underpinning Terrestrial- and Helio-Studies (TRUTHS), dostarczona przez ESA, zbierze najdokładniejsze pomiary energii docierającej do Ziemi ze Słońca i światła odbitego od powierzchni Ziemi, aby pomóc zrozumieć zmiany równowagi (globalne ocieplenie) i wpływ ludzkości na planetę.
Misja nie tylko sama dokona pomiarów, ale także poprawi wydajność innych misji poprzez kalibrację z kosmosu, stając się nowym "złotym standardem" odniesienia dla pomiarów klimatycznych i innych satelitów, w tym "nowych kosmicznych" satelitów komercyjnych. TRUTHS umożliwi rygorystyczne testowanie prognoz modelowych w celu wsparcia procesu podejmowania decyzji dotyczących strategii klimatycznych. Misja umożliwi 10-krotną poprawę dokładności danych, co z kolei skróci o połowę czas potrzebny na podejmowanie decyzji, a także pomoże monitorować postępy w łagodzeniu zmian klimatu.
Jako pierwszy z nowej klasy satelitów zwanych SITSats (SI Traceable Satellites) TRUTHS pomoże ułatwić nową epokę w obserwacji Ziemi. Umożliwi zintegrowany, interoperacyjny globalny system obserwacji kosmosu, dostarczający wiarygodne, zharmonizowane dane ze wszystkich satelitów świata, aby zaspokoić potrzeby społeczeństwa. Wraz z innymi krajowymi projektami infrastruktury danych EO, misja TRUTHS rozpoczęła rozwój wiosną 2020 r., a jej uruchomienie planowane jest na 2030 r., a następnie na kolejne 5 do 8 lat.
Hiperspektralny spektrometr obrazujący misji będzie dostarczał około 5 TB danych dziennie.
TRUTHS to zwinna platforma, która kieruje się do obserwacji Słońca i Księżyca, gdy przechodzi nad biegunami, a następnie stale pobiera próbki oświetlonej słońcem Ziemi z rozdzielczością przestrzenną 50 m i rozdzielczością spektralną od ultrafioletu do podczerwieni, aby umożliwić szczegółową analizę procesów zachodzących na Ziemi.
TRUTHS leci na nowatorskiej orbicie, która pozwala mu jednocześnie oglądać tę samą scenę, co inne satelity regularnie, co pozwala na zwiększenie zaufania do danych i informacji pochodzących z innych satelitów EO poprzez krzyżową kalibrację odniesienia w locie.
Oprócz zaangażowania szeregu brytyjskich organizacji, program jest realizowany przez ESA przy wsparciu finansowym Szwajcarii, Czech, Rumunii, Grecji i Hiszpanii.
W ramach kontraktu przyznanego przez ESA, Airbus UK prowadzi obecnie fazę wdrożeniową misji po pomyślnym zakończeniu wcześniejszej fazy "wykonalności systemu i wstępnego rozwoju", która zakończyła się w 2022 roku.
National Physical Laboratory (NPL) zapewnia wsparcie przy projektowaniu misji w ramach konsorcjum przemysłowego, w szczególności w zakresie koncepcji kalibracji i charakteryzacji na pokładzie i przed lotem. Zespół dostarcza również algorytmy do oceny i scharakteryzowania niepewności produktów danych misji.
W oddzielnym kontrakcie, NPL prowadzi brytyjskich i europejskich naukowców w podstawowych badaniach naukowych i związanych z nimi opracowaniach algorytmów, które będą potrzebne do wykorzystania danych misji po uruchomieniu. Ten zespół naukowy zapewnia również wsparcie inżynieryjne i naukowe dla ESA i konsorcjum przemysłowego w celu optymalizacji kompromisów w planowanych operacjach i projekcie ładunku użytecznego, aby zapewnić maksymalną wydajność i korzyści dla Wielkiej Brytanii i społeczności międzynarodowej jako całości.
Teledyne e2v Space Imaging zostało zakontraktowane na dostawę czujnika hiperspektralnego TRUTHS oraz na pełne projektowanie, produkcję i podnoszenie poziomu gotowości technologicznej (TRL) powiązanej elektroniki front-end. Są to krytyczne technologie hiperspektralnego spektrometru obrazującego (HIS), który będzie pozyskiwał pomiary promieniowania Ziemi, Słońca i Księżyca w całym zakresie widmowym, od ultrafioletu do podczerwieni.
CGI IT UK podjęło się podwykonawstwa z Airbus UK w celu opracowania wstępnej definicji systemu naziemnego danych ładunku, który będzie odpowiedzialny za:
Rola Telespazio UK w projekcie polega na wspieraniu zespołu badawczego segmentu naziemnego w definiowaniu wymagań i niezbędnej architektury misji. W szczególności, zespół Telespazio UK jest odpowiedzialny za Segment Operacji Lotniczych, obejmujący System Kontroli Misji oraz Stacje Naziemne Telemetrii, Śledzenia i Kontroli (TT&C), których zadaniem jest monitorowanie i kontrola satelity, dynamika lotu, planowanie misji i funkcje symulacji operacji misyjnych.
Dalsze badania nad funkcjonowaniem segmentu naziemnego zostały również przeprowadzone przez GMV UK, a te i inne podmioty są obecnie w trakcie tworzenia konsorcjów w celu zbudowania i przygotowania do wdrożenia segmentu naziemnego w miarę postępów misji do uruchomienia.
W ramach konsorcjum, kierowanego przez Airbus, które zapewniło wykonalność systemu i fazę wstępnego rozwoju projektu, Goonhilly Satellite Earth Station przeprowadziła badanie umiejętności, rozwoju zdolności i zasięgu w kontekście misji. Działalność ta jest postrzegana jako bardzo cenna dla całego brytyjskiego sektora kosmicznego. Krytyczne znaczenie przestrzeni kosmicznej i obserwacji Ziemi dla brytyjskiej gospodarki będzie wymagało inspiracji i entuzjazmu następnego pokolenia, aby zapewnić, że Wielka Brytania spełni swoje ambicje.
RAL Space przygotowuje się do dostarczenia P/L (Payload) i Satellite AIT (Assembly, Integration and Testing) oraz kalibracji, wykorzystując próżnię i pomieszczenia czyste w RAL oraz najnowocześniejsze urządzenia do kalibracji radiometrycznej dostarczone przez NPL. Są również zaangażowani w rozwój algorytmów wspierających jakość geometryczną i obrazu oraz związaną z tym niepewność przetwarzania obrazu w ramach segmentu naziemnego.
AVS-UK niedawno dołączyło do konsorcjum przemysłowego w celu zaprojektowania i zbudowania elementów nowatorskiego pokładowego systemu kalibracji. Podczas gdy SSTL jest zaangażowany w projektowanie i prototypowanie spektrometru obrazowania hiperspektralnego, konia roboczego misji.
W miarę postępów w projektowaniu misji wymagane są symulatory (cyfrowe bliźniaki) funkcjonalności ładunku użytecznego w celu wsparcia jego projektu, oceny jego wydajności i służenia jako prototypy dla procesora naziemnego. Procesor będzie przekształcał cyfrowe zliczenia przesyłane z instrumentów satelity na ziemię w naukowo użyteczne produkty i informacje. Deimos UK przewodzi konsorcjum, które ma je opracować w ramach umowy podwykonawczej z Airbus, głównym zleceniodawcą przemysłowym.
NCEO za pośrednictwem Uniwersytetu w Leicester wraz z UCL, Swansea i Imperial College London zapewnia badania i wsparcie w przygotowaniu naukowym i optymalizacji misji, w tym opracowanie algorytmu pobierania hiperspektralnych wartości odbicia powierzchni z niepewnością, użyteczność danych w celu wsparcia zrozumienia nierównowagi promieniowania i szeregu parametrów związanych z monitorowaniem i łagodzeniem wpływu zmian klimatu. Badania naukowe stanowią część odrębnego, niezależnego kontraktu prowadzonego przez ADS, w tym przypadku prowadzonego przez NPL.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
