Büro für Beobachtungen in der erdnahen Umlaufbahn

Jun 03, 2023

Entwicklung der nächsten Generation von Umweltsatelliten mit polarer und erdnaher Umlaufbahn: Eine gemeinsame Anstrengung von NOAA, NASA und Industriepartnern

Das Office of Low Earth Orbit (LEO) Observations umfasst zwei Programme: das Joint Polar Satellite System (JPSS) und das Near Earth Orbit Network (NEON).

Das Joint Polar Satellite System (JPSS) ist die fortschrittliche Serie polar umlaufender Umweltsatelliten des Landes. JPSS-Satelliten gelten als das Rückgrat des globalen Beobachtungssystems und umkreisen die Erde von Pol zu Pol und überqueren den Äquator 14-mal täglich, sodass sie zweimal täglich eine vollständige globale Abdeckung bieten.

Der Nationale Wetterdienst der NOAA nutzt die gesammelten Daten, um die Genauigkeit von Vorhersagen drei bis sieben Tage vor einem Unwetterereignis zu erhöhen. JPSS-Satelliten unterstützen auch die operative Vorhersage. JPSS ermöglicht es Wissenschaftlern und Prognostikern außerdem, langfristige Klimatrends zu untersuchen, indem es den mehr als 30-jährigen Satellitendatensatz erweitert.

Informationen von JPSS-Satelliten unterstützen jeden Aspekt der NOAA-Mission, sorgen für eine „wetterfestere Nation“ und liefern globale Messungen der Bedingungen in der Atmosphäre, in den Ozeanen und an Land.

Das Near Earth Orbit Network (NEON)-Programm der NOAA wird künftige Umweltsatelliten im erdnahen Orbit (LEO) entwickeln. Niedrige und mittlere Erdbeobachtungen sind für Wettervorhersagen, Umweltbeobachtungen, Klimaüberwachung und öffentliche Sicherheit von entscheidender Bedeutung. NEON schafft die Voraussetzungen dafür, dass die NOAA zukünftige polare und andere Satellitenbeobachtungen in niedrigen und mittleren Erdumlaufbahnen als lose gekoppelte Projekte verwalten kann.

Das NEON-Programm wird das Joint Polar Satellite System (JPSS) der NOAA ergänzen und schließlich ersetzen. JPSS wird seine Serie polar umlaufender Satelliten bis Ende der 2030er Jahre weiter betreiben. NEON wird den Grundstein für die nächste Generation von LEO-Satelliten legen, lange bevor der endgültige JPSS-Start stattfindet. NEON wird die globalen Beobachtungen von NESDIS für Wettervorhersage, Katastrophenmanagement und Klimaüberwachung fortsetzen, verbessern und erweitern.

Innerhalb des Office of LEO Observations gibt es vier Projekte, die das JPSS-Programm und das NEON-Programm unterstützen.

Das JPSS-Flugprojekt entwirft, baut, testet und startet Satelliten im JPSS-System. Zwischen 2011 und 2032 wird dieses Projekt fünf Satelliten starten: Suomi National Polar-orbiting Partnership, die Technologiedemonstration für JPSS, die 2011 gestartet wurde; JPSS-1, jetzt NOAA-20 genannt, wurde 2017 eingeführt; JPSS-2, jetzt NOAA-21 genannt, wurde 2022 gestartet; JPSS-3; und JPSS-4. Diese Satelliten tragen vier oder mehr Instrumente, die globale Messungen der atmosphärischen, terrestrischen und ozeanischen Bedingungen erfassen, darunter Meeres- und Landoberflächentemperaturen, Vegetation, Wolken, Niederschläge, Schnee- und Eisbedeckung, Brandorte und Rauchwolken, atmosphärische Temperatur, Wasserdampf und Ozon .

JPSS liefert wichtige Beobachtungen für die wichtigsten Produkte und Dienstleistungen des Landes, einschließlich der Vorhersage von Unwettern wie Hurrikanen, Tornados und Schneestürmen Tage im Voraus sowie der Bewertung von Umweltgefahren wie Dürren, Waldbränden, schlechter Luftqualität und schädlichen Küstengewässern. Darüber hinaus wird JPSS bis 2038 die Kontinuität wichtiger, globaler Beobachtungen der Erdatmosphäre, der Ozeane und des Landes gewährleisten.

Das erste Projekt in der NEON-Programmreihe ist QuickSounder. Diese Pathfinder-Mission wird die Fähigkeit demonstrieren, innerhalb von drei Jahren einen kleinen Satelliten zu starten. QuickSounder wird ein generalüberholtes ATMS-Instrument (Advanced Technology Microwave Sounder) fliegen, das mit denen der JPSS-Satellitenserie identisch ist.

Das zweite NEON-Projekt, Serie 1, wird das erste neue Instrument des Programms fliegen, den Sounder for Microwave-Based Applications (SMBA). SMBA wird als Rückgrat des Mikrowellen-Echolots für das NEON-Programm dienen.

Das Bodenprojekt unterhält ein modernes Bodensystem zur Unterstützung des Kernkraftwerks Suomi, NOAA-20, NOAA-21 und einer vielfältigen Reihe erdumlaufender Satelliten, die für betriebliche Wettervorhersagen, Umweltüberwachung und Klimaforschung verwendet werden. Das von der NASA im Auftrag der NOAA entwickelte Bodenprojekt zeichnet sich durch hohe Datenkapazität, geringe Datenlatenz, verbesserte Datenqualität und hohe Betriebsverfügbarkeit aus, um den kritischen Bedarf des Landes an genauen und zeitnahen Wettervorhersagen zu erfüllen. Es ist darauf ausgelegt, Satellitenkonstellationsmanagement, Missionsplanung und -planung, Satellitensteuerung und -kontrolle, Datenerfassung, Datenweiterleitung, Datenverarbeitung, Produktgenerierung und -verteilung sowie Systemwartungsdienste bereitzustellen. Darüber hinaus bietet das Ground Project Kalibrierungs- und Validierungsfunktionen für Instrumente und Datenprodukte und unterstützt Benutzer von Feldterminals mit Software, Dokumentation und Betriebsunterstützungsdaten.

Zu den vom Ground Project erzeugten Datenprodukten gehören detaillierte Wolkenbedeckung, atmosphärische Temperatur und Druck, Ozonverteilung sowie Schneebedeckung, Vegetation, Aerosole und Informationen zum Erdstrahlungsbudget. Diese Fülle an Informationen ermöglicht es zahlreichen Benutzern, Änderungen des Wetters, des Klimas und der Meeresbedingungen zu überwachen und vorherzusagen.

Das Office of LEO Observations (LEO) arbeitet eng mit nationalen und internationalen Partnern zusammen, um eine effektive Zusammenarbeit zu ermöglichen, um Daten zur Unterstützung von Wetteroperationen und langfristiger Forschung leicht verfügbar zu machen und sicherzustellen, dass Partner bereit sind, diese Daten zu nutzen.

LEO arbeitet in allen Facetten des Programms mit Partnern zusammen, einschließlich wissenschaftlicher Forschung, Überprüfung der Benutzeranforderungen sowie durch operativen und Forschungsvertrieb. LEO interagiert außerdem regelmäßig mit seinen Partnern auf wissenschaftlichen Konferenzen und im Rahmen von Programm-Outreach-Maßnahmen. Durch die Interaktion mit NOAA-Betriebsnutzern lernt und versteht LEO deren Anforderungen und ermöglicht es LEO, Satellitenprodukte bereitzustellen, die diese Betriebsanforderungen erfüllen und Echtzeit-Wetteroperationen unterstützen.

LEO arbeitet auch eng mit anderen Nutzern innerhalb der Bundesregierung und der internationalen Nutzergemeinschaft zusammen. Das Programm hilft bei der Anwendung wissenschaftlicher Forschung, um sicherzustellen, dass die Daten und Produkte von höchster Qualität sind. Das Programm ist auch darauf ausgelegt, die fortlaufende Arbeit der NOAA-Forschungsagenturen und anderer nationaler Forschungsorganisationen sowie der NOAA Cooperative Institutes zu nutzen.

Die Direct Broadcast-Partner von LEO sind ein entscheidender Teil des Erfolgs des Büros. Diese Partnerschaft stellt sicher, dass Antennen und Algorithmen verfügbar sind, um kritische Daten schnell in datenarmen Gebieten der Welt bereitzustellen.

LEO-Daten sind für den Schutz von Leben und Eigentum in den USA von entscheidender Bedeutung. Das Programm ist bestrebt, diese wichtigen Daten bereitzustellen, um die Auswirkungen von Wetter- und Umweltgefahren zu minimieren.

LEO Code 470 Geb. L40/Rm. N3048800 Greenbelt RoadGreenbelt, MD 20771