Meteosat de segunda geração

Satélites meteorológicos meteosat de segunda geração
Descrição desta imagem, também comentada abaixo Meteosat de segunda geração. Dados gerais
Organização Eumetsat
Programa Meteosat
Campo Meteorologia
Número de cópias 4
constelação sim
Status Operacional
Lançar

MSG-1: 28 de agosto de 2002

MSG-2: 21 de dezembro de 2005
MSG-3: 5 de julho de 2012
MSG-4: 15 de julho de 2015
Tempo de vida 10 anos
Características técnicas
Missa no lançamento 2.040 kg
Instrumentos de massa ~ 285 kg
Dimensões 2,4 (h.) X ∅ 3,2 m
Ergols Hidrazina / MON
Massa propelente 976 kg
Controle de atitude Spinne
Fonte de energia Painéis solares
Energia elétrica 600 watts (fim de vida)
Órbita
Órbita Órbita geoestacionária
Localização 0 ° longitude (meridiano de Greenwich ), 0 ° 00 ′ N, 0 ° 00 ′ E
Instrumentos principais
SEVIRI Radiômetro de imagem
GERB Radiômetro
GEOS & R Repetidor

O Meteosat de segunda geração ou MSG faz parte da família Meteosat de satélites meteorológicos , colocados em órbita geoestacionária, desenvolvidos sob a responsabilidade da Agência Espacial Europeia em nome da organização meteorológica europeia EUMETSAT . Segue-se a série de satélites Meteosat de primeira geração. Quatro satélites deste tipo foram construídos e lançados entre 2002 e 2015. Estes satélites serão gradualmente substituídos a partir de 2021 por satélites Meteosat de terceira geração .

História do projeto

Os satélites Meteosat de segunda geração (MSG) são satélites meteorológicos que circulam em órbita geoestacionária operados pela EUMETSAT, uma organização criada em 1986 para gerenciar satélites meteorológicos europeus. Os satélites MSG substituem a primeira geração de satélites Meteosat. O programa Meteosat começou com o lançamento em 1977 de um protótipo destinado a desenvolver as técnicas necessárias para coletar dados meteorológicos da órbita geoestacionária. Dois outros protótipos foram lançados em 1981 e 1988. Météosat-4, o primeiro satélite operacional, foi lançado em 1989. Três outros satélites semelhantes foram lançados, o último sendo o Météosat-7 colocado em órbita em 1997.

A definição das especificações para a segunda geração de satélites Meteosat começou em 1993 e o projeto (fases C / D) foi lançado em 1995. O programa é financiado conjuntamente pela Agência Espacial Europeia e EUMETSAT. A agência espacial europeia é responsável pelo desenvolvimento do primeiro satélite MSG, dois terços dos quais financia. A EUMETSAT financia o balanço e também a construção dos satélites seguintes, é responsável por definir as especificações, abastece o segmento terrestre, realiza o processamento de dados e se encarrega do controle dos satélites em órbita. O fabrico dos satélites está a cargo da Aerospatiale (adquirida pela Alcatel Space em 1998, que se tornou Alcatel Alenia Space em 2005, depois Thales Alenia Space em 2007) que já tinha fabricado a primeira geração. Os satélites estão sendo construídos no Cannes - Centro Espacial Mandelieu sob contrato firmado em16 de outubro de 1996por Jean-Marie Luton , Diretor-Geral da Agência Espacial Européia (ESA) e Yves Michot , presidente da Aerospatiale , na presença de D Dr. Tillmann Mohr, Diretor da Eumetsat . Três satélites devem ser construídos. Um quarto será encomendado em 2003.

Metas

Quanto ao Meteosat de primeira geração, está previsto ter sempre dois satélites em órbita geoestacionária , um estando em operação, enquanto o outro é colocado em órbita de espera pronto para assumir em caso de falha. Os dados recolhidos pelos satélites MSG permitem produzir os mesmos resultados que os fornecidos pelos satélites que substituem.

Os satélites MSG realizam as seguintes tarefas:

Características técnicas

Plataforma

O corpo do satélite MSG tem uma forma cilíndrica de 2,4 metros de altura e um diâmetro de 3,2 metros. Um cilindro menor e antenas em uma extremidade trazem sua altura total para 3,74 metros. Sua massa de lançamento gira em torno de 2.040 quilos. A estrutura do satélite é composta por dois subconjuntos: por um lado a estrutura primária de 192 quilogramas que serve de suporte para os instrumentos e os vários subsistemas, por outro lado a estrutura secundária de 27,5 quilogramas que serve de suporte para o sistema de propulsão e o sistema de geração elétrica. A estrutura primária compreende dois subconjuntos: o módulo de serviço que abriga os instrumentos e a maioria dos subsistemas e a plataforma de antena na qual as antenas de telecomunicações são fixadas.

Tal como acontece com o Meteosat de primeira geração, a plataforma MSG é estabilizada por rotação (girada) a 100  rpm . Foi melhorado em termos de desempenho, em particular pela adoção de um sistema de propulsão bi-propelente unificado: o motor de apogeu que garante o posicionamento do satélite em sua órbita e os pequenos motores de foguete carregados. Para realizar correções de atitude e órbita durante a vida operacional usa os mesmos propelentes líquidos. Ambos queimam uma mistura de hidrazina e MON . Quatro tanques esféricos carregam 976 quilos de propelentes, dos quais 83% são usados ​​para o posicionamento do satélite e 11% são reservados para as correções de inclinação e velocidade de rotação e 4% para as correções norte-sul ao longo da duração do missão primária (7 anos). Os propelentes são pressurizados por hélio antes de sua injeção nos motores do foguete. Este gás é armazenado em dois tanques esféricos de 35 litros a uma pressão de 275 bar. O sistema de propulsão compreende dois motores apogeu S400 de uma unidade de impulso de 400 Newtons com um impulso específico de 318 a 321 segundos. Seis pequenos motores de foguete de 10 newtons de empuxo são usados ​​para as várias correções, uma vez que o satélite está estacionado. O sistema de propulsão a seco tem massa de 94 kg.

SEVIRI imager (instrumento principal)

O principal instrumento de satélites MSG é a SEVIRI ( Spinning visível e infravermelhos avançado ) imaging radiometer que recolhe dados sobre 12 canais uma vez a cada quarto de hora. Dependendo dos canais, a resolução espacial fica entre 1 e 3 quilômetros. É um instrumento muito mais eficiente que o MVIRI que encaixava na primeira geração do Meteosat: realizava as suas observações em 4 canais com uma periodicidade de 30 minutos e uma resolução espacial duas vezes inferior.

Nos 12 canais:

A parte óptica do instrumento é um telescópio de três espelhos que compreende um espelho primário côncavo asférico de 200 mm de diâmetro e um espelho asférico convexo secundário de 60 mm de diâmetro. Todos os espelhos são feitos de zerodur. Um espelho giratório acionado por um motor de passo linear é usado para obter uma imagem bidimensional. A radiação de luz é transmitida ao plano focal onde os detectores estão localizados. Existem 3 detectores para cada canal e 9 detectores para o canal de alta resolução. Cada detector possui uma única linha de 3834 pixels (5741 pixels para o detector de alta resolução).

O satélite está girando rapidamente em torno do eixo do cilindro, que é orientado norte-sul e, portanto, tangente à superfície da Terra. A radiação de luz entra por uma abertura na lateral do corpo do telescópio medindo 50 x 80 centímetros. Todo o hemisfério terrestre visível é dividido em 1250 fatias, cada uma com 9 km de altura (na direção norte-sul). Com cada rotação durando 0,6 segundos, o telescópio rastreia uma fatia de leste a oeste, então o espelho giratório se move em 55,88 segundos de arco para enviar a fatia mais ao sul para os detectores. Uma imagem de toda a superfície é assim formada em 12 minutos. Uma fase de calibração com duração de 3 minutos é inserida entre duas imagens tiradas.

O instrumento tem massa de 160 quilos, 2,63 metros de altura e 1,5 metro de diâmetro. Consome 150 watts. Ele gera um volume de dados de 3,26 megabits por segundo. A construção do instrumento é realizada por uma divisão da EADS Astrium (agora Airbus Defense and Space ).

Medição do equilíbrio radiativo com GERB

Os dois últimos satélites da série carregam o instrumento GERB ( Geostationary Earth Radiation Budget ) , que mede o balanço de radiação da Terra. Este radiômetro de micro-ondas permite determinar seu valor resultante da entrada de energia solar, da energia refletida pela superfície e da atmosfera e absorvida por esses elementos. O instrumento permite medir a radiação com resolução espacial de 3 quilômetros e precisão de 1% em ondas curtas e 0,5 em toda a banda espectral observada (4 a 100 mícrons). Os dados são coletados em um período de 12 minutos. O instrumento com massa de 25 kg consome em média 35 watts. O instrumento é construído por um consórcio liderado por industriais britânicos.

Outro equipamento

O satélite também carrega dois equipamentos não diretamente ligados à sua missão principal:


Comparação das características das 3 gerações de satélites METEOSAT
Característica METEOSATO MSG MTG -I MTG -S
Status Retirado Operacional Em desenvolvimento
Data de lançamento 1977-1997 2002-2015 2021- 2022-
Número de satélites 7 4 4 2
Peso de lançamento (seco) 696  kg (320  kg ) 2.040  kg 3.400  kg 3.600  kg
Energia 200  W 600  W (fim de vida) 2  kW
Controle de atitude Spinne 3 eixos estabilizados
Instrumentos principais Radiômetro MVIRI de 3 canais Radiômetro SEVIRI 12 canais Radiômetro FCI de 16 canais Sondas infravermelhas IRS e ultravioleta UVN
Performances Resolução de 2,5  km a 5  km
Imagem completa do hemisfério a cada 30 minutos		 Resolução 1  km
Imagem completa do hemisfério a cada 15 minutos		 Imagem completa do hemisfério a cada 10 minutos
Tempo de vida 5 anos 7 anos 8,5 anos consumível por 10,5 anos

Lançamentos

Quatro satélites MSG foram construídos e lançados:

História das operações

O principal objetivo dos satélites Meteosat é fornecer imagens do hemisfério centrado na Europa. Para este efeito, os satélites são posicionados na longitude 0 °. Ao longo da história do programa, além do satélite operacional e do satélite reserva posicionado nesta longitude, vários satélites ficam disponíveis e alguns são obrigados a prestar outros serviços:

Os satélites Meteosat de primeira geração e seu uso
Atualizado em 2/2/2021
Designação Data de
lançamento 		Lançador Identificador
COSPAR 		Cancelamento Histórico de posição Outro recurso
Meteosat-8 / MSG 1 28/08/2002 Ariane 5 G 2002-040B por volta de 2022 - 19/01/2004: 0 °
- 5/10/2007: RSS
- 7 de maio de 2013: Ajuda
- 1/2/2017: IODS 41,5 ° E
Meteosat-9 / MSG 2 21/12/2005 Ariane 5 GS 2005-049B por volta de 2025 - 18/07/2006: 0 °
- 20/03/2018: RSS 3.5 E °
Meteosat-10 / MSG 3 5/7/2012 Ariane 5 ECA 2012-035B por volta de 2030 - 21/01/2013: 0 °
- 20/3/2018: RSS 9,5 ° Leste
Meteosat-11 / MSG 4 15/07/2015 Ariane 5 ECA 2015-034B por volta de 2033 - 20/02/2018: 0 °

Recepção, processamento e distribuição de dados

Tal como acontece com os satélites Meteosat de primeira geração, os dados brutos recolhidos pelos satélites MSG são recebidos em Darmstadt (Alemanha) onde a Eumetsat realiza o processamento, no centro espacial europeu , incluindo correções geográficas, para que as imagens possam ser sobrepostas ao pixel de perto, e pré-processamento para calibração dos radiômetros, antes da sua transmissão via 2 canais de disseminação por satélite.

Notas e referências

  1. (en) Patrick Blau, "  MSG-4 Satellite - Meteosat Second Generation  " , em spaceflight101.com (acessado em 22 de janeiro de 2021 )
  2. (en) "  Minimize Meteosat Second Generation  " , no Portal EO , ESA (acessado em 18 de julho de 2015 )
  3. (fr) (en) Stéphane Barensky, (traduzido por Robert J. Amral), "Meteosat 2 e geração: a mudança dos mirantes do céu", na Revue aerospatiale , n o  134, janeiro de 1997
  4. "O novo Meteosat MSG1", em zebulon1er.free.fr
  5. (em) "  Serviços de coleta de dados Meteosat  " em EUMETSAT , EUMETSAT ,14 de janeiro de 2021(acessado em 2 de fevereiro de 2021 )
  6. (em) "  Sistema COSPAS-SARSAT  " em egmdss.com , Comissão Europeia (acessado em 2 de fevereiro de 2021 )
  7. (em) "  Meteosat - Primeira Geração  " no Portal EO , ESA (acessado em 18 de julho de 2015 )
  8. (em) "  Meteosat Third Generation  " no Portal EO , ESA (acessado em 18 de julho de 2015 )
  9. Começando uma nova era na meteorologia, o satélite MSG-1 torna-se operacional, 29 de janeiro de 2004, comunicado à imprensa Eumetsat
  10. MSG-2: lançamento bem-sucedido, comunicado à imprensa da Eumetsat
  11. Meteosat-9 prestes a se tornar operacional, 6 de julho de 2006, comunicado à imprensa Eumetsat
  12. Philippe Henarejos, “Météosat 9 apreende o meteorito russo”, em Ciel et Espace , 15 de fevereiro de 2013, online em www.cieletespace.fr
  13. "Alcatel Space fornecerá um satélite meteorológico à Eumetsat por 135 milhões de euros", em lemoniteur-expert.com
  14. Jean-Jacques Juillet, diretor de observação óptica da TAS especifica que o satélite separou alguns elementos degradados ao longo do tempo que são substituídos
  15. Fórum de conquista do espaço
  16. Véronique Guillermard, "A Europa está se estabelecendo como N o  1 no mundo para satélites meteorológicos", em Le Figaro , 8 de julho de 2012, online em http://www.lefigaro.fr , L'Europe está se estabelecendo como N o  1 satélites meteorológicos mundiais
  17. Guillaume Lecompte-Boinet, “A próxima geração do Meteosat está chegando”, em Air & Cosmos , N o  2304, 16 de março de 2012
  18. "  MSG-3 declarado operacional e renomeado Meteosat-10 - EUMETSAT  " , em www.eumetsat.int (acessado em 6 de julho de 2015 )
  19. (em) "  Uma breve história do Meteosat  " , Agência Espacial Europeia (acessado em 2 de fevereiro de 2021 )
  20. (in) "  Meteosat First Generation (retirado)  " , EUMETSAT (acessado em 2 de fevereiro de 2021 )
  21. (em) Gunter Krebs, "  MSG 1, 2, 3, 4 (Meteosat 8, 9, 10, 11)  " , na página Gunter's Space (acessado em 2 de fevereiro de 2021 )
  22. (em) "  Série Meteosat  " , EUMETSAT (acessado em 2 de fevereiro de 2021 )

Bibliografia

Veja também

Artigos relacionados

links externos