Konstnärs illustration av NASAs Cloudsat-satellit. Kredit:Graeme L. Stephens
Uppdragschefer vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, denna vecka sänkte omloppsbanan för den nästan 12 år gamla CloudSat-satelliten efter att ett av dess reaktionshjul förlorats, som styr dess orientering i omloppsbana. Medan CloudSats vetenskapsuppdrag kommer att fortsätta, den kommer inte längre att flyga som en del av Afternoon Constellation, eller A-Train – sex jordövervakande satelliter som flyger i en koordinerad bana för att förbättra vår förståelse av hur jorden fungerar som ett system.
CloudSat lanserades 2006 för att förbättra förståelsen för molnens roll i vårt klimatsystem. Den anslöt sig till A-tåget ungefär en månad senare. I april 2011 rymdfarkosten upplevde ett tekniskt problem som påverkade batteriets förmåga att ge tillräckligt med ström för att driva alla rymdfarkostsystem under tiden i varje omloppsbana när rymdfarkosten befinner sig på den mörka sidan av planeten och rymdfarkostens solpaneler inte är upplysta. Som svar, rymdfarkostingenjörer på Ball Aerospace i Boulder, Colorado, utvecklat ett nytt driftläge för CloudSat som gjorde det möjligt för den att fortsätta vetenskapsverksamheten, men bara under den del av varje bana då rymdfarkosten är i solljus.
Erkänner rymdfarkostbatteriets sårbara natur och åldern hos andra rymdfarkostsystem, CloudSat-projektet utvecklade en uppsättning kriterier enligt vilka de skulle lämna A-tåget. Ett kriterium var förlusten av ett av CloudSats fyra reaktionshjul. Även om CloudSat kan utföra vetenskapliga operationer med endast tre reaktionshjul, en efterföljande förlust av ett andra reaktionshjul kan göra att rymdfarkosten inte kan manövrera eller ändra sin orientering. Utan förmågan att manövrera, satelliten kan glida för nära en annan A-Train-satellit.
I juni 2017, ett av CloudSats reaktionshjul visade betydande friktion. Det fastställdes senare att hjulet inte längre skulle vara användbart, vilket utlöser förberedelser för att lämna A-tåget.
Den 22 februari CloudSat har framgångsrikt utfört två thruster burns, placera satelliten i en omloppsbana under A-tågets höjd. Efter att telemetri har analyserats, uppdragschefer kommer att avgöra om en tredje omloppsbränning är nödvändig. CloudSat kommer att förbli i denna "säker utgångsbana" medan projektet studerar omloppsalternativ för att fortsätta vetenskapsoperationer ännu längre under A-tåget.
CloudSat är den första satelliten som använder en avancerad molnprofilerande radar för att "skiva" genom molnen för att se deras vertikala struktur, ger en helt ny observationsförmåga från rymden. Uppdraget tillhandahåller data som utvärderar och förbättrar hur moln och nederbörd representeras i globala modeller, bidra till bättre förutsägelser om moln och deras roll i klimatförändringarna.
Bland uppdragets många vetenskapliga prestationer hittills, CloudSat har gett möjligheten att tillsammans titta på moln och på nederbörden som kommer från dem, uppmärksamma brister i klimatmodellfysiken:modeller producerar nederbörd för ofta, och den modellerade nederbörden är lättare än faktiska observationer. CloudSat direkt kvantifierad, för första gången, globalt snöfall och fann att klimatmodeller överskattar antarktis snöfall, många med mer än 100 procent.
A-Train-satelliterna rusar tillsammans som ett tåg på ett "spår" 705 miles (438 kilometer) över jordens yta, flygminuter, och ibland sekunder, bakom varandra. Tillsammans, satelliterna och deras mer än 15 vetenskapliga instrument fungerar som en enad, kraftfullt verktyg för att undersöka många olika aspekter av vår hemplanet. A-tåget har visat sig vara ett framgångsrikt integrerat tillvägagångssätt för att observera jorden eftersom det tillåter flera instrument att observera samma plats på jorden nästan samtidigt när de passerar ovanför. Förutom CloudSat (ett partnerskap med Canadian Space Agency och U.S. Air Force), de andra satelliterna för närvarande i A-tåget inkluderar NASAs Aqua, Orbiting Carbon Observatory-2 och Aura rymdfarkoster; rymdfarkosten NASA/Centre National d'études Spatiales (CNES) Cloud-Aerosol Lidar och Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO); och Japan Aerospace Exploration Agencys Global Change Observation Mission-Water (GCOM-W1) satellit.
Med CloudSat nu i en omloppsbana under A-tåget, det kommer ibland att passera under stjärnbilden, gör det möjligt för uppdraget att samla in data till stöd för några av sina dataprodukter före A-Train-exit.